曲柄连杆机构教案

曲柄连杆机构教案
曲柄连杆机构教案

曲柄连杆机构教案

一.组织教学

清点人数检查实操设备准备情况

二、教学目的

掌握发动机两大机构的拆装方法、步骤和技术要求,掌握气阀间隙的调整方法。

三、主要工机具及设备

1.常用工具。

2.活塞环拆装钳、火花塞套筒扳手、气阀弹簧钳及活塞销铳棒等。

3.CA6102型发动机总成一台。

作业1 从发动机上拆下附件

1、拆开蓄电池连接线。

2、拆下放油螺栓,放出发动机润滑油。

3、打开水箱放水阀和机体放水阀,放出冷却水。

4、拆下点火系的高压线,并拆下分电器总成。

5、拆下曲轴箱通风装置、空气滤清器及化油器总成。

6、拆下汽油泵及油管。

7、拆下风扇、硅油离合器及水泵总成。

8、拆下空气压缩机总成、发电机总成、起动机总成。

9、拆下机油滤清器和离心式机油细滤器总成。

10、拆下离合器分离叉和离合器总成。

作业2 曲柄连杆机构与配气机构的拆卸

一、虹盖与气阀组件

缸盖拆下

1.拆下缸盖前后罩盖。

2.拆下各气阀摇臂轴支座螺栓,卸下摇臂轴总成。

3.从摇臂轴总成上拆下摇臂轴支座、进排气阀摇臂、定位弹簧、摇臂轴等零件,并依次放妥。

4.做好推杆与缸盖之间的装配标记,再取出推杆。

5.按从四周向中央的拆卸顺序拆下缸盖螺栓,卸下缸盖,并取下缸盖垫片放妥。

气阀组件分解

1.先用气阀弹簧钳压缩弹簧,取下气阀锁片,然后松开弹簧钳,取出弹簧座、弹簧及气阀。

2,用锤子及专用铳棒击出气阀导管,也可用专用顶拔器拉出气阀导管。

二、活塞连杆组

总成拆下

1.转动翻转装卸台使缸体平卧,抽出油量尺,并拆下油量尺导管。

2.拆下机油盘固定螺栓,卸下机油盘。

3.拆下机油泵总成。

4.转动曲轴使某活塞处于下止点位置,再用扭力扳手及相应的套筒拆下连杆盖上的紧固螺母,取下连杆盖。

5.用锤柄或木棒将连杆组件推出气缸。取出后,将连杆盖及连杆螺栓螺母

装回连杆。

以相同的方法拆下其他活塞连杆组件。

总成分解

1.用活塞环拆装钳拆下活塞环。

2.用尖嘴钳拆下活塞销两端的锁环,然后用锤子和专用铳棒打出活塞销,使活塞与连杆分离。

3.拆下连杆大头的螺栓螺母,取下连杆盖,并将连杆盖、轴承及调整垫片(装配轴承无调整垫片)依次放妥。

三、曲轴飞轮组与凸轮轴

曲轴飞轮组的拆卸

1.拆下启动爪,用顶拔器拉出带轮扭转减振器总成。

2.拧松各主轴承盖螺栓,转动发动机拆装台,使曲轴朝上,做好各道主轴承盖上的装配标记。

3.将缸体固定在拆装,台中部的支架上,分别拆下前悬置支架和飞轮壳的固定螺栓,卸下前悬置支架和拆装台的支承座。

4.拆下正时齿轮盖螺栓,卸下正时齿轮盖。

5.用撬棒抵住曲轴,拆下飞轮固定螺栓的锁紧垫圈及螺栓,卸下飞轮。

6.拆下飞轮壳固定螺栓,卸下飞轮壳。

7.拆下曲轴后油封挡片固定螺栓,取下油封挡片。

8.拆下各道曲轴主轴承盖螺栓,卸下曲轴总成,并将各主轴承盖及轴承依次放妥。

9.用专用工具拆下曲轴后油封。

10.拆下曲轴正时齿轮。

11.用锤子和铜棒从飞轮上击下齿圈 (如齿轮无损坏可不拆下)。

12.拆下分电器传动轴锁止螺栓,再取出分电器传动轴。

13.拆下前后挺柱室盖,取出挺柱。

14.松开挺柱导向体紧固螺栓,分别卸下前后挺柱导向体总成。

凸轮轴的拆卸

1.转动凸轮轴使正时齿轮的两孔与止推突缘的两固定螺栓对准。

2.拆下凸轮轴止推突缘的固定螺栓。

3.抽出凸轮轴总成。凸轮轴如取不出,应作适当的转动后取出。

四、发动机其他零部件

1.拆下水套盖板螺栓,卸下水套盖板。

2.拆下润滑油道螺塞。

3.将拆下的所有零件分类并清洗,然后用压缩空气吹干,经仔细检查后按次序摆放,以备装复。

作业3 曲柄连杆机构与配气机构的装复

一、曲轴飞轮组与凸轮轴

1.将飞轮齿圈加温至300~400℃后,套人飞轮台阶,再用铜棒轻击齿圈,使之装配到位,冷缩后紧固。

2.清洁各机件的装配结合面及油孔道,装回润滑油道螺塞。

3.在曲轴前端装上曲轴止推垫圈和曲轴正时齿轮隔圈,注意有倒角的一面应朝后装。

4.装上半圆键后,用专用工具将正时齿轮压人曲轴前端,正时标记应朝前面装。

5.将主轴承的上片按标记分别装入各轴承座孔中,并在轴承的工作表面涂以润滑油。

6.在曲轴各道主轴颈上涂以润滑油,并将曲轴装入缸体。

7.将各道主轴承盖的轴承内表面涂以润滑油,装上后按规定的力矩先预紧轴承盖螺栓。

8.在凸轮轴上装上止推突缘、正时齿轮、锁紧垫圈及锁紧螺母,按规定力矩拧紧锁紧螺母,并将其锁止。止推突缘要有一定轴向间隙。

9.装上凸轮轴,注意凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮上的标记应对准,再紧好凸轮轴止推突缘的两个紧固螺栓。

