1.发动机曲柄连杆机构进行ANSYS分析毕业设计该怎么做
本文以捷达EA113汽油机的相关参数作为参考,对四缸汽油机的曲柄连杆机构的主要零部件进行了结构设计计算,并对曲柄连杆机构进行了有关运动学和动力学的理论分析与计算机仿真分析。
首先,以运动学和动力学的理论知识为依据,对曲柄连杆机构的运动规律以及在运动中的受力等问题进行详尽的分析,并得到了精确的分析结果。其次分别对活塞组、连杆组以及曲轴进行详细的结构设计,并进行了结构强度和刚度的校核。再次,应用三维CAD软件:Pro/Engineer建立了曲柄连杆机构各零部件的几何模型,在此工作的基础上,利用Pro/E软件的装配功能,将曲柄连杆机构的各组成零件装配成活塞组件、连杆组件和曲轴组件,然后利用Pro/E软件的机构分析模块(Pro/Mechanism),建立曲柄连杆机构的多刚体动力学模型,进行运动学分析和动力学分析模拟,研究了在不考虑外力作用并使曲轴保持匀速转动的情况下,活塞和连杆的运动规律以及曲柄连杆机构的运动包络。仿真结果的分析表明,仿真结果与发动机的实际工作状况基本一致,文章介绍的仿真方法为曲柄连杆机构的选型、优化设计提供了一种新思路。
关键词:发动机;曲柄连杆机构;受力分析;仿真建模;运动分析;Pro/E
2.曲轴加工工艺论文
发动机曲轴加工工艺分析与设计摘 要曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩,同时经受着长时间高速运转的磨损,因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。
发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动,从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。
工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段,是工艺规程制订的总体设计。所撰写的工艺路线合理与否,不但影响加工质量和生产率,而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用,从而影响生产成本。
所以,本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后,合理确定毛坯类型,经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料,确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差,最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。关键词:发动机,曲轴,工艺分析,工艺设计 目 录第一章 概述 1第二章 确定曲轴的加工工艺过程 32.1曲轴的作用 32.2曲轴的结构及其特点 32.3曲轴的主要技术要求分析 42.4曲轴的材料和毛坯的确定 42.5曲轴的机械加工工艺过程 42.6曲轴的机械加工工艺路线 5第三章 曲轴的机械加工工艺过程分析 63. 1曲轴的机械加工工艺特点 63. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 7 3. 3曲轴主要加工工序分析…………………………………………………… 8 3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔………………………………………………8 3.3.2曲轴主轴颈的车削…………………………………………………… 8 3.3.3曲轴连杆轴颈的车削………………………………………………… 8 3.3.4键槽加工……………………………………………………………… 9 3.3.5轴颈的磨削…………………………………………………………… 9第四章 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 94.1曲轴主要加工表面的工序安排 94.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 104.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定 104.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定 114.3 确定工时定额 114.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订 12谢 辞 13参考文献 14附 录 15第一章 概述曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件,装上连杆后,可承接活塞的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。
曲轴主要有两个重要加工部位:主轴颈和连杆颈。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。
发动机工作过程就是:活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。
发动机机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖等零件组成。
(1)气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。
(2)曲轴箱气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱,曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油,并封闭上曲轴箱,故又称为油底壳。
油底壳受力很小,一般采用薄钢板冲压而成,其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板,以防止汽车颠动时油面波动过大。
油底壳底部还装有放油螺塞,通常放油螺塞上装有永久磁铁,以吸附润滑油中的金属屑,减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫,防止润滑油泄漏。
(3)气缸盖气缸盖安装在气缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。
