对活塞连杆机构运动分析毕业设计
活塞连杆机构课程设计
活塞连杆机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解活塞连杆机构的基本结构及其在内燃机中的作用;2. 学生能够描述活塞连杆机构的运动规律和力学原理;3. 学生能够掌握活塞连杆机构的装配和调整方法。
技能目标:1. 学生能够运用图示和模型分析活塞连杆机构的工作原理;2. 学生能够通过实际操作,正确进行活塞连杆机构的拆装和组装;3. 学生能够运用所学知识解决活塞连杆机构在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械结构和运动原理的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队协作意识,使其在合作中解决问题,共同完成任务;3. 增强学生的环保意识,了解活塞连杆机构在节能减排方面的应用和重要性。
课程性质:本课程为工程技术类课程,结合理论教学和实践操作,以提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点:学生处于中学阶段,具有一定的物理知识和动手能力,对机械结构有一定的好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的参与度和实践操作能力,培养学生在实际情境中发现问题、分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和工作中。
二、教学内容1. 活塞连杆机构的基本概念与结构特点- 内燃机工作原理简介- 活塞连杆机构的作用及其在内燃机中的位置- 活塞、连杆、曲轴的结构及其相互关系2. 活塞连杆机构的运动规律与力学原理- 活塞的运动轨迹分析- 连杆的运动规律及其力学模型- 曲轴转动与活塞运动的转换关系3. 活塞连杆机构的装配与调整- 活塞连杆机构的拆装方法与步骤- 装配工艺要求及注意事项- 调整方法及常见问题处理4. 活塞连杆机构的实际应用与案例分析- 活塞连杆机构在各类内燃机中的应用- 节能减排技术在活塞连杆机构中的应用- 实际案例分析,提高学生解决问题的能力教学内容安排与进度:第一课时:活塞连杆机构基本概念与结构特点第二课时:活塞连杆机构的运动规律与力学原理第三课时:活塞连杆机构的装配与调整第四课时:活塞连杆机构的实际应用与案例分析教材章节关联:《工程技术基础》第三章第三节:内燃机的结构与原理《工程技术基础》第三章第四节:内燃机的装配与调整《工程技术案例》第二章:内燃机活塞连杆机构的应用与改进实例三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:- 对于活塞连杆机构的基本概念、结构特点以及运动规律等理论知识,采用讲授法进行教学,使学生在短时间内掌握课程核心内容。
proe对活塞连杆机构进行运动学分析开题报告
【2】肖继德、陈宁宁,机床夹具,机械工业出版社,2011,5~13
【3】刘建华、杜鑫,机械设计基础,北京交通大学出版社,2010,14~38.
【4】魏增菊、李莉,机械制图,科学出版社,2007
为了解决这些问题,虚拟仿真技术应运而生,。仿真技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真,包括产品的设计、加工、装配、各参数的设计改进等等。在产品的设计阶段就实时地模拟出产品的形状和工作状况、制造过程、检查产品的可制造性和设计合理性,以便及时修改设计,更有效地灵活组织生产,缩短产品研制周期,获得最好的产品质量和效益。
使用proe对设计模型进行运仿真和有限元分析,能够模拟在真实环境工作状况并对其进行分析和研究,尽早发现设计中的缺陷,并验证产品功能和性能的可靠性,提前进行修改和优化,从而减少制造中发现问题而付出昂贵的代价,提高设计的可行性和缩短周期。