10.将曲轴前油封装入正时齿轮室盖的承孔中,装油封前应在油封外壳涂一层密封胶,油封刃口涂以润滑油(脂)。

11.装上曲轴挡油盘和正时齿轮室盖。

12.装上前悬置支架、带轮扭转减振器总成及启动爪。

13.装上飞轮壳,按规定力矩拧紧飞轮壳固定螺栓。

14.用专用工具装上曲轴后油封、油封挡片,并拧紧固定螺栓。

15.装上飞轮,按规定力矩拧紧固定螺栓并予以锁止。

16.装上翻转拆装台的支承座,拧紧支承座与发动机飞轮壳上的固定螺栓。

17.将发动机前悬置装到拆装台的支承座上。

18.用扭力扳手,按3,5,2,6,1,4,7的顺序分别拧紧各道主轴承盖的螺栓。4,7道主轴承盖螺栓的拧紧力矩为100~120N·m,其余主轴承盖螺栓拧紧力矩为140~160N·m。注意:每紧一道主轴承盖螺栓,都应转动曲轴几圈,转动中不得有过重现象,否则要查明原因,及时调整。

19.将密封条打入后主轴承盖与缸体的缝隙中,并修平密封条。

二、活塞连杆组

总成装复

1.拆下拆装台中部支架与缸体的紧固螺栓,转动支架,使缸体平卧。

2.按装配标记将活塞与连杆装复。注意:活塞销两端面与活塞销锁环之间有一定的间隙,锁环应卡人2/3环槽深度以上。

3.装上活塞环,并涂以润滑油,再将各道活塞环开口方向错开120度。

注意:活塞环的装配标记“O”必须朝上。

总成总装

1.在各缸壁内涂以润滑油,再分别在活塞裙部、活塞销和连杆轴承表面涂以润滑油。

2.转动曲轴使某两缸连杆轴颈处于下方位置,再将这两缸的活塞连杆组件装入气缸。装入时应注意活塞与连杆上的标记应朝向发动机的前端。

3.用活塞环抱箍抱紧活塞环后,再用锤柄或木棒将活塞连杆组件轻轻打人气缸中。当连杆大头接近曲轴轴颈时,要用手托住连杆大头,并继续敲击活塞顶部,使之装配到位。

4.装上连杆盖,注意连杆盖上的标记应朝向发动机前端。装上连杆螺栓螺母,按规定拧紧力矩紧固连杆螺栓。注意:每装好一道连杆,都应转动曲轴几圈,转动中应无过重现象,否则应查明原因,重新装配。以同样的方法和要求装复其他缸的活塞连杆组件。

5.装上分电器传动轴,并拧紧锁止螺栓。

6.装上挺柱导向体(应按原记号装复),并拧紧其固定螺栓。

7.按原记号将各挺柱装入挺柱导向体承孔中。

8.装上机油泵总成及油管。

9.装上机油盘及密封垫,从机油盘的中间对称地向两端分几次拧紧机油盘的紧固螺栓。

10.转动翻转拆装台使机油盘朝下。

三、缸盖与气阀组件

气阀组件装复

1.用压具将气阀导管压人缸盖的导管承孔中。注意:新镶导管离缸盖上端面的高度应与旧导管高度一致。

2.用专用工具装复气阀组件。注意:进、排气阀应按原标记依次装入气阀座中,然后用木块抵住各缸进、排气阀,翻过缸盖使气阀杆朝上。

3.依次装上气阀油封、气阀弹簧及弹簧座,用气阀弹簧钳压缩气阀弹簧,然后装入气阀锁片。

缸盖装复

1.在缸体上打入缸盖定位销。

2.装上缸盖垫片,注意有标记的一面朝上。

3.装上缸盖及缸盖螺栓。缸盖螺栓应从中央对称地向四周分几次拧紧。

4.装上气阀推杆与摇臂轴组件。注意:应先在气阀推杆尾部装上气阀帽,再按规定力矩拧紧摇臂轴支座紧固螺栓。

5.调整气阀间隙后(见作业3),再装上前后缸盖罩盖及密封垫。

四、发动机其他零部件

1.装上分电器传动轴盖板及密封垫。

2.装上挺柱一侧的前后盖板及密封垫。

3.装上水套盖板及密封垫,螺柱涂以密封胶。

4.装上机油量尺导管和机油量尺。

5.装上有关附件后,用吊车将发动机总成吊起,再拆下发动机的前悬支架固定螺栓和拆装台与发动机飞轮壳的紧固螺栓,使发动机与翻转拆装台分离。 6.发动机总成装车后,应按规定加足润滑油和冷却水。

作业4 气阀间隙的调整(二次调整法)

1.摇转曲轴使第一缸活塞处于压缩行程上止点位置,同时注意飞轮上的“1—6/上止点”标记与飞轮壳上的刻度线对齐。

2.用花扳手拧松第一个气阀调整螺钉上的锁紧螺母。

3.用符合气阀间隙的塞尺插入气阀杆尾端与摇臂头部之间。

4.用一字形螺钉旋具旋转调整螺钉,使摇臂将塞尺轻轻压住,直到拉动塞尺稍感受到阻力。

5.将调整螺钉的锁紧螺母拧紧,注意锁紧时应用一字形螺钉旋具将调整螺钉固定。

6.以同样的方法依次调好1,2,4,5,8,9 (从前至后)中其他5个气阀。 7.将曲轴转360度至飞轮上的“1—6/上止点”标记与飞轮壳上的刻度线对齐,使第六缸处于压缩行程上止点位置。

