【正文】 。 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)的不斷提高，機(jī)構(gòu)的工作條件更加復(fù)雜。 67 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 選 題 的目的和意義 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是 發(fā)動(dòng) 機(jī)的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，通過它把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而輸出動(dòng)力。 65 致謝 63 參考文獻(xiàn) 62 本章小結(jié) 59 獲取分析結(jié)果 58 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 建立運(yùn)動(dòng)分析 57 定義伺服電動(dòng)機(jī) 55 活塞組件裝配步驟 55 活塞及連桿的裝配 54 本章小結(jié) 54 連桿螺栓的創(chuàng)建 大頭軸瓦的創(chuàng)建 連桿小頭襯套的創(chuàng)建 54 活塞銷的創(chuàng)建 49 連桿蓋的建模 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 44 本章小結(jié) 40 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 名義應(yīng)力的計(jì)算 39 曲軸的疲勞強(qiáng)度校核 38 油孔的位置和尺寸 36 曲軸的材料 36 曲軸的結(jié)構(gòu)型式 36 曲軸的結(jié)構(gòu)型式和材料的選擇 34 本 章小結(jié) 34 連桿螺栓的屈服強(qiáng)度校核和疲勞計(jì)算 29 連桿大頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度、剛度計(jì)算 26 連桿桿身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算 26 連桿的工作情況、設(shè)計(jì)要求和材料選用 26 連桿的設(shè)計(jì) 25 第 4 章 連桿組的設(shè)計(jì) 23 活塞環(huán)形狀及主要尺寸設(shè)計(jì) 23 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 驗(yàn)算比壓力 22 活塞銷座 20 活塞銷的設(shè)計(jì) 15 活塞裙部的設(shè)計(jì) 15 活塞頭部的設(shè)計(jì) 14 活塞的工作條件和設(shè)計(jì)要求 14 活塞的設(shè)計(jì) 13 第 3 章 活塞組的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 6 機(jī)構(gòu)的慣性力 6 氣缸內(nèi)工質(zhì)的作用力 5 活塞的加速度 4 曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué) 4 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的類型及方案選擇 1 設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容 1 選題的目的和意義 關(guān)鍵詞： 發(fā)動(dòng)機(jī)；曲柄連桿機(jī)構(gòu)；受力分析； 仿真建模；運(yùn)動(dòng)分析； Pro/E 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT This article refers to by the Jeeta EA113 gasoline engine’s related parameter achievement, it has carried on the structural design pution for main parts of the crank link mechanism in the gasoline engine with four cylinders, and has carried on theoretical analysis and simulation analysis in puter in kinematics and dynamics for the crank link mechanism. First, motion laws and stress in moveme nt about the crank link mechanism are analyzed in detail and the precise analysis results are obtained. Next separately to the piston group, the linkage as well as the crank carries on the detailed structural design, and has carried on the structural strength and the rigidity examination. Once more, applys threedimensional CAD software Pro/Engineer establishing the geometry models of all kinds of parts in the crank link mechanism, then useing the Pro/E software assembling function assembles the ponents of crank link into the piston module, the connecting rod module and the crank module, then using Pro/E software mechanism analysis module (Pro/Mechanism), establishes the multirigid dynamics model of the crank link, and carries on the kinematics analysis and the dynamics analysis simulation, and it studies the piston and the connecting rod movement rule as well as crank link motion gear movement envelopment. The analysis of simulation results shows that those simulation results are meet to true working state of engine. It also shows that the simulation method introduced here can offer a new efficient and convenient way for the mechanism choosing and optimized design of crankconnecting rod mechanism in engine. Key words: Engine； CrankshaftConnecting Rod Mechanism； Analysis of Force； Modeling of Simulation； Movement Analysis； Pro/E 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 其次分別對(duì)活塞組、連桿組以及曲軸進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)立了曲柄連桿機(jī)構(gòu) 各零部件 的幾何模型，在此工作的基礎(chǔ)上，利用 Pro/E 軟件的裝配功能，將曲柄連桿機(jī)構(gòu)的各組成零件裝配成活塞組件、連桿組件和曲軸組件，然后利用 Pro/E 軟件的機(jī)構(gòu)分析模塊 (Pro/Mechanism)，建立曲柄連桿機(jī)構(gòu)的多剛體動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析模擬，研究了在不考慮外力作用并使曲軸保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，活塞和連桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)包絡(luò) 。