水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套,缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。
缸盖上还装有进、排气门座,气门导管孔,用于安装进、排气门,还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔,而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。
顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔,用以安装凸轮轴。气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。
而作为发动机上的一个重要的旋转机件——曲轴,其加工方法仍有一般轴的加工规律,如铣两端面,钻中心孔,车、磨及抛光,但是曲轴也是有它的特点,它由主轴颈,连杆轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成,其结构细长、曲拐多、刚性差,因而安排曲轴加工工艺应采取相应的工艺措施。 在曲轴的机械加工中,采用新技术和提高自动化程度都不断取得进。
3.求汽车的论文
汽车发动机技术及其新进展 摘要:汽车发动机作为汽车的核心部分,是一个汽车的灵魂,汽车发动机的好坏直接影响到汽车的价值与功能。
本文通过汽车发动机的基本原理和构造、衡量汽车发动机的技术指标、汽车发动机的性能提高和汽车发动机的发展趋势四方面介绍汽车发动机技术及其新进展。 关键词:汽车发动机 基本原理 性能指标 发展趋势1、汽油发动机的基本原理和构造 发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。
1.1、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
1.2、配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
1.3、燃料供给系统 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。 1.4、润滑系统 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
1.5、冷却系统 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
1.6、点火系统 在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
1.7、起动系统 要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。
因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系。
2、衡量发动机优劣的技术指标 从技术角度评判一台发动机技术的优劣对购车者的专业知识提出了较高的要求。北方交通大学动力工程系副系主任李国岫介绍,普通消费者可以从汽缸排列方式、气门数、最大功率、最大扭矩、升功率五个角度对发动机性能进行评判。
2.1、汽缸排列方式 主要分为直列、V 形、W 形和水平对置四种方式。一般 4 缸以下的发动机多采用直列汽缸,直列发动机的汽缸一字排开,结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,但功率较低。
6 到 8 缸发动机大多采用 V 形排列, 形即汽缸分四列错开角度布置, V 形体紧凑,布置方便,值得一提的是大众曾推出过 5 缸的帕萨特 V5.12 缸发动机多采用 V 形或 W 形排列, 形即 W 此外斯巴鲁和保时捷两个运动化品牌都推崇水平对置发动机型式,将两个 V6 机排列在一起。相邻两个汽缸水平对置,相互抵消振动,使发动机旋转更平稳;但这种机型成本较高,且不易修理。
2.2、气门数 上世纪九十年代生产的国产轿车发动机大多采用每缸 2 气门,一进气一排气;目前世界主流轿车发动机多采用每缸 4 气门结构,即 2 个进气门,2 个排气门,提高了进、排气的效率;已停产的捷达王采用每缸 5 气门结构,即 3 个进气门,2 个排气门,主要作用是加大进气量,使燃烧更加彻底。5 气门结构可以提高进气效率,但加工相对困难。
2.3、最大功率 在我国一般用千瓦作单位。发动机的输出功率同转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高,但是到了一定的转速以后,功率反而呈下降趋势。
一般来说最大功率越高,车辆的最高车速越快。 2.4、最大扭矩 发动机从曲轴端输出的力矩,与发动机提供的牵引力成正比,单位是牛米(Nm)。
扭矩大小直接反应车辆瞬时提速能力,最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,车辆起步或低速状态下提速更加有力;最大扭矩出现在发动机高转速状态,高速行驶时油门也能保持良好响应。技术最先进的发动机往往能在很广阔的转速区间提供最大扭矩 90%以上的扭矩平台,在低中高各种转速下均能保证良好的加速能力。
2.5、升功率 即每升汽缸工作容积所发出的功率,一般情况下发动机升功率越高,整体技术水平也越高。
4.曲轴飞轮组的构造
曲轴飞轮组的组成部件主要是曲轴,飞轮,轴瓦,挡油盘,带轮,扭转减震器等。曲轴是发动机内重要的部件,曲轴是发动机的动力输出轴,曲轴与连杆连接在一起。
汽车发动机内有连杆,连杆的小头是用来固定活塞的,连杆的大头是用来连接曲轴的。
曲轴和连杆可以将活塞的上下运动转换成旋转运动。
曲轴与飞轮连接在一起,飞轮与变速箱连接在一起。
动力从曲轴输出然后输入到变速箱,最后经过传动轴和半轴传输到车轮上。
发动机的飞轮外面有齿圈,这个齿圈是用来连接起动机的齿轮的,只有这样才可以启动发动机。
飞轮还可以提高发动机的运转平顺性,并且还可以抑制发动机的抖动。
有些汽车的发动机会使用双质量飞轮,使用这种飞轮就是为了提高发动机的运转平顺性并且提高车子的乘坐舒适性。
曲轴飞轮的耐用性是比较好的,这两个部件不容易出现什么故障。
如果发动机出现了润滑不良现象,可能会导致发动机曲轴出现异常磨损。
在平时用车时,一定要按时更换机油,并且每次更换机油时都要将机油滤芯一起更换掉。