8.用同样方法调整3,6,7,10,11, 12(从前至后)6个气阀。

附:CA6102型发动机主要螺栓螺母拧紧力矩

连接件名称拧紧力矩/N·m 缸盖螺栓100~120

连杆螺栓螺母100~120 正时齿轮室盖螺栓80~100

前主轴承盖螺栓140~160 中主轴承盖与后主轴承盖螺栓100~120

飞轮固定螺栓100~120

启动爪250~300 凸轮轴止推突缘螺栓20~25 凸轮轴正时齿轮锁紧螺母70~90 挺柱导向体紧固螺栓40~70

摇臂轴支座固定螺栓30~40

飞轮壳与缸体固定螺栓80~100

机油滤清器固定螺栓50~70

火花塞25~35 水套盖板固定螺栓20~25

四.课堂小结

课堂巡回指导检查学生实操进度情况

平面连杆机构及其设计答案复习进程

第八章平面连杆机构及其设计 一、填空题: 1.平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。 2.在铰链四杆机构中,运动副全部是低副。 3.在铰链四杆机构中,能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 4.在铰链四杆机构中,只能摆动的连架杆称为摇杆。 5.在铰链四杆机构中,与连架杆相连的构件称为连杆。 6.某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 7.对心曲柄滑块机构无急回特性。 8.平行四边形机构的极位夹角θ=00,行程速比系数K= 1 。 9.对于原动件作匀速定轴转动,从动件相对机架作往复直线运动的连杆机构,是否有急回 特性,取决于机构的极位夹角是否为零。 10.机构处于死点时,其传动角等于0?。 11.在摆动导杆机构中,若以曲柄为原动件,该机构的压力角α=00。 12.曲柄滑块机构,当以滑块为原动件时,可能存在死点。 13.组成平面连杆机构至少需要 4 个构件。 二、判断题: 14.平面连杆机构中,至少有一个连杆。(√) 15.在曲柄滑块机构中,只要以滑块为原动件,机构必然存在死点。(√) 16.平面连杆机构中,极位夹角θ越大,K值越大,急回运动的性质也越显著。(√) 17.有死点的机构不能产生运动。(×) 18.曲柄摇杆机构中,曲柄为最短杆。(√) 19.双曲柄机构中,曲柄一定是最短杆。(×) 20.平面连杆机构中,可利用飞轮的惯性,使机构通过死点位置。(√) 21.在摆动导杆机构中,若以曲柄为原动件,则机构的极位夹角与导杆的最大摆角相等。 (√) 22.机构运转时,压力角是变化的。(√) 三、选择题:

23.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。 A ≤ B ≥ C > 24.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和,而 充分条件是取 A 为机架。 A 最短杆或最短杆相邻边 B 最长杆 C 最短杆的对边。 25.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以 B 为机架时, 有两个曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 26.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以 A 为机架时, 有一个曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 27.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以 C 为机架时, 无曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 28.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和 B 其余两杆长度之和,就一定是双摇杆 机构。 A < B > C = 29.对曲柄摇杆机构,若曲柄与连杆处于共线位置,当 C 为原动件时,此时机构处在死点位 置。 A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 30.对曲柄摇杆机构,若曲柄与连杆处于共线位置,当 A 为原动件时,此时为机构的极限 位置。 A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 31.对曲柄摇杆机构,当以曲柄为原动件且极位夹角θ B 时,机构就具有急回特性。 A <0 B >0 C =0 32.对曲柄摇杆机构,当以曲柄为原动件且行程速度变化系数K B 时,机构就具有急 回特性。 A <1 B >1 C =1 33.在死点位置时,机构的压力角α= C 。 A 0 o B 45o C 90o 34.若以 B 为目的,死点位置是一个缺陷,应设法通过。 A 夹紧和增力B传动 35.若以 A 为目的,则机构的死点位置可以加以利用。 A 夹紧和增力;B传动。

曲柄滑块机构的运动分析及应用

机械原理课程机构设计 实验报告 题目:曲柄滑块机构的运动分析及应用 小组成员与学号:泽陆(11071182) 柯宇 (11071177) 熊宇飞(11071174) 保开 (11071183) 班级: 110717 2013年6月10日

摘要 (3) 曲柄滑块机构简介 (4) 曲柄滑块机构定义 (4) 曲柄滑块机构的特性及应用 (4) 曲柄滑块机构的分类 (8) 偏心轮机构简介 (9) 曲柄滑块的动力学特性 (10) 曲柄滑块的运动学特性 (11) 曲柄滑块机构运行中的振动与平衡 (14) 参考文献 (15) 组员分工 (15)

摘要 本文着重介绍了曲柄滑块机构的结构,分类,用途,并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析,曲柄滑块机构的运动学特性分析,得出了机构压力表达式,曲柄滑块机构的运动特性分析,得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。最后,对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。 关键字:曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性 ABSTRACT The paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain the expression of displacement, velocity and acceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.

