【正文】 曲軸半徑 /mm 轉(zhuǎn)矩 曲軸軸承座 5 壓縮比 額定功率 /kW 74(5200 r/min) 最大扭矩 /(N 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。（ 1）機(jī)體組：氣缸體、氣缸墊、氣缸蓋、曲軸箱及油底殼、曲軸箱、汽缸套；（ 2）活塞連桿組：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿；（ 3）曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、平衡軸。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用是提供燃燒場(chǎng)所，把燃料燃燒后氣體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，不斷輸出動(dòng)力。曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)部分。進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)山 東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 機(jī)的環(huán)保與節(jié)能將成為發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的方向。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，可以利用復(fù)雜的計(jì)算表達(dá)式來(lái)精確求解各種運(yùn)動(dòng)過程和動(dòng)態(tài)過程，從而形成了機(jī)械性能分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的現(xiàn)代理論和方法。 通過對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的分析，我們可以清楚了解內(nèi)燃機(jī)工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能、運(yùn)動(dòng)規(guī)律等，從而可以更好地對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 復(fù)數(shù)向量法 復(fù)數(shù)向量法是以各個(gè)桿件作為向量，把在復(fù)平面上的連接過程用復(fù)數(shù)形式加以表 達(dá)，對(duì)于包括結(jié)構(gòu)參數(shù)和時(shí)間參數(shù)的解析式就時(shí)間求導(dǎo)后，可以得到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能。解析法取點(diǎn)數(shù)值較少，繪制曲線精度不高。 圖解法 圖解法形象比較直觀，機(jī)構(gòu)各組成部分的位移、速度、加速度以及所受力的大小及改變趨勢(shì)均能通過圖解一目了然。發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析主要包括氣體力、慣性力、軸承力和曲軸轉(zhuǎn)矩等的分析，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)工作機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法主要有圖解法和解析法。因此，汽車制造業(yè)對(duì)粉末冶金零件的生產(chǎn)與發(fā)展應(yīng)給予足夠重視。（ 3）鋁基粉末鍛造連桿若開發(fā)成功，一定會(huì)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大沖擊，值得關(guān)注。（ 2）溫壓連桿的生產(chǎn)成本最低，至于使用性能汽車制造廠家能否接受尚待觀察。至于新的發(fā)展趨勢(shì)， 曲軸 應(yīng)該是材料 方面 的改進(jìn)，比如碳材質(zhì)的，高速、高效加工在曲軸制造業(yè)已有相當(dāng)程 度的應(yīng)用，并成為主要發(fā)展方向，相信曲軸制造技術(shù)在將來(lái)會(huì)有更新、更快的發(fā)展。還有一種知名度很高，但應(yīng)用很少的發(fā)動(dòng)機(jī)，即三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，也叫轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)。 山 東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 III 目錄 摘要 ........................................... I ABSTRACT ...................................... II 1 緒論 ......................................... 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................... 1 研究的目的及意義 ........................................ 3 研究的主要內(nèi)容 ........................................... 3 2 總體方案的設(shè)計(jì) ................................ 5 原始參數(shù)的選定 ........................................... 5 原理性方案設(shè)計(jì) ........................................... 6 結(jié)構(gòu)性方案設(shè)計(jì) .......................................... 7 設(shè)計(jì)方案的確定 .......................................... 8 3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析 .......................... 10 曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué) ...................................... 10 曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的作用力 ................................. 12 4 活塞、連桿組的設(shè)計(jì) ............................ 22 活塞的設(shè)計(jì) ............................................. 22 活塞銷的設(shè)計(jì) ........................................... 33 活塞銷座 ............................................... 34 活塞環(huán)設(shè)計(jì)及計(jì)算 ....................................... 35 連桿 的設(shè)計(jì) ............................................. 37 連桿螺栓的設(shè)計(jì) ......................................... 47 5 曲軸的設(shè)計(jì) ................................... 49 曲軸的結(jié)構(gòu)型式和材料的選擇 ............................. 49 曲軸的主要尺寸的確定和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) ..................... 50 曲軸的疲勞強(qiáng)度校核 ..................................... 54 6 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的創(chuàng)建 ............................ 62 活塞的創(chuàng)建 ............................................. 62 山 東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 IV 連桿的創(chuàng)建 ............................................. 65 曲軸的創(chuàng)建 ............................................. 