开题报告--492QA发动机曲轴的结构
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中北大学
毕业设计开题报告
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设计题目：492QA发动机曲轴的结构设计及强度分析
指导教师:教授
2012 年03月01日
毕业设计开题报告
）。在这部发动机上，奥托增加了飞轮，使运转平稳，把进气道加长，又改进了气缸盖，使混合气充分形成。这是一部非常成功的发动机，奥托把三个关
四冲程融为一体，使这种内燃机具有效率高、体积小、
1878年巴黎万国博览会上,被誉为“瓦特以来动力机方面最大的成就”。等容燃烧四冲程循环由奥托实现,也被称为奥托循环。
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发动机曲轴结构设计
2.1 曲轴的结构 曲轴的作用是把活塞往复运动通过连杆转变为旋转运动，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等【18】。 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成，如图1.1所示。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，直列式发动机曲轴的曲拐数目等于气缸数，而V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 图1.1 主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。 曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处常设置平衡重。平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力矩及一部分往复惯性力，从而保证了曲轴旋转的平稳性【19】。 曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，曲柄与主轴颈的相连处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目与气缸数相等而V型发动机的连杆轴颈数等
于气缸数的一半。 曲轴前端装有正时齿轮，以驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。 曲轴的形状和曲拐相对位置取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。多缸发动机的发火顺序应使连续作功的两缸保持尽量远的距离，这样既可以减轻主轴承的载荷，又能避免可能发生的进气重叠现象。此外作功间隔应力求均匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角，每个气缸都应发火作功一次，以保证发动机运转平稳。 曲轴的作用：它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，并且承受交变负荷的冲击作用。同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好【20】。 2.2 曲轴的疲劳损坏形式 曲轴的工作情况十分复杂，它是在周期性变化的燃气作用力、往复运动和旋转运动惯性力及其他力矩作用下工作的，因而承受着扭转和弯曲的复杂应力。曲轴箱主轴承的不同心度会影响到曲轴的受力状况，其次，由于曲轴弯曲与扭转振动而产生的附加应力，再加上曲轴形状复杂，结构变化急剧，产生了严重的应力集中。最后曲轴主轴颈与曲柄销是在比压下进行高速转动，因而产生强烈的磨损。因此柴油机在运转中发生曲轴裂纹和断裂事故不为鲜见，尤其是发电柴油机曲轴疲劳破坏较多。依曲轴产生裂纹的交变应力的性质不同，主要有以下三种疲劳裂纹:弯曲疲劳裂纹、扭转疲劳裂纹和弯曲一扭转疲劳裂纹【21】，如图2.1所示。
发动机曲轴结构设计说明
目录 1 绪论 (1) 1.1 本课题的目的及意义 (1) 1.2 国外研究的现状与发展趋势 (1) 1.2.1 曲轴结构设计的发展 (1) 1.2.2 曲轴强度计算发展 (2) 1.3 有限元分析 (3) 2 1015柴油机曲轴结构设计 (4) 2.1 曲轴的结构 (4) 2.2 曲轴的疲劳损坏形式 (5) 2.2.1 弯曲疲劳裂纹 (6) 2.2.2 扭转疲劳裂纹 (6) 2.2.3 弯曲--扭转疲劳裂纹 (6) 2.3 曲轴的设计要求 (7) 2.4 曲轴的结构型式 (7) 2.5 曲轴的材料 (8) 2.6 曲轴的主要部件设计 (8) 2.6.1 主轴颈和曲柄销 (8) 2.6.2 曲柄臂 (9) 2.6.3 曲轴圆角 (10) 2.6.4 润滑油道 (11) 2.6.5 平衡重 (12) 2.6.6 曲轴两端和轴向止推 (12) 2.6.7 曲轴的强化 (13) 2.7 曲轴的强度校核 (14) 2.7.1 曲柄销应力 (14) 2.7.2 圆角形状系数 (17) 2.7.3 安全系数 (19)
3 有限元分析 (21) 3.1 ANSYS软件介绍 (21) 3.2 整体曲轴有限元模型的建立 (22) 3.2.1 有限元网格的划分 (22) 3.2.2 载荷状况的确定 (22) 3.3 曲轴整体模型计算结果分析 (24) 3.3.1 压应力分析 (24) 3.3.2 拉应力分析 (25) 3.4 疲劳强度校核 (26) 3.5 结论 (26) 4 总结 (26) 参考文献 (28) 致 (32)