平面四杆机构教学设计

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目录 CONTENTS教学分析2教学过程4Teaching AnalysisTeaching Process1教学设计Teaching Design3教学反思Teaching Refletion

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 目录 CONTENTS教学分析2教学过程4Teaching AnalysisTeaching Process1教学设计Teaching Design3教学反思Teaching Refletion 3/ 29

教学分析Teaching Analysis教材分析内容分析目标分析学情分析重难点分析7.1平面机构自由度与运动副材料力学工程力学机械设计液压传动第七章平面运动机构第八章齿轮传动机构第九章其他常用机构第十章滚动轴承第十一章轴和轴毂连接7.2平面机构运动简图 7.3机构具有确定运动的条件7.4平面四杆机构机电一体化专业基础课

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 教学分析Teaching Analysis教材分析内容分析目标分析学情分析重难点分析应用广泛日常的生产生活中很多装置及设备都应有平面四杆机构或者其变形形式类型多样拥有多种类型及其变形形式,需注意辨别0102平面四杆机构基础机构最简单的连杆机构,为以后学习多杆机构打下基础。 032学时04实用性强为以后从事机械设计工作打下理论基础 5/ 29

曲柄连杆机构运动学仿真

课程设计任务书

目录 1 绪论 (1) 1.1CATIA V5软件介绍 (1) 1.2ADAMS软件介绍 (1) 1.3S IM D ESIGNER软件介绍 (2) 1.4本次课程设计的主要内容及目的 (2) 2 曲柄连杆机构的建模 (3) 2.1活塞的建模 (3) 2.2活塞销的建模 (5) 2.3连杆的建模 (5) 2.4曲轴的建模 (6) 2.5汽缸体的建模 (8) 3 曲柄连杆机构的装配 (10) 3.1将各部件导入CATIA装配模块并利用约束命令确定位置关系 (10) 4 曲柄连杆机构导入ADAMS (14) 4.1曲柄连杆机构各个零部件之间运动副分析 (14) 4.2曲柄连杆机构各个零部件之间运动副建立 (14) 4.3曲柄连杆机构导入ADAMS (16) 5 曲柄连杆机构的运动学分析 (17) 结束语 (21) 参考文献 (22)

1 绪论 1.1 CATIA V5软件介绍 CATIA V5(Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application)是法国Dassault公司于1975年开发的一套完整的3D CAD/CAM/CAE一体化软件。它的内容涵盖了产品概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成、生产加工成产品的全过程,其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。CATIA V5不但能保证企业内部设计部门之间的协同设计功能而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。CATIA V5大量应用于航空航天、汽车及摩托车行业、机械、电子、家电与3C产业、NC加工等领域。 由于其功能的强大而完美,CATIA V5已经成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜和争相遵从的标准,特别是在航空航天、汽车及摩托车领域。法国的幻影2000系列战斗机就是使用CATIA V5进行设计的一个典范;波音777客机则使用CATIA V5实现了无图纸设计。另外,CATIA V5还用于制造米其林轮胎、伊莱克斯电冰箱和洗衣机、3M公司的粘合剂等。CATIA V5不仅给用户提供了详细的解决方案,而且具有先进的开发性、集成性及灵活性。 CATIA V5的主要功能有:三维几何图形设计、二维工程蓝图绘制、复杂空间曲面设计与验证、三维计算机辅助加工制造、加工轨迹模拟、机构设计及运动分析、标准零件管理。 1.2 ADAMS软件介绍 ADAMS即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前,ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料,ADAMS软件销售总额近八千万美元、占据了51%的份额。 ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、

发动机曲柄连杆机构CAD系统的研究

文章编号:1000-0909(2001)03-0283-04 190062 发动机曲柄连杆机构CAD 系统的研究 徐 斌,宋宝玉,王兆海,金 强 (哈尔滨工业大学汽车工程学院,山东威海264209) 摘要:主要针对发动机曲柄连杆机构,详细论述了基于特征的参数化设计方法;并利用V isual C ++ 对Pr o /Engineer 进行二次开发,建立发动机曲柄连杆机构CAD 系统。本系统的应用,快捷有效地支持了曲柄连杆机构的设计开发。 关键词:计算机辅助设计;曲柄连杆机构;特征;参数化中图分类号:T K 406;T P 302 文献标识码:A 引言 发动机市场日益激烈的竞争要求不断缩短产品开 发周期、降低成本以及提高产品质量,这使得采用先进的设计方法及计算机辅助设计手段成为必然。目前国内引进了不少大型C AD 软件来辅助设计,然而通用软件只能在某一方面支持设计的进行。根据设计对象的需要,对通用软件进行二次开发,将专业设计知识与软件功能紧密结合是利用软件进行计算机辅助设计的关键。曲柄连杆机构作为发动机的重要组成部分,其设计过程是发动机设计的重要一环。汽车发动机曲柄连杆机构计算机辅助设计系统的开发,正是为了提高发动机产品的设计水平,缩短产品开发周期,以适应产品面向市场竞争的需要。 1 曲柄连杆机构CAD 系统的结构 曲柄连杆机构CAD 系统的结构与产品设计行为 相一致。首先要控制各设计阶段的执行顺序,其次应能在每一设计阶段根据当前问题的特点采用合适的操作方法,完成设计模型的变换。图1所示为发动机曲柄连杆机构计算机辅助设计系统结构图,它具有以下功能和特点: (1) 建立曲柄连杆机构设计过程模型,将设计过程划分为若干个设计子过程,实现各子过程的功能规范化、结构模块化; (2) 在曲柄连杆机构设计不同子过程中建立合适的抽象层次设计模型; (3) 根据设计对象当前的状态实现设计子过程的控制; (4) 建立设计对象间的参数传递机制,实现参数的一致性; (5) 将各专业领域的理论、知识转化为设计工具; (6) 采用合适的人机交互技术支持设计 。 图1 计算机辅助设计系统结构 Fig .1 System structure of the computer aided design 第19卷(2001)第3期 内 燃 机 学 报 Transactions of CSICE V o l .19(2001)No .3 收稿日期:2000-08-20;修订日期:2000-11-27。 基金项目:哈尔滨工业大学杰出青年学术带头人基金资助项目。 作者简介:徐 斌(1962-),男,教授,主要研究方向为内燃机现代设计方法。

