强度校核本章小结曲轴连杆活塞机构转动起来。等段时间后机构停止运转，完成运动分析的建立。进行干涉检验与视频制作单击右侧工具栏的回放按钮，打开回放对话框。接受系统默认结果集。然后单击冲突检测设置按钮，打开冲突检测设置对话框，如图所示，在般设置选项中选中全局冲突检测单选按钮。单击确定按钮，返回回放对话框。图伺服电动机速度的设置单击回放对话框左上侧的播放按钮，系统开始进行干涉计算。干涉计算完成后，打开动画对话框。单击循环播放按钮，然后单击播放按钮，曲柄连杆机构转动起来，并以红色表示运动过程中出现干涉的部位。图冲突检测设置对话框图捕获对话框单击播放对话框左下侧的捕获按钮，打开捕获对话框。接受系统默认的名称。在下侧的帧频下拉列表框中选取帧秒，如图所示，单击确定按钮，则系统开始录像。单击回放对话框右上侧的创建运动包络按钮，打开创建运动包络对话框。设置质量级别为，单击选取元件选项下的箭头，然后从模型树中选取连杆组件，其他选项接受系统默认，如图所示。单击预览按钮，得到组件的运动包络图，如图图图所示。图创建运动包络对话框图连杆运动包络图图曲轴运动包络图图活塞运动包络图获取分析结果单击右侧工具栏的测量按钮，打开测量结果对话框。单击测量列表框的新建按钮，打开测量定义对话框，选取类型为速度。其他选项接受系统默认，如图所示。单击点或运动轴下的选取箭头，然后选取活塞的点由于活塞上各点运动相同，选取任意个顶点都可以，在新弹出的窗口中单击确定按钮。返回测量结果对话框。选取结果集列表框中的和测量列表框中的，然后单击绘制图形按钮，得到活塞的速度与时间曲线图，如图所示。图速度定义图加速度定义图活塞的速度与时间曲线图在单击测量列表框的新建按钮，打开测量定义对话框，选取类型为加速度。选取和上步相同的点，如图所示。选取结果集列表框中的和测量列表框中的，如图所示，然后单击绘制图形按钮，得到活塞的加速度与时间曲线图，如图所示。图活塞的加速度与时间曲线图对结果的分析在模拟分析中，分别对活塞组连杆组和曲轴进行运动包络和运动干涉检查。通过运动包络确定曲柄连杆运动所需要的空间范围，通过运动干涉来检查曲柄连杆机构各运动部件之间是否发生干涉。在分析时，设定曲轴的转速为，仿真时间为秒，开始仿真。曲线图反映了载荷周期内气缸内活塞的速度及加速度的变化情况，由曲线图可以发现，活塞运动位于上止点时的加速度最大，且与速度的方向相反，活塞在该位置所受到的阻力最大。本章小结本章主要完成了曲柄连杆机构的装配连接，并分析了机构的运动情况，在进行运动分析的过程中，新建组件并建立运动连接，定义特殊的运动副，如活塞和连杆组件，然后添加伺服电动机驱动，设置伺服电动机参数，设定运动分析条件，运行分析，将结果回放与制作视频，创建运动包络，获取分析结果，绘制加速度与时间曲线图。结论在完成整个设计过程后，总结了以下结论首先经过几种方案的比较，最终确定了设计方案，本设计以捷达汽油机作为参照，确定了相关参数，以便进行下步的设计计算。以传统运动学和动力学的理论知识为依据，对曲柄连杆机构的受力进行了系统的分析，并以此作为零件强度刚度和和磨损等问题的依据。在此基础上，又进行了动力学方面的理论分析，重点分析了活塞的运动规律。对曲柄连杆机构的主要零部件曲轴活塞连杆以及机构的其它零件如螺栓等进行了主要结构参数的设计计算，并通过校核检验尺寸选取的是否合适。分析了零部件的工作条件，总结应满足的设计要求，合理选择材料，以满足强度和刚度的校核。应用三维软件建立了曲柄连杆机构各零部件的多刚体动力学分析模型，当模型建立完成后，运用软件完成曲柄连杆机构的装配，为下步仿真运动分析做好了准备。运用软件的分析模块模拟研究了曲柄连杆机构的运动学和动力学特性，设定曲轴的转速，仿真时间为秒，开始仿真。以活塞为例，得出了速度和加速度随时间变化的特性曲线，反应了载荷周期内气缸内活塞的速度及加速度的变化情况，由曲线图可以发现，活塞运动位于上止点时的加速度最大，且与速度的方向相反，活塞在该位置所受到的阻力最大。在运动模拟分析中，分别对活塞组连杆组和曲轴进行运动包络和运动干涉检查。通过运动包络可以确定曲柄连杆运动所需要的空间范围，通过运动干涉来检查曲柄连杆机构各运动部件之间是否发生干涉。通过分析得出，模拟分析对机构的工作过程和干涉检查更加形象直观，也更加方便。