选题的研究现状:当今任何一个国家,若其要在综合国力上取得优势地位,就必须在科学技术上取得优势。九十年代以来,随着以计算机技术为主的信息技术的发展,世界经济格局发生了巨大的变化,逐步形成了一个统一的一体化市场,经济循环加大,加快市场竞争日趋激烈,从而也迫切要求对产品设计的研究能有进一步的突破,为了缩短产品的设计周期、提高生产的质量、降低生产成本,就需要在产品的设计阶段进行预测。计算机辅助设计,将难以用语言表达的复杂的机械结构,应用多媒体技术以多样化的方式表现的屏幕上,达到了以直观和形象的形式学习机械设计知识的目的。九十年代后随着CAD技术的发展,其系统性能提高,价格降低,pro/e开始在设计领域全面普及,成为必不可少设计工具,pro/e之所以在短短的时间内发展如此迅速,是因为它是人类在二十世纪取得的重大科技成就之一,它几乎推动了一切领域的设计革命,彻底改变了传统的手工设计绘图方式,极大的提高了产品开发的速度和精度。应用pro/e技术业进行产品设计,能使设计、生产维修工作快速成而高效地进行,所带来的经济效益是十分明显的。Pro/e技术的发展与应用水平已成为和衡量一个国家的科学技术现代化和工业现代化的重要标志。近几年来,随着计算机技术的飞速发展,pro/e技术已经由发达国家向发展中国家扩展,而且发展的势头非常迅猛。因为当今世界工业产品的市场竞争,归根结底是设计手段和设计水平的竞争,发展中国家的工业产品要在世界市场占有一席之地,就必须采用pro/e技术的研究和开发工作起步相当较晚,自八十年代开始,CAD技术应用工作才逐步得到了开展,随后pro/e也有了应用,国家逐步认识到开展pro/e应用工程的必要性和可靠性,并在全国各个行业大力推广pro/e技术,同时展开pro/e技术的不断研究,开发与广泛应用,对pro/e技术提出越来越高的要求,因此pro/e从本身技术的发展来看,其发展趋势是集成化、智能化和标准化,也只有不断完善,创新才能在日益激烈的竞争中立于不败之地。
活塞连杆毕业设计
活塞连杆毕业设计活塞连杆毕业设计在汽车发动机中,活塞连杆是一个至关重要的零件,它连接活塞和曲轴,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
因此,活塞连杆的设计对于发动机的性能和可靠性有着重要的影响。
在本文中,我将探讨活塞连杆的毕业设计,并介绍一些常见的设计考虑因素。
首先,活塞连杆的材料选择是设计中的重要考虑因素之一。
活塞连杆需要具备足够的强度和刚度,以承受高压力和高温环境下的工作条件。
常见的活塞连杆材料包括铸铁、铝合金和钢等。
铸铁具有良好的刚性和耐磨性,适用于大型发动机。
铝合金则具有较低的重量和良好的导热性能,适用于小型高速发动机。
而钢材则是综合性能较好的选择,能够满足大多数发动机的需求。
其次,活塞连杆的结构设计也需要考虑到重量和刚度的平衡。
过重的连杆会增加发动机的惯性负荷,降低燃油经济性和动力输出。
因此,设计师需要通过合理的结构设计来减轻连杆的重量,同时确保足够的强度和刚度。
常见的设计手段包括采用镂空结构、使用高强度材料和应用最佳的几何形状等。
此外,活塞连杆的润滑和冷却也是设计中需要考虑的重要因素。
活塞连杆在高速旋转和高温环境下工作,因此需要适当的润滑和冷却措施来减少摩擦和热量积聚。
常见的润滑方式包括使用润滑油和润滑脂,以及采用油膜润滑和油雾润滑等。
而冷却则可以通过活塞连杆上的冷却通道来实现,以确保连杆的温度在可控范围内。
除了上述设计考虑因素外,活塞连杆的制造工艺也是毕业设计中需要关注的重点。
制造工艺的选择将直接影响到连杆的质量和性能。
常见的制造工艺包括锻造、铸造和机械加工等。
锻造工艺能够提供较好的材料强度和致密性,适用于高负荷和高温环境下的应用。
而铸造工艺则适用于形状复杂的连杆,能够提供较好的材料利用率和成本效益。
机械加工则是最常见的制造工艺,可以用于实现精确的尺寸和形状要求。
综上所述,活塞连杆的毕业设计需要考虑多个因素,包括材料选择、结构设计、润滑和冷却、制造工艺等。
合理的设计能够提高发动机的性能和可靠性,降低能耗和排放。
活塞连杆机构运动分析及活塞结构优化
活塞连杆机构运动分析及活塞结构优化王东;田北平;陈敏【摘要】The piston linkage mechanism transfer the driving force of the internal - combustion engine, the quality of design is directly related to the operation of the machine, while the piston bear alternating mechanical load and heat load, it is the part of the most bad working conditions. The piston linkage mechanism motion analysis, application Pro/Mechanism and Pro/Mechanica proceeded the motion analysis of