平面四杆机构教学设计

教学设计 设计思路: 本次课程的主要内容:首先通过PPT图片引出本次课程的学习内容平面四杆,然后通过介绍平面四杆机构的概念,并进行详细的讲解让学生理解并记住,引出新名词曲柄摇杆概念让学生分组进行讨论研究。教师介绍平面四杆机构的基本类型,并对每个类型讲解,列举生活中的应用实例,最后介绍四杆机构的判别方法,最后教师进行总结。教学内容:平面四杆机构。 教学目标: 知识与能力目标:1、引领学生对平面四杆机构进行学习。2.提升学 生理论知识与实际应用结合的能力。 过程与方法目标:培养学生提出问题、解决问题的能力。 情感态度与价值观目标:1.引导学生学习,调动学生学习积极性。 2.培养学生的自信心。 教学重点:平面四杆机构的组成。 教学难点:平面四杆机构的分类。 教学方法:案例教学法、分组讨论法 教材准备:《机械基础》 学情分析:学生在之前课时中已经学习过高副低副以及构件的概念。教材分析:《机械基础》是中等职业教育规划新教材,本次课《键连接和销连接》选自课本第四章第一节,介绍了键和销连接功能、类型、结构形式及应用是本书重点内容之一。为后面学习第五章构件、机械

的基础知识、工作原理和基本技能等知识打好理论知识基础,在机械专业中具有不容忽视的重要的地位。 教学过程: 1.首先教师通过复习之前课程学习过的高副低副以及构件的基本概 念并介绍平面四杆机构的概念,提问学生生活中有哪些类型的四杆机构?让学生进行思考。 2.教师通过展示平面四杆机构的图片,让学生对于平面四杆机构有 一个大致的了解,然后详细介绍每一构件。 3.教师讲解平面四杆机构的各种类型,并列举生活中的应用实例, 让同学们有进一步的了解。 4.教师通过讲授法给学生讲解平面四杆机构的判别方法。 5.教师最后进行评价总结,知识建构。 教学评价:根据学生在课堂上的表现,课堂学习的氛围,师生之间的互动情况反思教学设计思路是否合理,教学内容的选择和教学过程的安排是否合理,学生是否能跟上教师的节奏,内容的转换是否突兀,讲解的内容是否符合由浅入深的教学原则,并作出相应的修改和调整。案例教学是互动式的教学,学生可以变被动听讲为主动参与,有利于调动其学习积极性和主动性,激励学员独立思考,提高学生理解、运用和驾驭知识的能力,改善教学效果。

平面机构8个教案.

教案编号 1 课题平面连杆机构授课人曹国伟课型新授 课时8 教具Ppt 电脑 原设计者戴春灿授课时间 3、8 教学目标1.了解平面运动副及分类。 2.掌握铰链四杆机构的基本类型、特点及应用。3.掌握铰链四杆机构类型的判定。 4.了解含有一个移动副的四杆机构的类型和应用。5.理解曲柄摇杆机构的急回运动特性和死点位置。6.了解凸轮机构的组成、类型及应用。 7.了解棘轮机构的组成、类型及运动特点。 教学重点1、掌握铰链四杆机构的基本类型、特点及应用。 2、掌握铰链四杆机构类型的判定。 3、理解曲柄摇杆机构的急回运动特性和死点位置。 教学难点 掌握铰链四杆机构类型的判定。

教学过程(复习提问、精讲设计、课前或中预习内容及要求、设计当堂测试和作业、随堂小结等)

第一课时 一、组织教学:清点人数,端正坐姿 二、复习内容:机器和机构的区分 三、导入新课 人们的生活离不开机械,在日常生活中都随处可见(例如:螺钉、自行车、汽车、挖掘机),它通常有两类:一类是可以使物体运动速度加快的称为加速机械(自行车、飞机);一类是使人们能够对物体施加更大力的称为加力机械(旋具、机床)。 四、讲授新课 运动副的概念及应用特点 1.运动副:两构件之间直接接触并能产生一定形式相对运动的可动联接。根据接触情况 可分为高副和低副。 (1)低副:两构件间作面接触的运动副。根据运动特征分为转动、副移动副和螺旋副。(2)高副:两构件间作点或线接触的运动副。按接触形式不同分为滚轮接触、凸轮接触和齿轮接触。 2.运动副的应用特点 (1)低副特点:单位面积压力小,传力性能好,滑动摩擦,摩擦阻力大,效率低。不能 传递较复杂的运动。 (2)高副特点:单位面积压力大,两构件接触处容易磨损,制造和维修困难,能传递较 复杂的运动。 3.低副机构与高副机构 机构中所有运动副均为低副的机构称为低副机构;机构中至少有一个运动副是高副的机 构称为高副机构。 (a)转动副(b) 移动副(c) 螺旋副

汽车曲柄连杆机构设计

摘要 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

ABSTRACT This article refers to by the Jeeta EA113 gasoline engine’s related parameter achievement, it has carried on the structural design compution for main parts of the crank link mechanism in the gasoline engine with four cylinders, and has carried on theoretical analysis and simulation analysis in computer in kinematics and dynamics for the crank link mechanism. First, motion laws and stress in movement about the crank link mechanism are analyzed in detail and the precise analysis results are obtained. Next separately to the piston group, the linkage as well as the crank carries on the detailed structural design, and has carried on the structural strength and the rigidity examination. Once more, applys three-dimensional CAD software Pro/Engineer establishing the geometry models of all kinds of parts in the crank link mechanism, then useing the Pro/E software assembling function assembles the components of crank link into the piston module, the connecting rod module and the crank module, then using Pro/E software mechanism analysis module (Pro/Mechanism), establishes the multi-rigid dynamics model of the crank link, and carries on the kinematics analysis and the dynamics analysis simulation, and it studies the piston and the connecting rod movement rule as well as crank link motion gear movement envelopment. The analysis of simulation results shows that those simulation results are meet to true working state of engine. It also shows that the simulation method introduced here can offer a new efficient and convenient way for the mechanism choosing and optimized design of crank-connecting rod mechanism in engine. Key words: Engine;Crankshaft-Connecting Rod Mechanism;Analysis of Force; Modeling of Simulation;Movement Analysis;Pro/E

