【正文】 安全系數(shù)n=附件三：曲軸的實(shí)體模型曲軸的實(shí)體模型。曲柄銷(xiāo)D2=L2=d2=d2’=T=曲柄銷(xiāo)中有鼓形減重孔，且其軸線相對(duì)于主軸頸軸線向外偏心8mm。時(shí)間無(wú)聲流逝，但友誼可以長(zhǎng)存!借此機(jī)會(huì)向所有幫助和關(guān)心過(guò)我的老師和同學(xué)深表感謝! 附錄附錄附件一：6108型柴油機(jī)曲軸零件圖附件二：6108型柴油機(jī)曲軸的設(shè)計(jì)參數(shù)名稱(chēng)設(shè)計(jì)參數(shù)備注汽缸數(shù)6壓縮比：1缸徑X行程（mm）108x125總排量（L）標(biāo)定功率/轉(zhuǎn)速（kw/r/min)92/2200最大扭矩/轉(zhuǎn)速（N本課題從選題、設(shè)計(jì)到編寫(xiě)完稿，都得到老師的熱情指導(dǎo)，在此向我的老師表示我深切的謝意！。其次，要衷心地感謝我的指導(dǎo)老師。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 肖永清．談我國(guó)重卡柴油機(jī)高端產(chǎn)品的發(fā)展商機(jī)．[J]．柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造．2004．[2] 劉云．車(chē)用柴油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)．[J]．濰坊學(xué)院學(xué)報(bào)．2005．[3] 王甲聚．TBD234柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)計(jì)算研究．[D]．哈爾濱工程大學(xué)．2008．[4] 曉青．我國(guó)重卡用柴油機(jī)發(fā)展趨勢(shì)．[J]．重型汽車(chē)．2003．[5] 張洪波．4102系列柴油機(jī)曲軸設(shè)計(jì)與工藝分析．[D]．天津大學(xué)．2003．[6] 張建剛．某型柴油機(jī)曲軸改進(jìn)設(shè)計(jì)．[J]．機(jī)電工程技術(shù)．2009．[7] 劉波．曲軸參數(shù)化建模和有限元分析．[D]．武漢理工大學(xué)．2006．[8] 李波．4V75柴油機(jī)曲軸系設(shè)計(jì)及CAE分析．[D]．湖南大學(xué)．2012．[9] 李偉．基于SINOVATION的曲軸設(shè)計(jì)導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究．[D] .山東科技大學(xué)．2012．[10] 孫麗．基于Pro/E二次開(kāi)發(fā)的曲軸設(shè)計(jì)系統(tǒng) .[D] .東北林業(yè)大學(xué)．2005．[11] 本書(shū)編委會(huì). 柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè). [M] .．[12] . [M] .:188212.[13] 顏波．過(guò)渡圓角尺寸對(duì)錯(cuò)拐曲軸強(qiáng)度影響分析. [J] .小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車(chē)．2012．[14] 鐘日銘,[M] .．[15] [M] .．[16] 王霄，[M] .．[17] 孫連科，唐斌，薛冬新，.[J] .：54—57． 致謝致謝為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了,這是畢業(yè)之前最后一次也是最為復(fù)雜的一次綜合設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能去分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的一次綜合訓(xùn)練。然后利用三維實(shí)體建模軟件Creo對(duì)所設(shè)計(jì)的曲軸進(jìn)行了三維實(shí)體建模，曲軸的實(shí)體模型見(jiàn)附件三。并最終完成曲軸的零件圖一張，詳見(jiàn)附件一。圓角半徑R的增大有助于最大應(yīng)力值的減小，但R增到一定程度時(shí)，減小不明顯，R有一較優(yōu)解。根據(jù)此云圖，我們可以看出設(shè)計(jì)時(shí)需要加強(qiáng)的部位，為曲軸的改型設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 最大圓角應(yīng)力與曲柄銷(xiāo)長(zhǎng)度關(guān)系 1/4橢圓弧圓角過(guò)渡曲線 結(jié)論1)對(duì)整體曲軸進(jìn)行了靜應(yīng)力分析，并在此基礎(chǔ)上得到應(yīng)力分布云圖，從圖中找出應(yīng)力比較集中的部位。但是根據(jù)前有的研究可以發(fā)現(xiàn)，圓角的加大有助于減小應(yīng)力集中，但是范圍很有限，而且是以縮短主軸頸承壓面積為代價(jià)的。當(dāng)然，過(guò)渡圓角處的尺寸、形狀、表面加工質(zhì)量等對(duì)曲軸應(yīng)力的影響都十分明顯。曲柄銷(xiāo)的圓角應(yīng)力增加較主軸頸圓角應(yīng)力增加大。