the piston linkage mechanism; determine the position of dangerous stress and the stress concentration of the piston, optimize the structure of the piston. The method improved the design quality of piston linkage mechanism, prolonged the service life of the product, it has an important role.%活塞连杆机构是内燃机的动力传递部件,设计质量的好坏直接关系到整台机器的运行,而活塞承受交变的机械载荷和热载荷作用,是活塞连杆机构中工作条件最恶劣的零件.分别应用Pro/Mechanism和Pro/Mechanica对活塞连杆机构进行运动分析,确定活塞危险应力及应力集中位置,并对活塞结构进行了优化设计.该方法对于提高活塞连杆机构的设计质量,延长产品使用寿命,具有重要的作用.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】4页(P70-73)【关键词】活塞连杆机构;运动分析;优化设计;Pro/Mechanism;Pro/Mechanica【作者】王东;田北平;陈敏【作者单位】四川理工学院建筑工程学院,四川,资中,643000;四川理工学院建筑工程学院,四川,资中,643000;四川理工学院机械工程学院,四川,资中,643000【正文语种】中文【中图分类】TH1120 引言活塞连杆机构是内燃机的主要运动、工作部件,由活塞、连杆和曲轴组成曲柄滑块机构,其功能是将燃料燃烧后产生的热能转化为机械能。
机械毕业设计361摆动活塞式发动机的结构设计论文正文
机械毕业设计361摆动活塞式发动机的结构设计论文正文前言内燃机的发明,带动了汽车的发展,给世人在“行”上带来极大的便利,使得窨距离缩小,人们的工作速度得以提高。
近年来随着电子技术的发展,又使汽车发动机如虎添翼,成为高新技术的集成。
汽车用内燃机作动力并发展成为支柱产业,在历史上有几次革命性的进步,第一次是石油作为内内燃机的燃料,这使发动机摆脱了最初建立在煤气为燃料基础上的固定式发动机,从而迈向移动式的车用动力。
第二次革命是汽车生产的工业化。
第三次是电子技术与发动机技术相结合。
电子技术最初在汽油机上的应用是实现电子点火,然后到电控燃油喷射,至今天点火和喷射的集成管理。
短短几十年,发动机成为高新技术的集成。
无论是燃油经济性、动力性、废气排放水平等等,是任何一种其他动力机械所无法比拟的。
这一切都来源于电子技术发挥的作用。
汽车内燃机是通过燃料的燃烧,把燃料的化学能转化为热能,再将热能转化为机械功的热动力机械。
热力学、燃烧学和机械学的理论分析表明,内燃机是热效率最高的热力机械,但仍存在着巨大的节能及降低尾气污染的潜力。
- 1 -1内燃机1.1内燃机的概述内燃机是发动机的一种。
发动机是把某种形式的能转变为机械能的机器。
能够将燃料中的化学能经过燃烧转变为热能,并通过一定的结构使之再转化为机械能的发动机也称为热机。
内燃机是热机的一种,他区别于其他形式热机的特点,是燃料在机器内部燃烧,燃料燃烧时放出大量的热量,使燃烧后的气体膨胀推动机械做功。
燃气是实现热能向机械能转化的媒介物质,这种媒介物质称为工作介质。
发动机可以根据不同的特征来分类:⑴ 按所用燃料分有汽油发动机、柴油发动机和其他代用燃料发动机。
汽油发动机是用电火花强制点燃由汽油与空气组成的可燃混合气,使之燃烧并产生热能,故汽油机又称强制点火式发动机。
柴油机使用的柴油是直接喷入发动机气缸,在高温高压条件下自燃而产生热能,故柴油机又称压燃式发动机。
⑵ 按完成一个工作循环所需要的活塞冲程数分有四冲程发动机和二冲程发动机。
对活塞连杆机构运动分析毕业设计
2013 级毕业设计说明书毕业设计说明书题目:运用Pro/E对活塞连杆机构进行运动学分析姓名:赵红伟学号:院系:数控工程学院专业:数控技术班级:数控3102指导老师:李娜完成时间:2012年12月14日目录内容摘要 (1)关键字 (1)1.绪论 (2)选题的依据及其意义 (2)国内外研究现状及发展趋势 (3)课题内容 (3)2.机构简介 (4)活塞连杆机构的基本构造 (4)工作原理 (4)3.pro/e装配与运动仿真 (4)Pro/E简介 (4)装配 (5)运动仿真及分析 (9)参考文献 (15)致谢 (16)内容摘要:活塞连杆是机械行业中常见的曲柄滑块机构,应用该机构最典型的实例就是发动机气缸,它可以将燃气能源转换为机械动能,它的作用是承受气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。
