1. 研究目的与意义
柴油机作为一种高效、耐久的动力装置,由于其热效率高,适应性好,功率范围广,已在船舶、电站、机车、工程车辆等领域中得到广泛应用。
随着柴油机功率不断地增大,配套式样也不断增多,连杆将承受更大的交变载荷的作用,曲柄连杆机构的工作条件将更加恶劣。
因此,曲柄连杆机构的动力学和运动学特性研究,连杆的强度需要满足设计要求的研究,曲柄连杆机构的扭振特性分析,曲柄连杆机构的疲劳强度分析等等,这就要求设计人员进行大量的研究论证工作。
2. 课题关键问题和重难点
课题难点1、本课题以某型船用柴油机曲柄连机构作为研究对象,进行曲柄连杆及其相关部件的结构尺寸设计计算,其目的是需要满足设计结构紧凑合理,满足强度、刚度、寿命以及经济型、安全性方面的要求,并且与实际的进行对比已达到设计的合理性。
2、根据一系列的已经设计计算出的的相关的结构尺寸,利用三维绘图软件UG,在其零件的环境中对每个零件进行绘制建模,在三维UG装配环境中对曲柄连杆机构的各部分零部件进行三维实体装配,建立柴油机曲柄连杆机构的总装配模型;3、将UG中建立的三维模型导出所需要的的格式然后在ANSYS中进行强度分析,进行定义约束、运动副和驱动,添加载荷,进行动力学分析,分析其载荷对强度的影响。
对结果进行分析,得出相关结论,对强度不足之处进行结构尺寸的改进。
3. 国内外研究现状(文献综述)
3.1柴油机概述柴油机是用柴油作燃料的内燃机。
柴油机属于压缩点火式发动机,它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。
柴油机在工作时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞的运动而受到较高程度的压缩,达到500~700℃的高温。
4. 研究方案
方案:如图1所示,曲柄连杆机构是通过曲柄和滑块的连接,通过曲柄转动带动滑块左右移动,实现运动方式的转换,达到所需的用途。
图1曲柄连杆原理如图2所示,曲柄连杆机构主要由连杆、曲轴、活塞、活塞环、活塞销、飞轮等组成,本文主要设计曲柄连杆机构并进行建模及应力仿真分析。
图2曲柄连杆结构(1) 利用UG三维对曲柄连机构各零部件进行三维实体建模和装配,把曲柄连机构的几何装配模型导入ANSYS中,定义约束、运动副和驱动,添加载荷,进行动力学和运动学仿真,分析不同平衡重对曲柄连杆机构动平衡性的影响。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅、文献资料。
第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。
英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。
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