应用该方法，不需要建立曲柄连杆机构的数学模型，也不需要编写相应得分析计算程序，只需将曲柄连杆机构的实体模型直接导入到分析软件中，并进行适当的定义，即可对所需要的运动学动力学参数进行分析和优化，既节省了时间又提高了效率。通过仿真能方便快捷准确的得到机构的运动动力数据，可以观察对机构运动受力的不同影响,能为机构的选型优化设计提供参考依据。毕业设计虽已完成了，但由于实际经验缺乏，知识水平的局限，加上时间较仓促，设计中还存在很多不足之处，有许多地方还需要改进，在此感谢老师的批评指导。参考文献叶奇发动机曲柄连杆机构多体动力学建模的若干问题机电工程，尤小梅发动机曲轴动力学仿真研究沈阳工业学院学报，樊文欣高速汽油机曲轴动态特性研究测试技术学报，王云霞单缸内燃机曲柄连杆机构动力学的计算机模拟研究南京农业硕士论文，郝宝林发动机曲柄连杆机构建模与仿真哈尔滨工业大学学报，高秀华内燃机北京化学工业出版社，杨连生内燃机设计北京中国农业机械出版社，汽车工程手册编委会汽车工程手册设计篇北京人民交通出版社，陈家瑞汽车构造北京人民交通出版社，臧杰汽车构造上册北京机械工业出版社，束永平汽车发动机曲柄连杆机构动力学分析东华大学学报，周松鹤工程力学教程篇北京机械工业出版社石津俊发动机曲轴弯曲疲劳强度的可靠性分析武汉工学院学报，王东华曲轴强度计算若干问题的探讨天津大学学报，施兴之连续梁计算计算曲轴应力的研究内燃机学报，郝志勇多缸机曲轴连续梁计算法的改进内燃机学报，吴楠内燃机曲柄连杆机构的多体动力学仿真中国用户论文集，吴宏计算机仿真技术在内燃机研究中的应用合肥工业大学学报，王霄高级设计实例教程北京化学工业出版社，詹友刚野火版机械设计教程北京机械工业出版社，夏天捷达王与都市先锋轿车维修手册北京北京理工大学出版社，致谢在本文完成之际，首先向我最尊敬的导师老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。几个月以来，她不遗余力地对我的设计进行了指导。在我毕业设计这段时间，无论是在学习还是在生活上，恩师都给予了我无微不至的关怀，同时还要感谢朱荣福老师。他们以其渊博的知识，宽厚的胸怀无私的敬业精神以及严谨的治学态度和开拓进取的精神激励着我，并言传身教，身体力行地不断培养我思考，深入探索，解决实际问题的能力，使我受益匪浅。本设计之能完成，老师给与了关键性的技术指导，并指明了研究的方向，朱老师虽然平日里工作繁多，但在我做毕业设计的过程中，特别在说明书的撰写和修改上给予了我悉心的指导，特此向两位老师表示衷心的感谢和敬意,此外还要感谢那些给予过我关心帮助的老师和同学，正是有了大家的关怀鼓力和我自己的努力，此设计才得以顺利完成。同时还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下良好的汽车专业知识的基础为我们以后的工作实践做好了铺垫。毕业设计虽已完成了，但由于知识水平的局限，实际经验缺乏，设计还存在许多不足，有很多地方需要改进。对于这些不足，我会在今后的工作生活中努力去改正，并利用自已所学到的知识，为社会作更多的贡献，成为个对社会有用的人。最后预祝大学发展越来越好，前程似锦,附录表捷达发动机主要性能参数气缸排列方式直列四缸供油方式多点喷射排量缸径冲程冲程缸径连杆长缸体高缸心距曲轴轴承座压缩比额定功率最大扭矩升功率升扭矩点火顺序表四缸机工作循环表曲轴转角第缸第二缸第三缸第四缸做功排气压缩进气排气进气做功压缩进气压缩排气做功压缩做功进气排气摘要本文以捷达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，应用三维软件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，然后利用软件的机构分析模块，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目录摘要第章绪论选题的目的和意义国内外的研究现状设计研究的主要内容第章曲柄连杆机构受力分析曲柄连杆机构的类型及方案选择曲柄连杆机构运动学活塞位移活塞的速度活塞的加速度曲柄连杆机构中的作用力气缸内工质的作用力机构的惯性力本章小结第章活塞组的设计活塞的设计