广泛应用到动力机械的动力源,如汽车、轮船、飞机等。
本次设计是通过这些特点对活塞连杆进行Pro/E 三维建模,并对模型进行整体装配,并完成传动部分的运动仿真,并对其进行运动分析。
关键词:活塞连杆机构、三维建模、装配、运动学分析。
1.绪论选题的依据及其意义在产品的开发过程中,有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装配性能,甚至维护性能等等许多问题都需要在开发过程的前期解决。
一般,人们借助理论分析、CAD和各种比例的实物模型,或参考前期产品的开发经验来解决有关新产品开发的各种问题。
由于有关装配、操作和维修的问题往往只会在产品的后期或在最终产品试车过程中、甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来,尤其是有关维修的问题往往是在产品已经售出很长时间以后才被发现。
为了解决这些问题,有事产品就不得不返回设计构造阶段以便进行必要的设计变更。
这样的产品开发程序不但效率低、耗时,费用也高。
为了解决这些问题,虚拟仿真技术应运而生。
仿真技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真,包括产品的设计、加工、装配、各参数的设计改进等等。
X6130柴油机活塞连杆组设计-
北京建筑工程学院机电与汽车工程学院
毕业设计评价手册
学生姓名刘建
专业机械工程及自动化
班级机084
学号2105120812111
指导教师朱爱华
二O一二年二月七日一、毕业设计论文任务书
三、毕业设计(论文)指导书
三、调研提纲
四、调研报告评语及成绩
五、外文翻译评语及成绩
六、学生期中小结
七、期中检查评语及成绩
八、学生出勤情况
九、指导教师评语及建议成绩
十、审核人意见及建议成绩
十一、答辩记录
十二、答辩委员评定成绩记录
十三、答辩委员会评语及总评成绩
十四、学生对毕业设计(论文)题目及指导教师评价
十五、学生对毕业设计过程管理方法的意见及建议
(论文)题目教师
学生姓名专业班级
学生签字:年月日。
课程设计活塞连杆设计
课程设计活塞连杆设计一、教学目标本课程的设计目标是使学生掌握活塞连杆机构的基本原理和设计方法。
在知识目标方面,学生应能够描述活塞连杆机构的结构和工作原理,理解连杆的受力分析及其材料和尺寸的选择。
技能目标方面,学生应能够运用相关设计软件进行活塞连杆机构的参数设计和分析,并能够进行简单的机构仿真。
情感态度价值观目标方面,学生应能够认识活塞连杆机构在现代工程中的重要性,培养对机械设计的兴趣和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括活塞连杆机构的基本原理、设计方法和应用。
首先,将介绍活塞连杆机构的结构和工作原理,包括活塞、连杆、曲轴等主要部件的功能和相互关系。
然后,将讲解连杆的受力分析,包括受力大小、方向和作用点的位置,以及如何根据受力情况进行材料和尺寸的选择。
接下来,将介绍活塞连杆机构的设计方法,包括参数设计、强度设计和运动学分析等。
最后,将通过实际案例来展示活塞连杆机构在工程中的应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,将运用讲授法,以讲解活塞连杆机构的基本原理和设计方法。
其次,将通过讨论法,引导学生进行思考和交流,培养他们的问题解决能力。
同时,将利用案例分析法,通过分析实际案例来加深学生对活塞连杆机构应用的理解。
最后,将实验法,使学生能够亲自操作和观察活塞连杆机构的工作过程,增强他们的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将选择和准备适当的教学资源。
教材方面,将选择权威的机械设计教材,以提供系统性的理论知识。
参考书方面,将推荐一些与活塞连杆机构设计相关的书籍,以供学生深入学习和参考。
多媒体资料方面,将收集一些活塞连杆机构的动画和视频资料,以帮助学生更直观地理解机构的工作原理。
实验设备方面,将准备一些活塞连杆机构的模型和实验器材,以便学生进行实验操作和观察。
五、教学评估为了全面反映学生的学习成果,本课程将采用多元化的评估方式。
