1、“.....但是过去由于手段的原因,大部分复杂的机构运动尽管能够给出解析式,却难以计算出供工程使用的计算结果,不得不用粗糙的图解法求得数据。随着计算机的发展,可以利用复杂的计算表达式来精确求解各种运动过程和动态过程,从而形成机械性能分析和产品设计的现代理论和方法。机械系统动态仿真技术的核心是利用计算机辅助技术进行机械系统的运动学和动力学分析,以确定系统各构件在任意时刻的位置速度和加速度,进而确定系统及其及其各构件运动所需的作用力。目前,在对内燃机曲柄连杆机构进行动力学分析时,大多采用的是专业的虚拟样机商业软件,如等。这些软件的功能重点是在力学分析上,在建模方面还是有很多不足......”。
2、“.....因而在其仿真分析过程中对于结构复杂的模型就要借助软件来完成,如等。当考虑到对多柔体系统进行动力学分析时,有时还需要结合等专业的有限元分析软件来进行。这过程十分复杂,不仅需要对这些软件有定了解,还需要处理好软件接口之间的数据传输问题,而且软件使用成本也很高。.设计研究的主要内容对内燃机运行过程中曲柄连杆机构受力分析进行深入研究,其主要的研究内容有对曲柄连杆机构进行运动学和动力学分析,分析曲柄连杆机构中各种力的作用情况,并根据这些力对曲柄连杆机构的主要零部件进行强度刚度等方面的计算和校核,以便达到设计要求分析曲柄连杆机构中主要零部件如活塞,曲轴......”。
3、“.....进行合理选材,确定出主要的结构尺寸,并进行相应的尺寸检验校核,以符合零件实际加工的要求应用软件对曲柄连杆机构的零件分别建立实体模型,并将其分别组装成活塞组件,连杆组件,然后定义相应的连接关系,最后装配成完整的机构,并进行运动仿真分析,检测其运动干涉,获取分析结果应用软件将零件模型图转化为相应的工程图,并结合使用软件,系统地反应工程图上的各类信息,以便实现对机构的进步精确设计和检验。第章曲柄连杆机构受力分析研究曲柄连杆机构的受力,关键在于分析曲柄连杆机构中各种力的作用情况,并根据这些力对曲柄连杆机构的主要零件进行强度刚度磨损等方面的分析计算和设计,以便达到发动机输出转矩及转速的要求。......”。
4、“.....按运动学观点可分为三类,即中心曲柄连杆机构偏心曲柄连杆机构和主副连杆式曲柄连杆机构。中心曲柄连杆机构其特点是气缸中心线通过曲轴的旋转中心,并垂直于曲柄的回转轴线。这种型式的曲柄连杆机构在内燃机中应用最为广泛。般的单列式内燃机,采用并列连杆与叉形连杆的形内燃机,以及对置式活塞内燃机的曲柄连杆机构都属于这类。偏心曲柄连杆机构其特点是气缸中心线垂直于曲轴的回转中心线,但不通过曲轴的回转中心,气缸中心线距离曲轴的回转轴线具有偏移量。这种曲柄连杆机构可以减小膨胀行程中活塞与气缸壁间的最大侧压力......”。
5、“.....主副连杆式曲柄连杆机构其特点是内燃机的列气缸用主连杆,其它各列气缸则用副连杆,这些连杆的下端不是直接接在曲柄销上,而是通过副连杆销装在主连杆的大头上,形成了“关节式”运动,所以这种机构有时也称为“关节曲柄连杆机构”。在关节曲柄连杆机构中,个曲柄可以同时带动几套副连杆和活塞,这种结构可使内燃机长度缩短,结构紧凑,广泛的应用于大功率的坦克和机车用形内燃机。经过比较,本设计的型式选择为中心曲柄连杆机构。.曲柄连杆机构运动学中心曲柄连杆机构简图如图.所示,图.中气缸中心线通过曲轴中心,为曲柄,为连杆,为曲柄销中心,为连杆小头孔中心或活塞销中心。当曲柄按等角速度旋转时,曲柄上任意点都以点为圆心做等速旋转运动......”。
6、“.....连杆则做复合的平面运动,其大头点与曲柄端相连,做等速的旋转运动,而连杆小头与活塞相连,做往复运动。在实际分析中,为使问题简单化,般将连杆简化为分别集中于连杆大头和小头的两个集中质量,认为它们分别做旋转和往复运动,这样就不需要对连杆的运动规律进行单独研究。图.曲柄连杆机构运动简图活塞做往复运动时,其速度和加速度是变化的。它的速度和加速度的数值以及变化规律对曲柄连杆机构以及发动机整体工作有很大影响,因此,研究曲柄连杆机构运动规律的主要任务就是研究活塞的运动规律。活塞位移假设在时刻,曲柄转角为,并按顺时针方向旋转,连杆轴线在其运动平面内偏离气缸轴线的角度为,如图.所示。当时......”。
7、“.....此位置称为上止点。当时,点在最下面的位置,此位置称为下止点。此时活塞的位移为.式中连杆比。式.可进步简化,由图.可以看出即又由于.将式.带入式.得.式.是计算活塞位移的精确公式,为便于计算,可将式.中的根号按牛顿二项式定理展开,得考虑到∕,其二次方以上的数值很小,可以忽略不计。只保留前两项,则.将式.带入式.得.活塞的速度将活塞位移公式.对时间进行微分,即可求得活塞速度的精确值为.将式.对时间微分,便可求得活塞速度得近似公式为.从式.可以看出,活塞速度可视为由与两部分简谐运动所组成。当或时,活塞速度为零,活塞在这两点改变运动方向。当时此时活塞得速度等于曲柄销中心的圆周速度......”。
8、“.....对时间微分,可求得活塞加速度的精确值为.将式.对时间为微分,可求得活塞加速度的近似值为.因此,活塞加速度也可以视为两个简谐运动加速度之和,即由与两部分组成。.曲柄连杆机构中的作用力作用于曲柄连杆机构的力分为缸内气压力运动质量的惯性力摩擦阻力和作用在发动机曲轴上的负载阻力。由于摩擦力的数值较小且变化规律很难掌握,受力分析时把摩擦阻力忽略不计。而负载阻力与主动力处于平衡状态,无需另外计算,因此主要研究气压力和运动质量惯性力变化规律对机构构件的作用。计算过程中所需的相关数据参照汽油机,如附表所示。气缸内工质的作用力作用在活塞上的气体作用力等于活塞上下两面的空间内气体压力差与活塞顶面积的乘积,即......”。
9、“.....缸内绝对压力,大气压力,活塞直径,。由于活塞直径是定的,活塞上的气体作用力取决于活塞上下两面的空间内气体压力差,对于四冲程发动机来说,般取.对于缸内绝对压力,在发动机的四个冲程中,计算结果如表.所示则由式.计算气压力如表.所示。机构的惯性力惯性力是由于运动不均匀而产生的,为了确定机构的惯性力,必须先知道其加速度和质量的分布。加速度从运动学中已经知道,现在需要知道质量分布。实际机构质量分布很复杂,必须加以简化。为此进行质量换算。机构运动件的质量换算质量换算的原则是保持系统的动力学等效性。质量换算的目的是计算零件的运动质量,以便进步计算它们在运动中所产生的惯性力。表......”。
活塞.dwg
(CAD图纸)
捷达EA113汽车曲柄连杆机构设计说明书.doc
连杆.dwg
(CAD图纸)
曲柄连杆机构装配图.dwg
(CAD图纸)
曲轴.dwg
(CAD图纸)