1 绪论 1.1 本课题的目的及意义 柴油机与汽油机相比其燃料、可燃混合气的形成以及点火方式都不相同，而柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度【1】，因此柴油机的功率更大、经济性能更好，这也导致柴油机工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高【2】，所以成本较高；另外，柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难。因而柴油发动机一般用于大、中型载重货车上【3】。 曲轴是发动机的关键零件，其尺寸与燃机整体尺寸和重量有很大关系，如曲柄销直径直接影响连杆大端尺寸和重量，后者又影响曲轴箱宽度，曲轴单位曲柄长度影响燃机总长度，曲轴尺寸大小在很大程度上影响着发动机的外形尺寸和重量。曲轴是燃机曲柄连杆机构的主要组成部分、三大运动件之一，是主要传力件。它的功用是把气缸中所作的功，通过活塞连杆汇总后以旋转运动形式输出。此外，曲轴还传动保证燃机正常工作需要的机构和系统附件(如配气机构、燃油泵、水泵、润滑油泵等)，因此曲轴工作的可靠性和寿命在很大程度上影响燃机工作的可靠性和寿命。【4】。曲轴的工作情况及其复杂，基本工作载荷是弯曲载荷和扭荷；对不平衡的发动机曲轴还承受弯矩和剪力；未采取扭转振动减振措施的曲轴还可能作用着幅值较大的扭转振动弹性力矩。这些载荷都是交变性的，可能引起曲轴疲劳失效。曲轴的破坏事故可能引起其它零件的严重损坏。曲轴又是一根连续曲梁，结构形状复杂，刚性差，材质要求严，制造要求高，是燃机造价最贵的机件。随着燃机的发展与强化，曲轴的工作条件愈加严酷了【5】，必须在设计上正确选择曲轴的结构形式，并根据设计要求选择合理的尺寸、合适的材料与恰当的工艺，以求获得满意的技术经济效果【6】。由以上所述可以看出曲轴设计的重要性。 1.2 国外研究的现状与发展趋势 1.2.1 曲轴结构设计的发展 曲轴结构设计在过去的几十年中得到了飞速的发展。在曲轴的设计初期一般是按照已有的经验公式计算或者与已有的曲轴进行类比设计【7】。在进行了初步的设计后造出曲轴样品再进行试验，通过实验数据进行适当的改进【8】。曲轴设计发展到今天已经有了很大的发展。随着燃机向高可靠性、高紧凑性、高经济性的不断发展，传统的以经验、试
发动机曲轴连杆实习报告范文
发动机曲轴连杆实习报告范文 实习是大学进入社会前理论与实际结合的最好的锻炼机会，也是大学生到从业者一个非常好的过度阶段，更是大学生培养自身工作能力的磨刀石，作为一名刚刚从学校毕业的大学生，能否在实习过程中掌握好实习内容，培养好工作能力，显的尤为重要。 发动机曲轴连杆实习报告一 今日实习目的地：南车柴油机二分厂 实习车间：曲轴加工车间 在王工的带领下，进入了曲轴加工车间，首先，向我们介绍了曲轴的用途，以及各个部位特点，如何加工而成、 曲轴是活塞式发动机中最重要、承受负荷最大的零件之一。其主要功用是将活塞的往复运动通过连杆变成回转运动，即把燃料燃烧的爆发力通过活塞、连杆转变成扭矩输送出去做功，同时还带动发动机本身的配气机构和相关系统工作 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机);V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有
两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。曲轴的形状和曲拐相对位置(即曲拐的布置)取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。 轴典型加工工艺 曲轴的典型加工过程如下 铣端面打中心孔粗精车所有主轴颈及周轴颈铣角向定位面粗精车所有连杆颈粗磨第四主轴颈 车平衡块钻直斜油孔半精磨 1、主轴径7车铣割滚压精磨所有主轴颈及周轴颈淬火回火探伤精磨第四主轴颈喷丸钻工艺孔 两端孔的加工精磨所有连杆颈动平衡抛光所有轴颈清洗防锈 铣键槽 曲轴加工第一工序铣端面、钻中心孔。通常以两端主轴颈的外圆表面和中间主轴颈的轴肩为粗基准，这样钻出的中心孔可保证曲轴加工时径向和轴向余量均匀。 径向定位主要以中心线为基准，还可以两端主轴颈外圆为精基准。轴向定位用曲轴一段的端面或轴肩。角度定位一般用法兰盘端面上的定位销孔或曲柄臂上铣出的定位平台。采用不同的加工工艺方法和设备，定位基准的选用亦有不同。
结构设计基本流程
一、结构设计的内容和基本流程 结构设计的内容主要包括： 1.合理的体系选型与结构布置 2.正确的结构计算与内力分析 3.周密合理的细部设计与构造 三方面互为呼应，缺一不可。 结构设计的基本流程 二、各阶段结构设计的目标和主要内容 1.方案设计阶段 1)目标 确定建筑物的整体结构可行性，柱、墙、梁的大体布置，以便建筑专业在此基础上进一步深化，形成一个各专业都可行、大体合理的建筑方案。 2)内容： a.结构选型 结构体系及结构材料的确定，如混凝土结构几大体系（框架、框架—剪力墙、剪力墙、框架—筒体、筒中筒等）、混合结构、钢结构以及个别构件采用组合构件，等等。 b.结构分缝 如建筑群或体型复杂的单体建筑，需要考虑是否分缝，并确定防震缝的宽度。 c.结构布置 柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力的可行性和合理性。 d.结构估算 根据工程设计经验采用手算估计主要柱、墙、梁的间距、尺寸，或构建概念模型进行估算。