连杆机构的动力学分析与优化设计
连杆机构的动力学分析与优化设计连杆机构是一种常见的机械传动装置,它由若干个连杆组成,通过铰链连接在一起。
连杆机构广泛应用于各个领域,如发动机、泵浦、机床等,对于实现复杂运动和力学传递起到重要的作用。
本文将对连杆机构的动力学分析与优化设计进行探讨。
一、连杆机构的动力学分析连杆机构的动力学分析是研究其运动规律和受力分布的过程。
在动力学分析中,我们可以通过构建连杆机构的运动学方程和受力方程来描述其运动和受力情况。
1. 运动学方程运动学方程描述了连杆机构中各个连杆的位置和速度之间的关系。
通过连杆机构的几何形状和运动特点,我们可以推导出各个连杆的位置和速度方程。
运动学方程的求解可以帮助我们了解连杆机构的运动规律和运动参数。
2. 受力方程受力方程描述了连杆机构中各个连杆受力的情况。
通过对各个铰链点的受力平衡条件的分析,我们可以得到连杆机构中各个连杆的受力方程。
受力方程的求解可以帮助我们了解连杆机构中各个连杆的力学特性,为优化设计提供基础。
二、连杆机构的优化设计连杆机构的优化设计旨在提高其性能和效率。
在连杆机构的优化设计中,我们可以从以下几个方面进行改进。
1. 结构优化连杆机构的结构优化包括选取合适的连杆尺寸和形状,以及确定连杆的连接方式。
通过对连杆机构结构的优化设计,可以减小其重量和体积,提高其刚度和强度,从而提高整个机构的性能。
2. 运动特性优化连杆机构的运动特性优化包括提高其运动平稳性和运动精度。
在优化设计过程中,可以通过调整连杆的长度比例和位置布局,以及选用合适的铰链点来改善连杆机构的运动特性。
运动特性优化可以使连杆机构实现更加精确和稳定的运动。
3. 动力优化连杆机构的动力优化包括提高其传动效率和降低能耗。
在优化设计过程中,可以选用合适的传动形式和传动参数,以及减小传动过程中的能量损失来改善连杆机构的动力性能。
动力优化可以提高连杆机构的整体效率,并减少对能源的消耗。
三、连杆机构的应用领域连杆机构广泛应用于各个领域,如发动机、泵浦、机床等。
汽车发动机连杆的工艺规程 毕业设计
连杆螺母的自锁,是利用连杆螺栓螺母上所开六个槽,拧紧螺母后,由于螺母的弹性变形保持有100~120N.m的扭矩。由于该扭矩的作用,使螺母的底面受一向上顶的力,螺母产生的弹性变形卡住螺栓,保证螺母在工作时不会松动。
鹤壁职业技术学院毕业(设计)论文
题目:汽车发动机连杆的工艺及程序设计
专业班级:机电一体化 10级(2)班
姓名:李wenlong
学号:1002312043
指导老师:@@@@@@@
2012年10月
汽车发动机连杆加工工艺分析与设计
摘 要
连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴,并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成,连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。连杆承受的是冲击动载荷,因此要求连杆质量小,强度高。所以在安排工艺过程时,按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面,较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面。连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
发动机维护的周期是指进行同级维护的间隔期,一般以车辆行驶里程为依据。如解放CA1040的一级维护周期为1500-2000km,二级维护周期为6000-8000km,桑塔纳、奥迪、夏利等轿车及进口汽车一般没有一级维护和二级维护的提法,如桑塔纳轿车只分为7500km维护、15000km维护、30000km维护。每种维护的项目在有关资料中都有详细规定.其中高级维护包含了低级维护的全部项目。
汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
活塞连杆组设计说明书
活塞连杆组设计说明书设计说明书:活塞连杆组1.引言本设计说明书旨在介绍活塞连杆组的设计原理、工作原理以及相关参数。
活塞连杆组是内燃机中非常重要的零部件,其设计合理性直接关系到内燃机的性能和可靠性。
2.设计原理3.工作原理在内燃机的工作循环中,活塞在下止点处开始向上运动,接着在上止点处开始向下运动。
