（全套CAD）连杆工艺设计及有限元分析设计（终稿）

随着汽车工业制造技术的发展，对于汽车发动机的动力性能越来越高，而连杆强度刚度对提高发动机的动力性及可靠性至关重要，因此国内外各大汽车公司对发动机连杆用材料和制造技术的研究都非常重视。

在满足性能指标的前提下，连杆的材料和制造技术关联很大，非调制钢的应用就是考虑节省调制工序。

近年来，采取裂解连杆体和连杆盖分界面的技术可以大幅减少机械加工工序，由此开发了高强度低韧性的高碳非调制钢和粉末冶金锻件以满足工艺要求。

目前连杆的主要用料有以下几种碳素钢合金钢，非调制钢，粉末冶金连杆，钛合金连杆。

我国各大汽车集团的主机厂发动机锻钢连杆制造技术与国外差距不大，不论从锻件的强度表面强化技术，还是尺寸精度及产品稳定性方面，都接近国外发达国家水平。

国内虽然近年来技术有所提升，但还存在些问题，锻件成型及空冷技术的落后，产品性能不稳定。

在连杆轻量化方面，我国还相当落后，钛合金连杆，纤维强化铝合金连杆，粉末冶金锻造连杆的研究还没有展开，是今后要开展的课题。

.论文的章节安排根据论文选题的要求，作者在近三个月的论文阶段，基于，软件平台，在导师的认真指导下完成了大量的工作，对计算机辅助数控加工进行了深入的研究，在此基础上并对连接板凹模进行仿真模拟加工。

这些内容在论文中都得到了充分的反映，论文内容的章节安排如下绪论连杆零件的分析连杆零件的工艺编制连杆受载荷情况下的有限元分析总结与展望第二章连杆零件的分析.连杆的作用连杆是汽车发动机中的主要传动部件之，它在柴油机中，把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。

连杆，工艺，设计，有限元分析，毕业设计，全套，图纸目录摘要第章绪论.课题研究的意义.国内外现状.论文的章节安排第二章连杆零件的分析.连杆的作用.连杆的结构特点.连杆的工艺分析.连杆的材料和毛坯第三章连杆零件的工艺编制.连杆机械加工工艺过程.连杆工艺过程的安排.连杆工艺设计存在的问题工序安排定位基准夹具使用切削用量的选择原则.连杆机械加工工序卡片第四章连杆受载荷情况下的有限元分析.连杆的有限元分析过程和结果第五章总结与展望.论文总结致谢参考文献毕业设计小结摘要连杆是主要传动件之，本文主要论述了连杆的加工工艺及有限元分析。

连杆的尺寸精度形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。

逐步减少加工余量切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。

本次设计通过画出零件图，并且进行工艺编制。

连杆的尺寸精度形状精度以及位置精度的要求都很高，且连杆的刚性比较差，容易产生变形。

并且用对连杆做有限元分析，查看连杆的受力情况。

关键字第章绪论.课题研究的意义随着科学技术的发展，我们的生活越来越便捷。

例如普遍的汽车，汽车发动机有五大件缸体曲轴连杆凸轮轴缸盖。

在今天，随着汽车工业的高速发展，“小体积大功率低油耗”的高性能发动机对连杆提出更新更高的要求。

当连杆用小头孔及衬套孔定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。

为了不断改善基面的精度，基面的加工与主要表面的加工要适当配合即在粗加工大小头孔前，粗磨端面，在精镗大小头孔前，精磨端面。

由于用小头孔和大头孔外侧面作基面，所以这些表面的加工安排得比较早。

在小头孔作为定位基面前的加工工序是钻孔扩孔和铰孔，这些工序对于铰后的孔与端面的垂直度不易保证，有时会影响到后续工序的加工精度。

在第道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加工余量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加工精度会有很大影响。

因此，第道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。

连杆的加工就是如此，在连杆加工工艺路线中，在精加工主要表面开始前，先粗铣两个端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。

因此，粗铣就是关键工序。

在粗铣中工件如何定位呢个方法是以毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铣个端面后，翻身以铣好的面定位，铣另个毛坯面。

但是由于毛坯面不平整，连杆的刚性差，定位夹紧时工件可能变形，粗铣后，端面似乎平整了，放松，工件又恢复变形，影响后续工序的定位精度。

另方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位。

这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小，同时可以铣工件的端面，使部分切削力互相抵消，易于得到平面度较好的平面。

同时，由于是以对称面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比较小。

因此，连杆材料般采用高强度碳钢和合金钢如钢钢等。

连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型材料的工艺性可塑性，可锻性及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。

根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。

连杆模锻形式有两种，种是体和盖分开锻造，另种是将体和盖锻成体。

整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。

相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少锻造工时少模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的种主要形式。

总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。

第三章连杆零件的工艺编.连杆机械加工工艺过程本次设计的连杆的毛坯是锻造造而成，材料选择为号钢，为整体锻件，因为连杆要承受冲击载荷摩擦，要有良好的机械性能，连杆为小件，且生产类型属大批生产，为提高生产效率和锻件精度，现采用模锻方法制造毛坯。

随后进行热处理正火，消除内应力，改善机械加工性。

细化晶粒，消除组织缺陷。

加工过程如下铣铣连杆大小头两平面，每面留磨量.。

粗磨以大平面定位，磨另大平面，保证中心线对称，无标记面称基面。

下同钻与基面定位，钻连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。

连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力，因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。

在连杆小头的顶端设有油孔或油槽，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。

.连杆的结构特点连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。

连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在起。

为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。

轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有层耐磨巴氏合金轴瓦金属。

在连杆体大头和连杆盖之间有组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。

连杆小头用活塞销与活塞连接。

小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。

.连杆的工艺分析各类连杆主要技术要求基于类似，仅在数值上略有差别。

.大小头孔的精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。

大头孔公差等级为，表面粗糙度应不大于.大头孔的圆柱度公差为.，小头孔公差等级为，表面粗糙度应不大于.。

小头压衬套的底孔的圆柱度公差为.，素线平行度公差为.。

作为高速运动件，重量要轻，减小惯性力，降低能耗和噪声，强度刚度要高，并具有较高的韧性，连杆比要大，连杆要短。

连杆是发动机内部的重要零件，连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。

所以，连杆除上下运动外，还左右摆动作复杂的平面运动。

连杆工作时，主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。

同时，由于连杆既是传力零件，又是运动件，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用结构设计热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。

连杆在机器中应用之广以及它在机器中的作用和地位不言而喻。

因此，本课题所研究的连杆加工工艺是非常有意义的。

.国内外现状汽车发动机连杆是套曲柄连杆机构。

而曲柄连杆机构是往复式内燃机中的动力传递系统。

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部分。

在作功冲程中，它将燃料燃烧产生的热能活塞往复运动由曲轴旋转运动转变为机械能，对外输出动力在其它冲程中，则依靠曲柄和飞轮的转动惯性通过连杆带动活塞上下运动，为下次作功创造条件。

曲柄连杆机构由机体组活塞连杆组曲轴飞轮组三部分组成。

机体组气缸体气缸垫气缸盖曲轴箱汽缸套及油底壳活塞连杆组活塞活塞环活塞销连杆曲轴飞轮组曲轴飞轮扭转减振器平衡轴高强度，轻量化，低成本是汽车发动机连杆的用材料的发展趋势，我国发动机锻钢连杆制造技术与国外差距不大，但连杆轻量化方面还是相当落后。

称重称量不平衡质量。

钳按规定值去重量。