2.初步设计阶段 目标在方案设计阶段成果的基础上调整、细化，以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性，以此作为施工图设计实施的依据。 2)内容 ①计算程序的选择（如需要）； ②结构各部位抗震等级的确定； ③计算参数选择（设计地震动参数、场地类别、周期折减系数、剪力调整系数、地震调整系数，梁端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、扭矩折减系数、连梁刚度折减系数、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等）； ④混凝土强度等级和钢材类别； ⑤荷载取值(包括隔墙的密度和厚度)； ⑥振型数的取值（平扭耦连时取≥15，多层取3n，大底盘多塔楼时取≥9n，n为楼层数）； ⑦结构嵌固端的选择。 3)结构计算结果的判断 ①地面以上结构的单位面积重度是否在正常数值范围内，数值太小可能是漏了荷载或荷载取值偏小，数值太大则可能是荷载取值过大，或活载该折减的没折减，计算时建筑结构面积务必准确取值； ②竖向构件（柱、墙）轴压比是否满足规范要求：在此阶段轴压比必须严加控制；③楼层最层 间位移角是否满足规范要求：理想结果是层间位移角略小于规范值，且两个主轴方向侧向位移值相近；④ 周期及周期比；⑤剪重比和刚重比⑥扭转位移比的控制；⑦有转换层时，必须验算转换层上下刚度比 及上下剪切承载力比；等等 4)超限判别：确定超限项目（高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结构等）和超限程度是否需要进行抗震超限审查。结构计算中可能需要包括地震的多向作用、多程序验证、多模型包络、弹性时程分析、弹塑性时程分析、转换结构的应力分析、整体稳定分析，等。 a.性能化设计和性能目标的确定（如需） b.基础选型和基础的初步设计 如果是天然地基基础，需确定基础持力层、地基承载力特征值、基础型式、基础埋深、下卧层（强度、沉降）等；如果是桩基础，需确定桩型、桩径、桩长、竖向承载力特征值等等。并应注意是否存在液化土层、大面积堆载、负摩阻、欠固结土层等特殊问题。
发动机曲轴结构设计
发动机曲轴结构设计 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
曲轴的结构 曲轴的作用是把活塞往复运动通过连杆转变为旋转运动，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等【18】。 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成，如图所示。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，直列式发动机曲轴的曲拐数目等于气缸数，而V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 图 主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。 曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处常设置平衡重。平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力矩及一部分往复惯性力，从而保证了曲轴旋转的平稳性【19】。 曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，曲柄与主轴颈的相连处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目与气缸数相等而V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。
曲轴前端装有正时齿轮，以驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。 曲轴的形状和曲拐相对位置取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。多缸发动机的发火顺序应使连续作功的两缸保持尽量远的距离，这样既可以减轻主轴承的载荷，又能避免可能发生的进气重叠现象。此外作功间隔应力求均匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次，以保证发动机运转平稳。 曲轴的作用：它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，并且承受交变负荷的冲击作用。同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好【20】。 曲轴的疲劳损坏形式 曲轴的工作情况十分复杂，它是在周期性变化的燃气作用力、往复运动和旋转运动惯性力及其他力矩作用下工作的，因而承受着扭转和弯曲的复杂应力。曲轴箱主轴承的不同心度会影响到曲轴的受力状况，其次，由于曲轴弯曲与扭转振动而产生的附加应力，再加上曲轴形状复杂，结构变化急剧，产生了严重的应力集中。最后曲轴主轴颈与曲柄销是在比压下进行高速转动，因而产生强烈的磨损。因此柴油机在运转中发生曲轴裂纹和断裂事故不为鲜见，尤其是发电柴油机曲轴疲劳破坏较多。依曲轴产
容柏生建筑工程设计事务所结构设计程序要点
简介 李盛勇 职务广州容柏生建筑工程设计事务所总经理, 副总工程师 专业土木工程系建筑结构专业 学历本科学士：清华大学土木工程系(1981～1986年) 工程硕士：清华大学深圳研究生院 专业资格教授级高级工程师 一级注册结构工程师 国家注册监理工程师 香港注册工程师学会会员 中国建筑学会高层结构专业委员会委员 中国建筑学会抗震防灾分会高层建筑抗震专业委员会委员 中国建筑学会混凝土结构基本理论工程应用委员会委员 中国建筑学会钢－砼组合结构协会建筑结构专业委员会副主任委员 广东省土木建筑学会建筑结构学术委员会委员 广州市科学技术委员会结构与抗震专业委员会委员 主要工作经验 1986年毕业于清华大学土木工程系建筑结构专业。清华大学深圳研究生院在读建筑结构工程硕士，1986～2003年间一直在广东省建筑设计研究院从事建筑结构设计工作，曾任广东省院副总工程师兼深圳分院总工程师，2000年被评为省建院“十大优秀中青年科技带头人”。主持过十多项高层及超高层工程的结构设计，在国内外发表多篇专著和论文，多项工程获国家级一等奖、省级一等奖，专长于高层及超高层结构设计、大跨度结构设计。具有创新的设计精神、丰富的工程实践经验及卓越的组织管理能力。 