活塞的上下运动带动连杆与曲轴产生往复式运动,将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
这样一来,曲轴可以输出驱动机械装置所需的动力。
4.主要参数(1)活塞直径:活塞直径是活塞连杆组设计中非常关键的参数之一、活塞直径的选择需要根据汽缸的直径和发动机的工作要求来确定。
(2)活塞行程:活塞行程是活塞从下止点到上止点的位移距离。
活塞行程的大小一般与发动机的缸径相等或稍大。
(3)连杆长度:连杆长度指连杆质心到连杆大头和小头中心之间的距离,也叫做连杆中心距。
连杆长度的选择需要考虑到曲轴工作行程和机械设计要求。
(4)连杆比值:连杆比值是连杆长度与曲轴摇臂的比值,反映了曲轴转动距离与连杆行程的关系。
连杆比值的选择直接影响到活塞连杆组的性能和效率。
5.设计优化在活塞连杆组的设计过程中,需要考虑以下几个方面的优化:(1)重量优化:通过选择材料和结构设计,减小活塞连杆组的质量,从而降低内燃机的运动惯量,提高其动力性能。
(2)刚度优化:通过设计并优化连杆与销轴的结构,提高活塞连杆组的刚度,降低振动和噪音,提高内燃机的工作平稳性。
(3)润滑优化:通过优化活塞与汽缸壁、销轴与连杆小头接触处的润滑方式,减小摩擦和磨损,延长活塞连杆组的使用寿命。
(4)热力学优化:通过考虑内燃机的工作温度和压力等因素,选择合适的材料和表面处理技术,提高活塞连杆组的耐热性和耐磨性。
6.总结活塞连杆组是内燃机中非常重要的零部件,其设计合理性直接关系到内燃机的性能和可靠性。
在活塞连杆组的设计过程中,需要考虑活塞直径、活塞行程、连杆长度和连杆比值等关键参数,并通过重量优化、刚度优化、润滑优化和热力学优化等手段,提高活塞连杆组的性能和效率。
对活塞连杆机构运动分析毕业设计
2013 级毕业设计说明书毕业设计说明书题目:运用Pro/E对活塞连杆机构进行运动学分析姓名:赵红伟学号:41310227院系:数控工程学院专业:数控技术班级:数控3102指导老师:李娜完成时间:2012年12月14日目录内容摘要 (1)关键字 (1)1.绪论 (2)1.1选题的依据及其意义 (2)1.2国内外研究现状及发展趋势 (3)1.3课题内容 (3)2.机构简介 (4)2.1活塞连杆机构的基本构造 (4)2.2工作原理 (4)3.pro/e装配与运动仿真 (4)3.1 Pro/E简介 (4)3.2装配 (5)3.3运动仿真及分析 (9)参考文献 (15)致谢 (16)内容摘要:活塞连杆是机械行业中常见的曲柄滑块机构,应用该机构最典型的实例就是发动机气缸,它可以将燃气能源转换为机械动能,它的作用是承受气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。
广泛应用到动力机械的动力源,如汽车、轮船、飞机等。
本次设计是通过这些特点对活塞连杆进行Pro/E 三维建模,并对模型进行整体装配,并完成传动部分的运动仿真,并对其进行运动分析。
关键词:活塞连杆机构、三维建模、装配、运动学分析。
1.绪论1.1选题的依据及其意义在产品的开发过程中,有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装配性能,甚至维护性能等等许多问题都需要在开发过程的前期解决。
一般,人们借助理论分析、CAD和各种比例的实物模型,或参考前期产品的开发经验来解决有关新产品开发的各种问题。
由于有关装配、操作和维修的问题往往只会在产品的后期或在最终产品试车过程中、甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来,尤其是有关维修的问题往往是在产品已经售出很长时间以后才被发现。
为了解决这些问题,有事产品就不得不返回设计构造阶段以便进行必要的设计变更。
这样的产品开发程序不但效率低、耗时,费用也高。
为了解决这些问题,虚拟仿真技术应运而生。
仿真技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真,包括产品的设计、加工、装配、各参数的设计改进等等。
连杆机构的运动分析报告
连杆机构的运动分析报告连杆机构的运动分析报告连杆机构是一种常见的机械结构,由连杆和铰链组成。
通过连杆的连接和铰链的运动,连杆机构可以实现复杂的机械运动。
在本篇文章中,我们将对连杆机构的运动进行分析。
首先,我们需要了解连杆机构的基本组成。
连杆机构通常由两个或多个连杆组成,这些连杆通过铰链连接。
在连杆机构中,至少有一个连杆是固定的,称为固定连杆,其他连杆可以通过铰链连接进行运动,称为运动连杆。
