文档介绍：广西大学
硕士学位论文
LJ465Q-2A增压汽油发动机曲轴结构有限元分析
姓名:杨国旗
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:黄锦成
20090630
.增压汽油发动机曲轴结构有限元分析摘要本课题主要对一型汽油发动机曲轴进行结构分析与增压强化工作压力通过简易连杆大头与曲轴销之间面面接触的形式传递给曲轴,再力分布和危险部位的应力变化规律。由于各个气缸工作时产生的最大工作曲轴的影响,得到增压后最大应力出现在曲轴前端曲拐处,这与曲轴正常栓预紧力引起的应力,汽油机增压功率增大%,曲轴最大应力从变为龇ィ岵牧锨慷忍跫阌αΡ浠设计,以满足汽油机增压改造中主要部件强度和刚度的设计要求。本文首先完成曲轴结构在肪持薪暇傅氖堤逶煨秃陀邢拊分析建模。考虑到曲轴相邻部件对其影响,根据曲轴的实际工作情况,建立简易的轴承座、飞轮等;选取约束条件,取代以往把连杆力加载曲柄两端的方法,在肪诚陆⒁患蚧舜笸罚够钊ǖ莸淖畲对其进行有限元结构分析。通过分析得到了曲轴在各种工况下的变形与应压力均不相同,导致各主轴颈应力最大值的分布规律与所受切向力之和的分布规律不尽相同。得到该曲轴在最大工作压力时最大应力为,增压后为晃?悸乔崾芘ぷAΦ挠跋欤ザ兰扑懔饲邢蛄Χ工作出现前端断裂是一致的;再考虑到其工作的爆震系数和疲劳系数,该曲轴的应力在许用应力范围之内,满足发动机增压后对曲轴的强度要求。由有限元静态分析结果可知,曲轴工作载荷引起的结构应力远小于螺
机增压后仍然可以使用该曲轴。通过曲轴的参数化建模,提高了新产品研发效率,为以后对发动机结构增压强化设计提供了依据。关键词:曲轴有限元分析参数化α
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⋯⋯:饧咳⑿码椒宜唬徽荚露呷本人声明:所呈交的学位论文是在黄堡盛导黼完成的,研究工作所取论文作者签名:初疽沙昝丛滦稳广西大学学位论文原创性声明和使用授权说明学位论文原创性声明学位论文使用授权说明得的成果和相关知识产权属广西大学所有,本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容。除已注明部分外,论文中不包含其他人已经发表过的研究成果,也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体,均已在论文中明确说明并致谢。本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文:在不以赢利为目的的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。请选择发布时间:C苈畚男枳⒚鳎⒃诮饷芎笞袷卮斯娑团即时发布口解密后发布
第一章绪论概述国内外研究现状曲轴是汽车发动机里边最重要零件之一。曲轴承受着气缸内的气体压力及往复和旋转质量惯性力引起的周期性变化的载荷,并对外输出扭矩。理论和实践表明,汽车发动机行⌒头⒍曲轴的破坏形式主要是弯曲疲劳破坏,因此在曲轴内部产生交变的弯曲应力,可能引起曲轴疲劳失效,而一旦曲轴失效,就可能引起其它零件随之破坏。所以对于整体式多缸机曲轴,如何比较准确地得到应力、变形的大小及分布,对用于指导曲轴的设计和改进,具有非常重要的意义。有限元法随着计算机科学的发展,在包括汽车发动机在内的几乎所有工程领域得到愈来愈广泛的运用。在近乎所有的工程设计领域发挥着越来越重要的作用。汽车发动机曲轴的设计是有限元技术最早的应用领域之一。由于曲轴结构复杂,建模时间较长,曲轴的实体建模以往都是基于疎琔菴系统,再将实体模型导入大型有限元分析系统形成有限元模型,这种方法在过程上由于是跨平台的所以并不连贯,只能针对某种型号的曲轴,不可能实现曲轴建模与强度研究的参数化、智能化。本文希望以“最符合实际工况”为原则,在对以往研究进行归纳、整理、改进的基础上,对曲轴有限元模型规范化进行研究,并借助大型有限元分析软件迪有限元技术的应用提高了汽车发动机曲轴设计的可靠性,缩短设计周期,大大推动了汽车发动机工业的发展。近几年来,随着计算机软硬件水平的提高,汽车发动机有限元技术又取得了许多新的进展。有限元网格模型的建立是采用有限元法求解问题的先决条件。在整个求解过程中,它通常是工作量最大的部分。随着有限元技术的广泛应用,有限元网格生成技术和可视化研究得到很大发展。目前汽车发动机零部件有限元网格的生成方式分为下述两种广西大学硕士掌位论文一增压汽油发动机曲轴结构有限元分析曲轴建模的参数化【】。.捣⒍嵊邢拊M裆杉际
⒒诩负文P投苯咏⒔诘恪⒌ピDP当求解问题的模型相对简单或者采用的软件功能有限时,一般采用这种建模方式。依据建模的特点,可以采用手工方式建立整个模型,也可以首先通过手工建立一部分节点和单元,然后通过旋转拷贝、