主要论文、专著或科研成果 一、著作： 1. 《钢筋混凝土结构配筋原位图示法》。（广东科技出版社2000年出版，与张元坤合著。） 2. 《建筑结构设计实用指南》。（新世纪广东省首届建筑结构技术交流会2001年出版，与张元坤合著。） 二、论文： 1．潮汕大厦结构设计。（第十三届全国高层建筑结构论文交流会，1994年。） 2．潮汕大厦结构时程分析。（第十三届全国高层建筑结构论文交流会，1994年。） 3．浅谈柱—短肢剪力墙的结构设计。（第十六届全国高层建筑结构论文交流会，2000年。） 4．深圳天安数码时代大厦结构设计。（第十七届全国高层建筑结构论文交流会，2002年。） 5．剪力墙边缘构件的一种科学配筋形式介绍。（建筑结构，2003年第8期。） 6．建筑结构设计中的刚度理论。（南方建筑，1997年第4期。） 7. 刚度理论在结构设计中的作用和体现。（建筑结构，2003年第2期。）
发动机曲轴结构设计
2、1曲轴得结构 曲轴得作用就是把活塞往复运动通过连杆转变为旋转运动，传给底盘得传动机构同时，驱动配气机构与其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等【18】。 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端与后端等组成，如图1、1所示个主轴颈、一个连杆轴颈与一个曲柄组成了一个曲拐，直列式发动机曲轴得曲拐数目等于气缸数，而V型发动机曲轴得曲拐数等于气缸数得一半。 图1、1 主轴颈就是曲轴得支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱得主轴承座中。主轴承得数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴得支承方式。 曲柄就是主轴颈与连杆轴颈得连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处常设置平衡重。平衡重用来平衡发动机不平衡得离心力矩及一部分往复惯性力，从而保证了曲轴旋转得平稳性【19】。 曲轴得连杆轴颈就是曲轴与连杆得连接部分，曲柄与主轴颈得相连处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机得连杆轴颈数目与气缸数相等而V型发动机得连杆轴颈数等于气缸数得一半。 曲轴前端装有正时齿轮，以驱动风扇与水泵得皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴得后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。 曲轴得形状与曲拐相对位置取决于气缸数、气缸排列与发动机得发火顺序。多缸发动机得发火顺序应使连续作功得两缸保持尽量远得距离，这样既可以减轻主轴承得载荷，又能避免可能发生得进气重叠现象。此外作功间隔应力求均匀，也就就是说发动机在完成一个工作循环得曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次，以保证发动机运转平稳。
曲轴得作用：它与连杆配合将作用在活塞上得气体压力变为旋转得动力，传给底盘得传动机构。同时，驱动配气机构与其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。工作时, 曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩得作用，受力大而且受力复杂，并且承受交变负荷得冲击作用。同时，曲轴又就是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够得刚度与强度，具有良好得承受冲击载荷得能力，耐磨损且润滑良好【20】。 2、2曲轴得疲劳损坏形式 曲轴得工作情况十分复杂，它就是在周期性变化得燃气作用力、往复运动与旋转运动惯性力及其她力矩作用下工作得，因而承受着扭转与弯曲得复杂应力。曲轴箱主轴承得不同心度会影响到曲轴得受力状况，其次，由于曲轴弯曲与扭转振动而产生得附加应力，再加上曲轴形状复杂，结构变化急剧，产生了严重得应力集中。最后曲轴主轴颈与曲柄销就是在比压下进行高速转动，因而产生强烈得磨损。因此柴油机在运转中发生曲轴裂纹与断裂事故不为鲜见，尤其就是发电柴油机曲轴疲劳破坏较多。依曲轴产生裂纹得交变应力得性质不同，主要有以下三种疲劳裂纹：弯曲疲劳裂纹、扭转疲劳裂纹与弯曲一扭转疲劳裂纹【21】，如图2、1所示。 图2、1 1-弯曲疲劳裂纹2-扭转疲劳裂纹 2、2、1弯曲疲劳裂纹 曲轴得弯曲疲劳裂纹一般发生在主轴颈或曲柄销颈与曲柄臂连接得过渡圆角处，或 逐渐扩展成横断曲柄臂得裂纹，或形成垂直轴线得裂纹。弯曲疲劳试验表明，过渡圆角处得最大应力出现在曲柄臂中心对称线下方。应力沿曲轴长度方向得分布就是在中间得与端部得曲柄有较大得弯曲应力峰值。因此，曲轴弯曲疲劳裂纹常发生在曲轴得中间或两端得曲柄上。 曲轴弯曲疲劳破坏通常就是在柴油机经过较长时间运转之后发生。因为长时间运转后柴油机得各道主轴承磨损不均匀，使曲轴轴线弯曲变形，曲轴回转时产生过大得附加交变弯曲应力。此外，曲轴得曲柄臂、曲柄箱或轴承支座（机座）等得刚性不足，柴油机短时间运转后，也会使曲
结构设计流程(非常全-非常详细)
