機械制造及其自動化類(參考版)
2024-08-17 21:42本頁面
【正文】 。設定曲軸的轉速n rad/s，仿真時間為 t秒，開始仿真。分析了零部件的工作條件，總結應滿足的設計要求，合理選擇材料，以滿足強度和剛度的校核。在此基礎上，又進行了動力學方面的理論分析，重點分析了活塞的運動規(guī)律。 創(chuàng)建頂部凹槽及活塞環(huán)結束語本文以柴油機作為參照，確定了相關參數(shù)，以便進行下一步的設計計算。（3）運用【旋轉工具】，【去除材料】，創(chuàng)建氣環(huán)槽和油環(huán)槽。 創(chuàng)建凸臺鏡像生成整個活塞（1）選取整個模型，鏡像生成整個活塞（1）運用【旋轉工具】，【去除材料】，旋轉角度為“360”，創(chuàng)建旋轉剪切特征。（4）對生成的活塞銷孔邊和凸臺邊分別進行倒圓角。（2）選取草繪平面，運用【拉伸工具】，拉伸方式為【至曲面】，生成凸臺。 創(chuàng)建活塞4/1輪廓創(chuàng)建活塞銷孔（1）運用【拉伸工具】創(chuàng)建銷座模型并拉伸出通孔。（5）創(chuàng)建各部分的倒圓角。（3）創(chuàng)建活塞的頂部凹槽特征。 活塞的建模思路（1）為了快速準確地創(chuàng)建活塞模型，先抽取活塞模型中的對稱部分，由列表曲線創(chuàng)建活塞的1/4輪廓。（4）活塞裙部的軸截面應制成鼓形，活塞裙部的橫截面應制成橢圓形。（3）活塞的裙部在活塞做直線往復運動時起導向作用。（1）活塞頂部外表面設計成凹面形，以利于燃燒室內的氣體形成渦流，使燃料與空氣混合得更均勻，燃燒得更充分。 活塞的建模 活塞的特點分析活塞是在高溫、高壓、高腐蝕的條件下，在汽缸內做高速往復直線運動的。用Pro/E創(chuàng)建的三維參數(shù)化零件模型，不但可以在屏幕上自由的翻轉動態(tài)觀察結構形體，更可以進行方便的動態(tài)修改和調整。Pro/E更是以其基于特征的參數(shù)化設計、單一數(shù)據(jù)庫下的全相關性等新概念而聞名于世。第4章 活塞的建模 對Pro/E軟件基本功能的介紹Pro/E軟件是美國PTC公司推出的大型CAD/CAM/CAE一體化軟件。套裝應力活塞環(huán)往活塞上套裝時，要把切口扳得比自由狀態(tài)的間隙還大，對于均壓環(huán)，此時的正對切口處的最大套裝彎曲應力為： （）式中：—與套裝方法有關的系數(shù)，根據(jù)套裝方法的不同，其值為，一般取，則 因環(huán)的套裝時在常溫下進行的，承受的應力時間甚短，所以套裝應力的許用值大于工作應力的許用值，所以校核合格?；钊h(huán)的平均半徑與徑向厚度之比一般都大于5，所以可按直桿彎曲正應力公式計算[9]?；钊h(huán)的徑向厚度，一般推薦值為：當缸徑為時，取。 活塞環(huán)的主要尺寸為環(huán)的高度、環(huán)的徑向厚度。第二道活塞環(huán)為鼻形環(huán)，材料為鑄鐵，鼻形環(huán)可防止泵油現(xiàn)象，活塞向上運動時潤滑效果好。第一道活塞環(huán)為桶形扭曲環(huán)，材料為球墨鑄鐵，表面鍍鉻。 驗算比壓力銷座比壓力為： （）一般。銷座應當有足夠的強度和適當?shù)膭偠?，使銷座能夠適應活塞銷的變形，避免銷座產(chǎn)生應力集中而導致疲勞斷裂；同時要有足夠的承壓表面和較高的耐磨性。橫斷截面的最大剪切應力發(fā)生在中性層上[14]，其值按下式計算： （）已知許用彎曲應力；許用剪切應力，那么校核合格。 活塞銷強度和剛度計算由運動學知，活塞銷表面受到氣體壓力和往復慣性力的共同作用，總的作用力，活塞銷長度，連桿小頭高度，活塞銷跨度?；钊N的外直徑，取，活塞銷的內直徑，取活塞銷長度，取活塞銷的材料活塞銷材料為低碳合金鋼，表面滲碳處理，硬度高、耐磨、內部沖擊韌性好。 活塞銷的設計 活塞銷的結構、材料活塞銷的結構和尺寸活塞銷的結構為一圓柱體，中空形式，可減少往復慣性質量，有效利用材料。銷孔的位置活塞銷與活塞裙軸線不相交，而是向承受膨脹側壓力的一面（稱為主推力面，相對的一面稱為次推力面）偏移了，這是因為，如果活塞銷中心布置，即銷軸線與活塞軸線相交，則在活塞越過上止點，側壓力作用方向改變時，活塞從次推力面貼緊氣缸壁的一面突然整個地橫掃過來變到主推力面貼緊氣缸壁的另一面，與氣缸發(fā)生“拍擊”，產(chǎn)生噪音，有損活塞耐久性。取。在確定裙部長度時，首先根據(jù)裙部比壓最大的允許值，決定需要的最小長度，然后按照結構上的要求加以適當修改。為保證活塞裙表面能保持住必要厚度的潤滑油膜，其表面比壓不應超過一定的數(shù)值。缸徑小于的裙部開槽的活塞，橢圓度（）的大小，一般為。在設計時把裙部橫斷截面制成長軸是在垂直與活塞銷中心線方向上，短軸平行于銷軸方向的橢圓形。本文采用托板式裙部，這樣不僅可以減小活塞質量，而且裙部具有較大的彈性，可使裙部與氣缸套裝配間隙減小很多，也不會卡死。當然間隙也不能留得過大，否則又會產(chǎn)生敲缸現(xiàn)象。在這些因素中，機械變形影響一般來說并不嚴重，主要還是受熱膨脹產(chǎn)生變形的影響比較大。這樣，裙部就有被壓偏的傾向，使它在活塞銷座方向上的尺寸增大；其次，由于加在活塞頂上的爆發(fā)壓力和慣性力的聯(lián)合作用，使活塞頂在活塞銷座的跨度內發(fā)生彎曲變形，使整個活塞在銷座方向上的尺寸變大；再次，由于溫度升高引起熱膨脹，其中銷座部分因壁厚較其它部分要厚，所以熱膨脹比較嚴重。首先，活塞受到側向力的作用。所以裙部的設計要求，是保證活塞得到良好的導向，具有足夠的實際承壓面積，能形成足夠厚的潤滑油膜，既不因間隙過大發(fā)生敲缸，引起噪音和加速損傷，也不因間隙過小而導致活塞拉傷。 活塞裙部的設計活塞裙部是指活塞頭部最低一個環(huán)槽以下的那部分活塞。已知=，則， 環(huán)與環(huán)槽的配合間隙及環(huán)槽結構 [10]環(huán)岸是一個厚、內外圓直徑為、的圓環(huán)形板，沿內圓柱面固定，要精確計算固定面的應力比較復雜，可以將其簡化為一個簡單的懸臂梁進行大致的計算。（4）環(huán)岸
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