接下来,我们需要确定连杆机构的运动目标。
连杆机构可以用于实现各种运动,例如直线运动、旋转运动、摆动运动等。
在分析时,我们需要明确机构的运动目标是什么,以便更好地理解和分析机构的运动性质。
然后,我们可以通过建立连杆机构的几何模型来进行运动分析。
连杆机构的几何模型是通过连杆的长度、连杆之间的连接方式以及铰链的位置来确定的。
通过几何模型,我们可以计算出各个连杆的位置、速度和加速度等参数,从而分析机构的运动性质。
在进行运动分析时,我们需要应用运动学原理。
根据连杆机构的特点,我们可以使用欧拉方程或拉格朗日方程来描述机构的运动。
通过这些方程,我们可以得到机构的运动方程,从而进一步分析和预测机构的运动。
此外,我们还可以使用计算机辅助分析工具来进行连杆机构的运动分析。
通过使用计算机软件,我们可以建立机构的数学模型,并进行模拟计算,从而更准确地分析机构的运动性质。
这种方法可以大大提高分析的效率和准确性。
最后,我们可以根据运动分析的结果对连杆机构进行设计和优化。
通过分析连杆机构的运动性质,我们可以了解机构的工作原理和特点,从而进一步改进和优化机构的设计。
通过优化设计,可以提高机构的性能和效率,实现更好的运动控制和工作效果。
总之,连杆机构的运动分析是理解和设计机械结构的重要方法。
通过逐步分析连杆机构的运动特性,我们可以深入了解机构的工作原理,为机构的设计和优化提供有力的支持。
活塞曲轴连杆机构三维建模与运动学分析课程作业
第1章Solidworks软件介绍Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司,其软件产品Solidworks提供一系列的三维(3D)设计产品,帮助设计师减少设计时间,增加精确性,提高设计的创新性,并将产品更快推向市场。
Solidworks软件组成:➢2D到3D转换工具将2D工程图拖到SolidWorks工程图中的功能;支持包括外部参考的可重复使用2D几何;视图折叠工具,可以从DWG资料产生3D模型。
➢内置零件分析测试零件设计,分析设计的完整性。
➢机器设计工具具有整套熔接结构设计和文件工具,以及完全关联的钣金功能。
➢模具设计工具测试塑料射出制模零件的可制造性。
➢消费产品设计工具保持设计中曲率的连续性,以及产品薄壁的内凹零件,可加速消费性产品的设计。
➢对现成零组件的线上存取让3D CAD系统使用者透过市场上领先的线上目录使用现在的零组件。
➢模型组态管理在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化,简化设计的重复使用。
➢零件模型建构利用伸长、旋转、薄件特征、进阶薄壳、特征复制排列和钻孔来产生设计。
➢曲面设计使用有导引曲线的叠层拉伸和扫出产生复杂曲面、填空钻孔,拖曳控制点以进行简单的相切控制。
直观地修剪、延伸、图化、缝织曲面、缩放和复制排列曲面。
SolidWorks 2009新的运动管理器(MotionManager)将动态装配体运动、物理模拟、动画和COSMOSMotion整合到了一个易于使用的用户界面。
新的运动管理器中有基于时间轴的关键帧,还能根据时间控制马达、重力和弹簧。
用户只需要设置一次,就能看到装配体如何运动、部件如何互动,还可以创建演示,以及获得零部件的速度和加速度以供验证。
使用MotionManager从生成运动算例开始,运动算例的界面是基于时间线的,包括有以下工具:【动画】在核心SolidWorks 内使用。
可使用【动画】来表达和显示装配体的运动:通过添加马达来驱动装配体中一个或多个零件的运动。
车辆工程毕业设计(论文)-关于汽车发动机活塞连杆组的问题探讨[管理资料]
毕业论文学生姓名:学号:系别:车辆工程系专业:汽车制造与装配技术毕业论文题目:关于汽车发动机活塞连杆组的问题探讨指导教师:专业技术职务:副教授毕业论文任务书学生姓名:学号:年级:专业:汽车制造与装配技术班级:系部:车辆工程系毕业论文关于汽车发动机活塞连杆组的问题探讨题目:完成日期:2011年09月14日实践地点:指导教师:中文摘要随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格,活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品,以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能,减少发动机的摩擦功损失,降低油耗、噪声和排放。