结构设计各阶段内容及深度规定 总则规定： 1.民用建筑工程一般应分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段；对于技术要求简单的民用建筑工程，经有关主管部门同意，并且合同中有不作初步设计的约定，可在方案设计审批后直接进入施工图设计。 2.各阶段设计文件编制深度应按以下原则进行： （1）方案设计文件，应满足编制初步设计文件的需要。（注：对于投标方案，设计文件深度应满足标书要求。） （2）初步设计文件，应满足编制施工图设计文件的需要。 （3）施工图设计文件，应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。对于将项目分别发包给几个设计单位或实施设计分包的情况，设计文件相互关联处的深度应当满足各承包或分包单位设计的需要。 3.在设计中应因地制宜正确选用国家、行业和地方建筑标准设计，并在设计文件的图纸目录或施工图设计说明中注明被应用图集的名称。 重复利用其他工程的图纸时，应详细了解原图利用的条件和内容，并作必要的核算和修改，以满足新设计项目的需要。 4.当设计合同对设计文件编制深度另有要求时，设计文件编制深度应同时满足本规定和设计合同的要求。 5.本规定对设计文件编制深度的要求具有通用性。对于具体的工
程项目设计，执行本规定时应根据项目的内容和设计范围对本规定的条文进行合理的取舍。 结构设计应根据工程的实际情况有计划地分时段、分批次进行。各阶段都有相同内容，但设计深度不同，应该逐步加深。通过各个阶段各专业互提资料，有序实现各阶段各专业的设计内容。通过加强结构设计过程的执行，减少错、漏、碰、缺，保证设计质量，提高工作效率。 一、方案设计 方案设计阶段结构专业设计人员要做到：确定建筑结构安全等级，设计使用年限和建筑抗震设防类别等；根据建筑功能要求，多方案比较确定结构选型。 结构设计人员应深入了解工程项目的规模、使用性质、设计标准和投资造价等情况，在建筑专业初步方案的基础上，根据是否抗震设防和结构设计人员自身拥有的结构设计概念、经验选择技术先进经济合理的结构方案。任何工程项目的结构方案至关重要，直接关系安全、使用、施工周期和造价，结构设计在方案阶段应该重视。 方案设计文件是用于设计投标的必要内容，至关重要，方案设计不仅仅是建筑专业图纸和说明，各专业应融合其中，尤其是较复杂的大型公共建筑，必须有明确的结构方案，经得起方案设计评比中责问和评议。方案设计文件同时也用于办理工程建设的报批有关手续中。 方案设计阶段一般结构专业没有图纸，结构体系、柱网和墙体布置在建筑专业有关图纸中表达，而结构设计方案要有说明。结构方案
发动机结构与设计各类计算与校核结构设计
发动机结构与设计各类计算与校核结构设计 一、摩托车发动机结构与设计 （一）、发动机机体 １．气缸体 气缸体的作用除形成气缸工作容积外，还用作活塞运动导向，其圆柱形空腔称为气缸。 由于气缸壁表面经常与高温高压燃气接触，活塞在汽缸内作高速运动（最高速度可达100km/s ）并施加侧压力，以及气缸壁与活塞环几活塞外圆表面之间反复摩擦，而其润滑条件由较差，所以气缸体必须耐高温、耐高压、耐腐蚀，还应具有足够的刚度和强度。 气缸体的材料一般用优质灰铸铁，为了提高气缸的耐磨性，可以在铸铁中加入少量的合金元素，如镍、铬、钼、磷、硼等。 汽缸内壁按二级精度珩磨加工，其工作表面有较高的关洁度，并且形状和尺寸精度也都比较高。 为了保证气缸壁表面能在高温下正常工作，必须对汽缸体和气缸盖随时加以冷却。发动机有风冷和水冷两种。用风冷却时，在汽缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片，易增大冷却面积，保证散热充分。用水冷却时在汽缸体内制有水套。 １.1 气缸直径 气缸直径是指气缸内径，与活塞相配合，是发动机的重要参数，许多主要的尺寸如曲柄销直径、气门直径、活塞结构参数等，都要根据气缸直径来选取。 参数设计： 气缸直径已标准化，其直径值按一个优先系列合一个常用系列来选取。根据有关资料可确定气缸的直径D. 1.2 气缸工作容积、燃烧室容积和气缸总容积 上止点和下止点之间的气缸容积，称为气缸工作容积（也称为总排量）（图1）。气缸工作容积与气缸直径的平方、活塞冲程的大小成正比。气缸直径越大、工作容积越大、发动机的功率也就相应地增大。 气缸工作容积的计算公式为 N S D V n ??=42 π 式中： V n ——气缸工作容积(ml); D —— 气缸直径（mm ）; S —— 活塞行程（mm;） N —— 气缸数目。 参数设计： 因设计要求的是单缸发动机的排气量V n 为100ml ，那么其活塞行程为： 2 4n S V d π= 同时活塞行程S =2r ；r 为曲轴半径 那么：2S r = 1.3压缩比 图1 气缸燃烧室容积和工作室容积 （a ）燃烧室容积 （b ）工作室容积
设计院结构设计流程
结构工程师如何做好工程设计（转载） 人们一谈起结构设计，往往会产生第一个反应：“结构设计是否安全”，可见“安全”在结构设计中是处于何等重要地位。需要明确的是，保证结构安全确实是结构设计的首要任务，但并非是结构设计的唯一任务。必须强调的是，保证结构安全是对结构设计的最基本、最起码要求，对于一项工程的结构设计来说，除“保证安全”这一最低要求外，还有其他许多内涵丰富的要求，也即通常所说的，结构设计做到安全只是初级阶段的“行”，只有同时能满足其他方面的要求，才算达到较高境界的“好”。“行”与“好”是两个不同层次的概念。下图中最上及左右共三个圆圈内的标注即是对结构设计全面要求的概括。这是结构设计必须优化和优化目标的最精练图解示意。 为了使结构设计做到尽善尽美，满足结构设计的全面要求，结构设计优化途径的核心内容通常包括三方面：体系选型与结构布置要合理、结构计算与内力分析要正确、细部设计与构造措施要周密。 1. 方案设计阶段(应用于超高层建筑、复杂结构) 目标——确定建筑物的整体结构可行性，柱、墙分布及楼面梁的支承条件的合理性，以便建筑专 业在此基础上进一步深化，形成一个各专业都可行，且大体合理的建筑方案。