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 本文 以 捷達(dá) EA113 汽油機(jī) 的相關(guān)參數(shù)作為參考， 對(duì)四缸汽油機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)的主要零部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了 有關(guān) 運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的理論分析與計(jì)算機(jī) 仿真 分析。 首先，以運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的理論知識(shí)為依據(jù) ， 對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及在運(yùn)動(dòng)中的受力等問題進(jìn)行詳盡的分析 ， 并得到了精確的分析結(jié)果。仿真結(jié)果的 分析表明，仿真結(jié)果與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作狀況基本一致，文章介紹的仿真方法為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的選型、優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種新思路。 I Abstract II 第 1 章 緒論 1 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 3 第 2 章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析 4 活塞位移 5 活塞的速度 6 曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的作用力 本章小結(jié) 14 活塞的材料 22 活塞銷的結(jié) 構(gòu)、材料 22 活塞銷強(qiáng)度和剛度計(jì)算 23 活塞銷座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 活塞環(huán)設(shè)計(jì)及計(jì)算 23 活塞環(huán)強(qiáng)度校核 24 本章小結(jié) 26 連桿長(zhǎng)度的確定 26 連 桿小頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度、剛度計(jì)算 32 連桿螺栓的設(shè)計(jì) 34 連桿螺栓的工作負(fù)荷與預(yù)緊力 35 第 5 章 曲軸的設(shè)計(jì) 36 曲軸的工作條件和設(shè)計(jì)要求 36 曲軸的主要尺寸的確定和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) 37 曲柄銷的直徑和長(zhǎng)度 37 主軸頸的直徑和長(zhǎng)度 37 曲柄 37 平衡重 38 曲軸兩端的結(jié)構(gòu) 39 曲軸的止推 39 作用于單元曲拐上的力和力矩 46 第 6 章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的創(chuàng)建 47 對(duì) Pro/E 軟件基本功能的介紹 活塞的創(chuàng)建 47 活塞的特點(diǎn)分析 47 活塞的建模思路 47 活塞的建模步驟 47 連桿的創(chuàng)建 49 連桿的特點(diǎn)分析 49 連桿的建模思路 49 連桿體的建模步驟 51 曲軸的創(chuàng)建 51 曲軸的特點(diǎn)分析 51 曲軸的建模思路 51 曲軸的建模步驟 52 曲柄連桿機(jī)構(gòu)其它零件的創(chuàng)建 54 活塞銷卡環(huán)的創(chuàng)建 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 54 第 7 章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 55 組件裝配的分析與思路 55 連桿組件的裝配步驟 56 定義曲軸連桿的連接 58 進(jìn)行干涉檢驗(yàn)與視頻制作 60 對(duì)結(jié)果的分析 62 結(jié)論 66 附錄 因此，曲柄連桿機(jī)構(gòu)是 發(fā)動(dòng) 機(jī)中主要的受力部件 ，其工作可靠性就決定了 發(fā)動(dòng) 機(jī)工作的可靠性。在多種周期性變化載荷的作用下，如何在設(shè)計(jì)過程中保證機(jī)構(gòu)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和剛度及良好的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)特性成為曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性問題 [1]。 在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式中，為了滿足設(shè)計(jì)的需要須進(jìn)行大量的數(shù)值計(jì)算，同時(shí)為了滿足產(chǎn)品的使用性能，須進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及可靠性等方面的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算，同時(shí) 要滿足校核計(jì)算， 還需 要對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 多剛體動(dòng)力學(xué)模擬是近十年發(fā)展起來的機(jī)械計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，提供了在設(shè)計(jì)過程中對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和優(yōu)化的有效手段，在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用。目前多剛體動(dòng)力學(xué)模擬軟件主要有 Pro/Mechanics， Working model 3D， ADAMS 等。對(duì)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品的部件裝配進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真，可校核部件運(yùn)動(dòng)軌跡，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)干涉；對(duì)部