平面连杆机构及其设计(参考答案)

一、填空题: 1.平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的。 2.由四个构件通过低副联接而成的机构成为四杆机构。 3.在铰链四杆机构中,运动副全部是转动副。 4.在铰链四杆机构中,能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 5.在铰链四杆机构中,只能摆动的连架杆称为摇杆。 6.在铰链四杆机构中,与连架杆相连的构件称为连杆。 7.某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 8.对心曲柄滑快机构无急回特性。9.偏置曲柄滑快机构有急回特性。 10.对于原动件作匀速定轴转动,从动件相对机架作往复运动的连杆机构,是否有急回特性,取决于机构的极位夹角是否大于零。 11.机构处于死点时,其传动角等于0。12.机构的压力角越小对传动越有利。 13.曲柄滑快机构,当取滑块为原动件时,可能有死点。 14.机构处在死点时,其压力角等于90o。 15.平面连杆机构,至少需要4个构件。 二、判断题: 1.平面连杆机构中,至少有一个连杆。(√) 2.平面连杆机构中,最少需要三个构件。(×) 3.平面连杆机构可利用急回特性,缩短非生产时间,提高生产率。(√) 4.平面连杆机构中,极位夹角θ越大,K值越大,急回运动的性质也越显著。(√) 5.有死点的机构不能产生运动。(×) 6.机构的压力角越大,传力越费劲,传动效率越低。(√) 7.曲柄摇杆机构中,曲柄为最短杆。(√) 8.双曲柄机构中,曲柄一定是最短杆。(×) 9.平面连杆机构中,可利用飞轮的惯性,使机构通过死点位置。(√) 10.平面连杆机构中,压力角的余角称为传动角。(√) 11.机构运转时,压力角是变化的。(√) 三、选择题: 1.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。 A <=; B >=; C > 。 2.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和,而充分条件是取 A 为机架。 A 最短杆或最短杆相邻边; B 最长杆; C 最短杆的对边。3.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,当以 B 为机架时,有两

曲柄连杆机构的构造与维修教案

曲柄连杆机构的构造与维修教案

第二章曲柄连杆机构的构造与维修 教学目的:掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及装配连接关系;熟悉曲柄连杆主要部件的检测方法,掌握曲柄连杆机构装配与调整方法。重点和难点:掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及气门间隙的调整方法。 教学方式:多媒体 教学课时:14学时 教学内容: 2.1 概述 2.1.1 功用与组成 功用:压力能转换为机械能 组成:机体组活塞连杆组曲轴飞轮组 2.1.2 工作条件与受力分析 条件:高温高压高速化学腐蚀 受力:气体压力、惯性力、离心力、摩擦力、热应力。 产生:压缩拉伸弯曲扭转离心磨擦等 2.2 机体组 2.2.1 气缸体 1、气缸体的功用 安装、固定气缸套及其他机构的基础。 2、气缸体的型式

整体式和分体式 水冷式和风冷式 整体式一般为水冷式,分体则为风冷式 3、整体式气缸体类型:平分式、龙门式、隧道式 4、气缸体的受力特点及材料 特点:各种受力、热负荷、润滑条件差 材料:优质合金铸铁、铸铝合金 5、曲轴箱的密封 2.2.2 气缸与气缸套 1、气缸与气缸套的功用 燃料燃烧实现能量转换的场所 活塞运动的轨迹 2、气缸的形式 结合方式:整体式、单铸式 冷却方式:风冷式、水冷式(干式和湿式) 4、气缸的排列 单列(直列)式、V形式、对置式 5、气缸套的定位 ㈠干式缸套:不与冷却水接触,壁厚:1-3mm。 ㈡湿式缸套:与冷却水接触,壁厚:5-9mm。 湿式缸套有:上支承定位带,下支承密封带,上与气缸套座紧配合。 优点与缺点 2.2.3 气缸盖 1、气缸盖的主要功用 封闭气缸上部,并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。 2、气缸盖的构造

平面连杆机构教学设计

平面连杆机构教学设计 赵县职教中心翟伟波 [教材分析] 平面连杆机构能以简单的结构实现复杂的运动规律,而且更以其独特可靠的低副联接形式,倍受广大机械设计人员的瞩目。其在工业、农业、冶金、化工、纺织、食品等机械中的应用实例不胜枚举。如此重要的教学内容,只有探寻一种形式新颖、方法独特的教学方法,才能收到良好的教学效果。 [教学对象分析] 机械制造专业的学生,普遍存在机械常识匮乏与对现实机械现象的有视无睹,该现象严重阻碍了专业课教学的进程和效果。教师在教学过程中,应充分考虑学生的现实情况,采取有效措施,让学生建立机械意识,以思维理念的变化架起理论与实践相结合的桥梁。 [对教师的要求] 教师在熟练掌握教材的基础上,善于运用生活中饶有兴趣的机械现象导入新课,巧妙地制造悬念,激发学生学习新知识的强烈愿望。教师要发挥主导作用,精心设计教学过程,为学生创造一个学习、发现、探索、创造的情境。教师要正确引导学生思维,让学生积极主动地做到理论与实践相结合。 一、教学目标: 知道:铰链四杆机构的组成。 掌握:铰链四杆机构曲柄存在的条件。 熟悉:铰链四杆机构三种基本形式的形成条件。 二、教学重点、难点: 铰链四杆机构曲柄存在的条件。 铰链四杆机构三种基本形式的形成条件。 三、教学方法: 诱趣探求,思维探索。 四、教具: 投影仪和屏幕、软质细杆:6cm(1根)、10cm(1根)、15cm(1根)、18cm(1根)、50cm (8根)、大头针(若干枚)、小刀(8把) 五、教学过程: (一)提出问题、引发思维、诱趣探求