工作内容： * 1)、结构选型：体系及结构材料的确定。思考的范围除混凝土结构几大体系（框架、框—剪、剪力墙、筒体—框架、筒中筒）之外，还有混合结构和钢结构以及个别构件采用组合形式。 2)、结构分缝。如为建筑群或体型复杂的单体建筑，则需要考虑是否分缝，确定防震缝的宽度。 3)、结构布置：柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力关系的可行和合理性。 4)、结构试算：①计算程序的选择；②结构各部位的抗震等级；③计算大参数选择（场地类别、砼强度等级、钢材类别、砼密度、周期折减系数、剪力调整系数、地震调整系数，梁端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、梁扭矩折减系数、连梁刚度折减系数、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等）；④砼强度等级和钢材类别；⑤荷载取值(包括间隔墙的密度和厚度)；⑥振型数的取值（平扭耦连时取≥15，大底盘多塔楼时取≥9n）；⑦结构嵌固端的选择，此阶段一般以首层为嵌固端；⑧连梁刚度折减系数取值（抗震控制时取0.5，抗风控制时取0.7）；⑨梁铰支端的指定；⑩梁柱（墙）节点的处理。 * 5)、结构计算结果的判断： ①地面以上结构的单位面积重度（kN/m2）是否在正常数值范围内，数值太小则可能是漏了 荷载或荷载取值偏小，数值太大则可能是荷载取值过大，或活载该折减的没折减，计算时建筑面积务必准确。 ②竖向构件（柱、墙）轴压比是否满足规范要求。轴压比过大固然不行，过小则无必要，此阶段 必须严加控制。 ③楼层最大层间位移角是否满足规范要求。理想结果是层间位移角略小于规范值，且两向侧向位 移值相近。 ④周期及周期比。第一周期应为平动周期且在正常范围内，扭转周期应在第二周期之后，且Tt/T1 ≤0.9（A级一般结构），Tt/T1≤0.85（A级复杂结构）。 ⑤扭转位移比必须控制在1.5之内，愈接近1.2愈理想。 ⑥有转换层时，必须验算转换层上下刚度比及上下剪切承载力比。 * 6)、超限判别：确定超限项目（高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结构等）和超限程度是否需要进行抗震超限审查。 2)初步设计阶段 目标——在方案设计阶段的基础上调整、细化，以确定结构布置和构件截面的合理
结构设计软件介绍
一、目前，国内主要多高层结构计算软件有： 1．TBAS 开发单位：中国建筑科学研究院结构所高层室。 2．SAP2000、ETABS 开发单位：美国CSI公司。 3．MIDAS开发单位：韩国迈达斯公司。 4 . PKPM系列软件（PK、PM 、TAT、SATWE）开发单位：中国建筑科学研究院PKPMCAD程部。 5．TUS／ADBW 开发单位：清华大学建筑设计院。 多数设计院、所都有1个或1个以上的高层计算程序。建设部也明文规定，在重要的高层结构计算时，应至少用2个以上的计算程序进行计算比较。由于上述几个设计软件本身基于几种不同的计算模型，不同计算模型有其适用范围及特点，如果不加考虑地将其中某一计算模型的程序使用在任一结构类型中，那么，尽管输入的结构数据完全正确，在一些情况下，基于不同模型的计算程序的计算结果有时可能相差甚远，若在实际工程中使用这些结果，将是非常危险的。 抗震规范对利用计算机进行结构抗震分析提出下列要求：（p.12） 1、计算模型的建立，必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作状况； 2、计算软件的技术条件应符合相关规范及有关标准的规定，并应阐明其特殊处理的内容和依据； 3、复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个不同的力学模型，并对其计算结果进行分析比较； 4、有计算机结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。 二、多高层结构计算软件的计算模型及适用范围 1、平面杆系单元模型 计算程序PK 平面杆系单元模型每个节点有3个自由度，计算速度最快，内存最省。适用于结构平面、立面布置均匀、规则的框架结构。
（TAT说明书P.165-168、P.104）
柴油发动机曲轴机械加工工艺规程设计及夹具(毕业设计)
柴油发动机曲轴机械加工工艺规程设计及夹具设计 由吴祖德t053329 于星期五, 2009/06/19 - 12:41下午发表 ?学士学位 ?机电与汽车工程学院 学号: 05120332 专业: 机械设计制造及其自动化 研究方向: 机械设计与制造 导师姓名: 曾宏达 中图分类号: TH16 论文总页码: 47 参考文献总数: 20 曲轴是柴油发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和柴油发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工尺寸精确，且润滑可靠。 本设计是根据被加工曲轴的技术要求，进行机械工艺规程设计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计。主要工作有：绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求；根据生产类型和所在企业的生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析；确定毛坯的种类及制造方法；拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺设备，确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额；填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺卡片；设计指定的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。 中文关键字: 机械制造，加工工艺，曲轴，夹具 英文题目: Technological process design and fixture design of diesel engine crankshaft 英文摘要: Crankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to