68 曲柄連桿機(jī)構(gòu)其它零件的創(chuàng)建 ............................. 71 7 曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 .......................... 73 活塞及連桿的裝配 ....................................... 73 定義曲軸連桿的連接 ..................................... 76 定義伺服電動(dòng)機(jī) ......................................... 78 建立運(yùn)動(dòng)分析 ........................................... 78 進(jìn)行干 涉檢驗(yàn)與視頻制作 ................................. 79 獲取分析結(jié)果 ........................................... 81 對(duì)結(jié)果的分析 ........................................... 83 經(jīng)濟(jì)可行性分析 ................................. 84 總結(jié) .......................................... 85 參考文獻(xiàn) ...................................... 87 致謝 .......................................... 89 附錄 .......................................... 90 山 東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 1 1 緒論 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 目前，應(yīng)用最廣、數(shù)量最多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為水冷、四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其中汽油機(jī)多用于轎車和輕型客貨車上，而大客車和中、重型貨車發(fā)動(dòng)機(jī)多為柴油機(jī)。 kinematic analysis。 crank linkage。 Second, the group performed crank piston, connecting rod and crankshaft design group, and its strength and rigidity to be checked。 分析研究的主要模塊分 為以下三個(gè)部分：第一，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，著重分析活塞的位移、速度、加速度以及工質(zhì)的作用力和機(jī)構(gòu)的慣性力；第二，進(jìn)行曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞組、連桿組以及曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核；第三，應(yīng)用 Pro∕ Engineer 建立曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要零部件的幾何模型，并利用 Pro/Mechanism進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真。山 東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 I 摘要 以桑塔納 20xxAJR 型發(fā)動(dòng)機(jī)為例，基于相關(guān)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度等方面的校核，并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析，以達(dá)到良好的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析的方法很多，而且已經(jīng)完善和成熟，但仍缺乏一種基于良好生產(chǎn)效益、經(jīng)濟(jì)效益上的綜合性分析，本次設(shè)計(jì)在清晰、全面剖析的基礎(chǔ)上，有機(jī)地將各研究模塊聯(lián)系起來(lái)，達(dá)到既簡(jiǎn)便又清晰的設(shè)計(jì)目的，力求為發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供一種綜合全面的思路。 關(guān)鍵詞： 發(fā)動(dòng)機(jī)；曲柄連桿機(jī)構(gòu)；受力分析；運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；機(jī)構(gòu)仿真 山 東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 II ABSTRACT In Santana 20xxAJR engine, for example, based on the relevant parameters of the engine crank main ponents for structural design calculations, at the same strength, stiffness and other aspects of the check, and associated institutions kinematic analysis and motion simulation analysis, in order to achieve good production cost. At home and abroad on the engine crank dynamics analysis in many ways, and has been perfect and mature, but still lacks a wellbased production and economic benefits on a prehensive analysis of this design in a clear and prehensive analysis of the based on anically linked to each research module, to achieve both simple and clear design purpose, and strive to provide the engine crank linkage is designed to provide a holistic and prehensive way of thinking. Analysis of the main module is divided into the following three parts: first, the engine crank kinematic and dynamic analysis, focusing on analysis of piston displacement, velocity, acceleration, as well as the working fluid inertia forces and institutions。 Third, the application of Pro / Engineer to establish the main ponents crank geometric model and the use of Pro / Mechanism institutional emulation. Keywords: engine。 stress analysis。 mechanism simulation。少數(shù)轎車和輕型客貨車發(fā)動(dòng)機(jī)也有用柴油機(jī)的。 發(fā)動(dòng)機(jī) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外三大組成部分還是沒有變，現(xiàn)在還是應(yīng)用 于 內(nèi)燃機(jī) 領(lǐng)域， 曲柄連桿機(jī)構(gòu)從數(shù)量方面來(lái)說，會(huì)朝著多 連桿機(jī)構(gòu) 方向發(fā)展；從材料方面看，車用發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸材質(zhì)有球墨鑄鐵和鋼兩類。 從汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 連桿的發(fā)展趨向可看出：（ 1）就連桿的使用性能與生產(chǎn)成本來(lái)看， C － 7 0 鋼錘鍛連桿和鐵基粉末鍛造連桿已日趨接近，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將白熱化。毫無(wú)疑問，溫壓連桿