為了定性的考慮曲柄銷(xiāo)長(zhǎng)度對(duì)圓角處應(yīng)力的影響，在下面討論中，我們保持所有的載荷及主軸頸長(zhǎng)度和曲臂厚度不變的情況下，研究了過(guò)渡圓角隨曲柄銷(xiāo)長(zhǎng)度的變化規(guī)律，根據(jù)云圖，我們得出一個(gè)最大圓角應(yīng)力與曲柄銷(xiāo)長(zhǎng)度關(guān)系曲線。 單拐曲軸的變形云圖從圖中可以看出，彎曲變形主要集中在曲柄銷(xiāo)、曲柄臂上部，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮這些部位的變形。因此，曲軸變形量的分布也是曲軸設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的指標(biāo)。 單個(gè)曲拐應(yīng)力分布云圖 與此同時(shí)，為了更進(jìn)一步了解曲軸中應(yīng)力的分布狀況，我們可以得出曲軸的等值線應(yīng)力圖。 計(jì)算結(jié)果分析根據(jù)以上的方式加載力以后，我們可以得到單個(gè)曲拐應(yīng)力分布云圖。設(shè)支撐力均分在曲軸縱向?qū)ΨQ(chēng)面內(nèi)主軸頸中截面左右的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)上，通過(guò)前面的計(jì)算可知支撐力的大小為：N。其中加載方程為： ； 連桿軸頸壓力分布示意圖 邊界條件的處理由于主軸頸受到軸承支持力的作用，可對(duì)主軸頸的處理上采用約束方案，即在主軸頸表面上的部分節(jié)點(diǎn)施加徑向約束。由于曲軸主要是因彎曲而破壞的，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，對(duì)發(fā)火的氣缸，可假設(shè)當(dāng)活塞處于上止點(diǎn)位置時(shí)連桿軸頸載荷達(dá)到最大值，對(duì)六缸發(fā)動(dòng)機(jī)只需考慮各個(gè)氣缸分別處于壓縮終了活塞在上止點(diǎn)位置時(shí)的受力狀況即可。 有限元分析單拐模型 曲軸有限元網(wǎng)格劃分模型 曲軸載荷狀況的分析與處理曲軸在工作時(shí)承受缸內(nèi)的氣體壓力、往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力和功率輸出端的扭矩?？紤]到這些因素，在對(duì)曲軸實(shí)體建模時(shí)忽略小的倒角和圓角以及油孔，分析僅考慮主軸頸、曲軸軸頸與曲拐連接處的過(guò)渡圓角。由于曲軸結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如果實(shí)體建模時(shí)把各種小的倒角和圓角以及油孔都考慮進(jìn)去，在劃分網(wǎng)格時(shí)會(huì)非常復(fù)雜，并且會(huì)產(chǎn)生許多不良的單元。 曲軸有限元模型 模型的建立及網(wǎng)格的劃分本次分析選取以上設(shè)計(jì)的6108型柴油機(jī)曲軸為對(duì)象，主軸承為全支承結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的多缸機(jī)曲軸應(yīng)力及變形計(jì)算，一般采用連續(xù)梁簡(jiǎn)化模型，但精度不夠高，大型有限元軟件應(yīng)是高精度計(jì)算的首選。因此，對(duì)多缸柴油機(jī)整體式曲軸，如何比較準(zhǔn)確地得到危險(xiǎn)載荷下曲軸應(yīng)力、變形的大小及其分布，對(duì)其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。長(zhǎng)期工作在彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉壓等循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的曲軸，容易引起動(dòng)應(yīng)力集中，產(chǎn)生曲軸疲勞裂紋，繼而導(dǎo)致曲軸斷裂。，最終得到所設(shè)計(jì)的曲軸的三維模型，： 曲軸的有限元分析與優(yōu)化4 曲軸的有限元分析與優(yōu)化隨著柴油機(jī)不斷朝高速、重載、輕型、大功率方向發(fā)展，曲軸的工作條件愈加苛刻。 。 。 。 。鏡像油道特征至另一半曲拐上。 。 。創(chuàng)建曲拐減重孔。 。 。 。、曲柄臂及平衡重 。 。 。 ，[15]。完成特征創(chuàng)建。 ，繪制如圖所示草圖。結(jié)果如圖33所示。如圖31 創(chuàng)建第三主軸頸、曲柄臂、及平衡重繪制如圖32所示的二維圖，在工具欄內(nèi)單擊按鈕，完成草圖的繪制。 6108柴油機(jī)曲軸三維建模3 6108柴油機(jī)曲軸三維建模 新建文件，單擊【新建】按鈕或選擇下拉菜單中的“文件”224。所以，引用動(dòng)力強(qiáng)化系數(shù)和動(dòng)載荷系數(shù)c來(lái)修正安全系數(shù)[13]： 式中 —— 動(dòng)力強(qiáng)化系數(shù)，根據(jù)《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》表56查得；c —— 動(dòng)載荷系數(shù)，一般c=~，高速機(jī)取上限，本設(shè)計(jì)中取c=。其值可表示為：其中 、 — 分別為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)材料的彎曲和扭轉(zhuǎn)疲勞極限，對(duì)于鋼