结构设计的整个工作流程
偶现在从事设备管理工作，有意向向结构设计方面发展，请问各位需要从什么地方入手呢？操作软件还是基本技能？还有就是大家工作中，从产品的研发设计到制造，作为一名结构设 计工程师都要干些什么事情呢？ 相关关键字:结构设计流程 的工作大致如下：产品外观图－－三维建模－－结构设计－－出工程图－－模具发包－－开模期间在接新项目－－试模－－模具确认－－产品检验标准－－试产－－量产－－结案 CTEC 豪佳電子玩具(深圳) 有限公司HAOJIA EIECTRONIC TOYS (SHENZHEN) LTD 文件編號:ROOM000001手冊版本:A.0生效日期:總頁數: 47 頁之6 文件名稱:品質手冊 新產品幵發主要流程 序號名稱具体要求該發出資料發往部門 1 新產品介紹書 (PM、企划) 1.根据新案幵發申請單擬定幵發計划表. 新案申請單、幵發計划表 2.對主要結構,外觀進行分析認可. 2 主要結構方案擬定 (EE、ME、PM、企划) 1.盡可能采用可靠結構. 產品外形圖配色表、飾紋刻字資料 2.設計出多個可能之方案,再選取其中最优的. 3.方案可通過做板驗証. 3 外形圖(PM、ME) 1.收到圖后,要認真檢測此外形圖,輸入電腦,務求忠實設 計思想. 2.畫主要結構圖,再畫出切實可行之外觀圖,送待確認. 3.確認后的外觀圖,如有大改動,須及時提出. 4.檢查出幵模圖時,要對照最后外觀圖是否相符. 4 裝配圖(ME) 1.外形要符合最后批准之外觀圖,復雜外形要表達清楚,幵CB 尺寸圖、報价用圖、模具分配表模具申請單 EE 關字符,rating plate,其它位置. 2.產品結構功能符合產品設計要求表,結構要具有好 的可靠性及安全性,能通過drop test. 3.裝配關系要符合生產線生產要求,生產方便快捷. 4.各零件結構符合其本身制造工藝性質,例如:行位、膠位 厚薄、強度、剛度、預緊力.五金件考慮其衝壓成型工藝. 5.走線要確定走線方法,五金焊線材料為磷銅,加孔穿線, 再繞一整圈. 6.組合圖應有所有零部件結構,表達完整,全面,清晰. 5 審圖 1.檢查主要零件(主体). 2.檢查和主要零件相配合的各零件(從整体裝配角度,檢查
曲轴的设计要求
曲轴的设计要求 曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。 为减小曲轴质量及运动时所产生的离心力，曲轴轴颈往往作成中空的。在每个轴颈表面上都开有油孔，以便将机油引入或引出，用以润滑轴颈表面。为减少应力集中，主轴颈、曲柄销与曲柄臂的连接处都采用过渡圆弧连接。曲轴平衡重（也称配重）的作用是为了平衡旋转离心力及其力矩，有时也可平衡往复惯性力及其力矩。当这些力和力矩自身达到平衡时，平衡重还可用来减轻主轴承的负荷。平衡重的数目、尺寸和安置位置要根据发动机的气缸数、气缸排列形式及曲轴形状等因素来考虑。平衡重一般与曲轴铸造或锻造成一体，大功率柴油机平衡重与曲轴分开制造，然后用螺栓连接在一起。 高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家。 曲轴粗加工将广泛采用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等先进设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车-拉削加工，以有效减少曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛采用CNC控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工。此种磨床将配备砂轮自动动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动测量、自动补偿装置、砂轮自动修整、恒线速度等功能要求，以保证磨削质量的稳定。高精设备依赖进口的现状，估计短期内不会改变。 曲轴是发动机中最重要的机件之一。它的尺寸参数在很大程度上不仅影响着发动机的整体尺寸和重量，而且也在很大程度上影响着发动机的可靠性与寿命。曲轴的破坏事故可能引起发动机其它零件的严重损坏，在发动机的结构改进中，曲轴的改进也占有重要地位。随着内燃机的发展与强化，使曲轴的工作条件愈加苛刻。因此，曲轴的强度和刚度问题就变得更加严重，在设计曲铀时必须正确选择曲轴的尺寸参数、结构型式、材料与工艺，以求获得最经济最合理的效果。 第一节曲轴的工作条件、结构型式和材料的选择 一、曲轴的工作条件和设计要求 曲赖是在不断周期性变化的气体压力、往复和旋转运动质量的惯性力以及它们的力矩(扭矩和弯矩)共同作用下工作的，使曲轴既扭转又弯曲，产生疲劳应力状态。实践局理论表
4G63发动机曲轴设计及有限元分析
黑龙江工程学院本科生毕业设计 摘要 本设计以4G63发动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曲轴等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有限元分析。 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中曲轴的几何模型。而曲轴，作为发动机的主要运动部件，其性能优劣直接影响到发动机的可靠性和寿命。在周期性变化的动载荷作用下，曲轴内将产生交变的弯曲应力和扭转应力，极易在过渡圆角等应力集中部位发生弯曲疲劳破坏和扭转破坏。随着发动机的不断强化，曲轴的工作条件愈加苛刻。本文对发动机曲轴进行符合实际条件的建模，采用ANSYS对其进行三维有限元分析，研究了整体曲轴的变形和应力状况，根据应力响应结果并结合材料特性，校核了载荷下的强度，为发动机曲轴改进设计中的分析提供了理论依据。 关键词：发动机；曲柄连杆机构；受力分析；曲轴；Pro/E；有限元分析 I