导入语:同学们都观看过现场直播的电视节目,在这样的节目当中,摄影师最不想让观众看到的图像是什么?(稍顿) 学生回答:1、质量不好的画面。2、灯光不好、有阴影的画面。 3、表演出现错误的画面。 (一一否定、加强悬念,诱发求知欲)是电视画面中出现摄影架的镜头。摄影师要想把多角度、多层次的电视画面呈现在观众面前,这要归功于摄影机的驱动架。究竟驱动架采用了什么样的结构设计,能够让摄影师随心所欲,运动自如,诀窍就在四根小小的杆件上,下面我们来做一个模拟设计。 (二)示范操作,发展思维 [策略分析] 对于铰链四杆机构曲柄存在条件这一重要知识点的学习,传统的教学方法是根据三角形二边之和大于第三边的理论进行不等式的数学推导,其过程繁琐而刻板,效果欠佳。如果利用教具演示与思维点拨相结合的教学方法,学生会在宽松的课堂气氛中获得非常直观的感性知识,既突破难点,又发展了学生思维。 取出四根杆件(6cm,10cm,15cm,18cm),用大头针组成平面连杆机构。 分别以四根杆件为机架,演示并引导学生观察两个连架杆的运动情况. 平面连杆机构定义,类型(板书) 测量四根杆件的长度并让学生做记录,计算最短杆与最长杆长度之和与其余两杆长度之和的关系. 引导学生探求曲柄存在条件 曲柄存在条件(板书). 出示投影:铰链四杆机构三种基本形式:曲柄摇杆机构,双曲柄机构,双摇杆机构的形成条件. (三)动手设计深化思维 [策略分析] 该程序是“思维探索型”教学方法的中心环节,学生感性认识形成以后,要分组进行设计。在设计过程中,充分发挥其主观能动性,边设计,边思考,既巩固了理论知识,又提高了动手能力,从而实现感性知识上升为理性知识,达到理论与实践有效结合。 分组:32人,4人/组,共8组,由动手能力强的学生担任组长,发挥骨干作用。 组长领取设计材料:软质细杆1根,大头针若干,小刀一把。 分配设计任务。 (1,2)组曲柄摇杆机构 (3,4)组双曲柄机构

柴油机简介

柴油机简介 一、概念 柴油机是以柴油为燃料,利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压,使喷入气缸的柴油自燃,并且膨胀作功的内燃机。 柴油机具有结构紧凑,使用可靠,动力性、经济性等技术指标优良,起动迅速,操作简单和维护方便等优点。 二、内燃机的分类 内燃机:汽油机、柴油机、煤气机、燃气轮机 外燃机:蒸汽机和气轮机 常用的往复活塞式内燃机分类方法如下: (1)按燃料分类:有柴油机、汽油机、煤气(包括各种代用燃料)机等。 (2)按一个工作循环的行程数分类:有四冲程内燃机、二冲程内燃机。 (3)按燃料着火方式分类:有压燃式内燃机、点燃式内燃机。 (4)按冷却方式分类:有水冷式内燃机、风冷式内燃机。 (5)按进气方式分类:有自然吸气式内燃机、增压式内燃机。 (6)按气缸数目分类:有单缸内燃机、多缸内燃机。 (7)按气缸排列分类:有直列式内燃机、V型内燃机、卧式内燃机、对置气缸内燃机等。 (8)按转速或活塞平均速度分类:有高速内燃机;中速内燃机;低速内燃机 (9)按用途分类:有农用、汽车用、工程机械用、拖拉机用、铁路机车用、船用及发电用等内燃机。 三、发动机的性能指标 1. 动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标,一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。 (1)有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩,记作Te,单位为N·m,有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出的有效功。 (2)有效功率 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率,记作Pe,单位为kW。 (3)发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速,用n表示,单位为r/min。 在发动机产品标牌上规定的有效功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功

125cc摩托车风冷发动机曲柄连杆机构设计

毕业设计 125cc 摩托车风冷发动 机曲柄连杆机构设计 学生姓名: 学号: 系 部: 专 业: 指导教师: 二〇一四年六月六日 颜人帅 102012237 机械工程系 机械电子工程 刘嘉

诚信声明 本人郑重声明:本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的,在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名:年月日

毕业设计任务书 设计题目:125cc摩托车风冷发动机的曲柄连杆机构设计 系部:机械工程系专业:机械电子工程学号:102012237 学生:颜人帅指导教师(含职称):刘嘉(讲师)专业负责人:张焕梅1.设计的主要任务及目标 (1)根据某款125cc摩托车的技术指标完成对相应发动机曲柄连杆机构的设计;(2)完成零部件的建模及运动仿真。 2.设计的基本要求和内容 (1)完成对摩托车发动机曲柄连杆机构的设计并撰写设计说明书一份; (2)完成仿真模型一份; (3)完成零件图及装配图一份。 3.主要参考文献 《机械设计》高等教育出版社 《发动机设计》机械工业出版社 《汽车设计》清华大学出版社 4.进度安排 设计(论文)各阶段名称起止日期 1 开题准备2013.12.15-2014.3.01 2 完成曲柄连杆机构的设计2014.3.01-2014.4.15 3 完成软件建模仿真2014.4.16-2014.5.30 4 完成说明书撰写2014.6.01-2014.6.10 5 提交设计,答辩2014.6.11-2014.6.20