黑龙江工程学院本科生毕业设计 ABSTRACT The 4G63 engine design parameters as a reference, on four-cylinder gasoline engine crank crankshaft, etc. The main components of structural design calculations, and the crank was on the theory of kinematics and dynamics analysis Finite element analysis computer. First, the kinematics and dynamics of theoretical knowledge as the basis, the motion law of crank rod system and the structural problems in sports, and a comprehensive analysis of the precise analysis results obtained. Next to the crankshaft respectively detailed structure design, and a structure strength and stiffness checking. Again, use 3d CAD software: Pro/e established in crank rod system of crankshaft geometric model. And, as the main engine crankshaft, its performance movement part quality directly affect the engine reliability and life expectancy. In periodically dynamic load, crankshaft will produce alternating within the bending stress of the torsional stress, easily with the stress concentration areas such as transitional fillet bending fatigue damage occurred and twisting damage. With the engine crankshaft constantly strengthened, the more harsh working conditions. This paper to accord with the actual conditions of engine crankshaft modeling, using ANSYS, the three-dimensional finite element analysis of the whole of the crankshaft research, according to the deformation and stress conditions stress response results and material properties, checked with the strength of the load for design improvement, the analysis engine crankshaft provides theoretical basis. Key words: Engine；Crank；Stress Analysis；Crankshaft Pro / E；Finite Element Analysis II
产品结构设计开发流程
结构设计分为开发性设计、适应性设计、变型设计。 开发性设计(OEM)：在工作原理、结构等完全未知的情况下，应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计出过去没有过的新型机械。这是一种完全创新的设计。 适应性设计(ODM)：在原理方案基本保持不变的前提下，对产品做局部的变更或设计一个新部件，使产品在质和量方面更能满足使用要求。 变型设计：在工作原理和功能结构都不变的情况下，变更现有产品的结果配置和尺寸，使之适应更多的容量要求。这里的容量含义很广，如功率、转矩、加工对象的尺寸、速比范围等。 一、新产品立项阶段 根据公司或客户提出项目设计要求，由开发部、销售部、品管部参与项目评审会议。确定项目的可行性及项目开发负责人，由项目开发负责人负责该项目的统筹工作，还要编写设计任务书、新产品成本预算表、设计开发计划任务书 二、设计平面图（效果图）阶段 1.确定开发项目后,由平面设计工程师在一周内完成平面设计效果图. 2.由项目负责人召集会议,对效果图进行评审,包括: A.结构的可行性. B.包装方案. C.外观颜色的搭配. D.零件的材料要求.
E.功能是否可行. F.特别注意对产品功能以及产品成本的影响. 3、如评审中发现问题，及时提出修改建议，重做效果图。 4、做好评审报告。 三、设计结构图阶段 1.此阶段工作由结构工程师与电子工程师共同负责. 2.结构工程师根据效果图,用PROE(或其它软件)设计结构图;如果有IGS文件则可以直接导入,如没有则对应效果图做结构图,若在画图过程中发现在PROE上是不能做到,或是出不了模时应及时提出,看是否可以更改外观要求.普通的结构图必须在5天内完成,复杂的结构图必须在7天内完成. 3.做结构图时要考虑以下问题: A.胶件的缩水问题; B.胶件出模具角度问题; C.生产装配的问题; D.零部件生产可行性,五金件尽量用现有的,标准的. E.装配间隙的问题(如喷油后,电镀后的装配问题) F设计结构时注意胶件尽量不要用行位出模. G.包装保护. H.胶件的进胶问题. I.安全性的问题. 4.如果结构涉及到五金模具方面,需考虑加工工艺的可行性,跟供认商