125cc摩托车风冷发动机曲柄连杆机构设计 摘要:本文以铃木GP125摩托车发动机的相关参数作为参考,对125cc摩托车风冷发动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校核分析与计算机仿真分析。 本文分别对活塞组、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零件图与几何模型,装配成功后进行运动仿真。 通过设计建模,校核以及运动仿真,得出的结论基本符合设计思路与理论值。完成了设计方案上的要求。 关键词:曲柄连杆机构,受力分析,仿真建模,运动分析 Design of air engine crank connecting rod mechanism of motorcycle Abstract:Based on the related parameters Suzuki GP 125 motorcycle engin as a reference, The main components of air-cooled engine 125cc motorcycle crank linkage structural design calculations carried out, and carried out on the crank linkage theory about kinematics and dynamics analysis and computer simulation analysis check. This paper analysis the structural design on piston, connecting rod and crankshaft group, and the structural strength and rigidity check. Application of 3D CAD software: Pro/Engineer established the spare parts diagram and geometric model of the crank and connecting rod mechanism again, After the success of the assembly motion simulation and finite element simulation model. Through the design modeling,Check and movement simulation,Conclusion basic conform to the design thought and the theoretical https://www.360docs.net/doc/2c1587295.html,pleted the design requirements. Through the design modeling, check and motion simulation, conclusion basic conform to the design thought and the theoretical value. Completed the design requirements. Key word: Crank Mechanism,Stress Analysis,Simulation Modeling,Motion Analysis

平面连杆机构的优化设计教案

平面连杆机构的优化设计 【教学目标】 1.了解连杆机构优化设计的一般步骤 2.掌握连杆机构优化设计的方法 【教学重点】 1.掌握连杆机构优化设计的方法 【教学难点】 1.掌握连杆机构优化设计的方法 【教学准备】 多媒体课件、直尺、圆规。 【教学过程】 一、以工程实际案例引入课题 实例1:飞机起落架(结合最近美国波音飞机频繁失事的新闻) 实例2:汽车雨刮器 说明:平面连杆机构的实用在生产生活中随处可见,是机械设计当中常见的一种机构。 二、定义回顾 【提问】平面四杆机构的基本形式有哪些? 【预设】机械原理是本科第四学期的课程,学生可能记不全,要引导性地带大家回忆。 【答案】曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 三、回顾以前所学习的连杆机构设计方法,对比引入优化设计。 新课教授 一、曲柄摇杆机构再现已知运动规律的优化设计

1.设计变量的确定 决定机构尺寸的各杆长度,以及当摇杆按已知运动规律开始运动时,曲柄所处的位置角φ0 为设计变量。 [][] 1234512340T T x x x x x x l l l l ?== 考虑到机构的杆长按比例变化时,不会改变其运动规律,因此在计算时常l 1=1 , 而其他杆长按比例取为l 1 的倍数。 ()()22212430124arccos 2l l l l l l l ???++-=??+???? ()221243034arccos 2l l l l l l ψ??+--=?????? 经分析后,只有三个变量为独立的: [][] 123234T T x x x x l l l == 2.目标函数的建立 目标函数可根据已知的运动规律与机构实际运动规律之间的偏差最小为指标来建立,即

汽油机曲柄连杆机构结构设计与有限元分析_王治平

第29卷 第6期 新乡学院学报(自然科学版) 2012年12月 V ol. 29 No. 6 Journal of Xinxiang University(atural Science Edition) Dec. 2012 收稿日期:2012-09-12 修回日期:2012-10-08 作者简介:王治平(1957-),男,安徽潜山人. 副教授,研究方向:数字化汽车设计. E-mail: ahjdwzp@https://www.360docs.net/doc/2c1587295.html,. 汽油机曲柄连杆机构结构设计与有限元分析 王治平 (安徽机电职业技术学院 汽车工程系,安徽 芜湖 241000) 摘 要:根据力学分析结果和强度要求设计了内燃机曲柄连杆机构结构,并建立该机构三维数字化虚拟装 配模型,结合有限元理论及其分析软件ANSYS ,模拟分析了曲柄连杆机构装配体热力耦合,结果表明,数 字化模型结合装配体有限元分析,可解决曲柄连杆机构结构强度评价问题,有助于缩短汽油机开发周期和 减少成本. 关键词:结构设计;强度理论;曲柄连杆机构;有限元分析;热力耦合 中图分类号:TK413.3 文献标志码:A 文章编号:1674–3326(2012)06–0543–03 Structure Design and Finite Element Analysis of Crankshaft and Connecting Rod Mechanism of Gasoline Engine WANG Zhi-ping (Department of Automobile Engineering, Anhui Technical College of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhu 241002, China) Abstract: Aiming at crankshaft and connecting mechanism of internal combustion engine, structure is designed on the basis of mechanics analysis and strength theory. Three-dimensional digitalized virtual assembly model of the structure is built. Combined with finite element theory and ANSYS, thermodynamics coupling simulation analysis on the crankshaft and connecting mechanism is carried out. The result indicates that strength estimation problems of crankshaft and connecting mechanism could be solved through digitalized model and finite element analysis of assembly, so that development cycle could be shortened and development cost could be saved. Key words: structure design; strength theory; crankshaft and connecting mechanism; finite element analysis; thermo mechanical coupling 0 引言 曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环的两大机构之一. 以往对于内燃机曲 柄连杆机构的力学分析和热分析都是分开研究的,有时仅分析其应力,不作热分 析;有时仅作热分析而不作应力分析,因而不能很好地反映其实际工况. 本文结合机械强度理论和有限元装配体分析软件,依据强度理论进行结构设 计,分析其载荷情况,最后进行装配体热力耦合有限元分析. 1 曲柄连杆结构设计 在运动学分析的基础上,可把曲柄、连杆、曲轴等简化成曲柄连杆机构(见 图1). 活塞在运动过程中主要受到往复惯性力F j 、离心惯性力F R 、活塞作用力 F r 和推动力F . 由运动学关系知,活塞行程和曲轴转角之间的关系为 1z [(1cos )4(1cos 2)]S R a l a -?-+-. (1) 图1 曲柄连杆机构 Fig. 1 Rankshaft-connecting mechanism

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