为满足以上的功能要求,通常将活塞的外圆设计成异型外圆(中凸变椭圆),即垂直于活塞轴线的横剖面为椭圆或修正椭圆以提高活塞的承载能力,从而提高发动机的升功率,通常将高负荷活塞的销孔设计成微内锥型或正应力曲面型(异型销孔),销孔尺寸精度达IT4级,。
活塞作为典型的汽车关键零部件,在切削加工方面具有很强的工艺特点。
目前,国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成机加工生产线,因此,专用设备就成为活塞切削加工的关键设备,其功能和精度将直接影响最终产品的关键特性的质量指标。
关键词:活塞;活塞环;活塞销一活塞连杆组——活塞.................................................. (一)活塞的功用和设计要求…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………........ ……………………………………………………………………………................(二)活塞的构造………………………………………………………………………………........... ………………………………………………………………………………………............ …………………………………………………………………………………....................(三)活塞的结构特点………………………………………………………………………............... …………………………………………………………………………....................、锥形………………………………………………………………………............. ……………………………………………………………………………………........二活塞连杆组——活塞销…………………………………………………………………….............. (一)活塞销的功用…………………………………………………………………………................ (二)活塞环的工作条件……………………………………………………………………................. ……………………………………………………………………………………………............. …………………………………………………………………………………………….............四活塞连杆组发展.............................................................................................................................. (一)生产规模阻碍产能......................................................................................................................... (二)技术限制产品更新…………………………................................................................................. (三)标准不全拖累产业……………………………………………………………………………….结论致谢参考文献近40年来,随着我国实行改革开放的政策,经济发展日新月异、突飞猛进,市场呈现一派大好形势。
毕业设计活塞连杆组设计
毕业设计活塞连杆组设计毕业设计:活塞连杆组设计引言:毕业设计是每位工程学子的重要任务,它不仅是对所学知识的综合应用,更是对学生能力的全面考验。
在机械工程领域,设计一个高效可靠的活塞连杆组对于发动机的性能至关重要。
本文将深入探讨毕业设计中活塞连杆组设计的关键要素和方法。
一、活塞连杆组的作用与结构活塞连杆组是内燃机中的重要部件,它连接活塞和曲轴,将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
活塞连杆组的结构包括活塞、连杆和曲轴。
活塞通过连杆与曲轴相连,实现能量传递和转换。
二、活塞连杆组设计的关键要素1. 强度与刚度:活塞连杆组在工作过程中承受着巨大的压力和冲击力,因此其强度和刚度是设计中的重要考虑因素。
通过合理选择材料和优化结构,可以提高活塞连杆组的强度和刚度,从而增加其使用寿命。
2. 动力学特性:活塞连杆组的设计还需要考虑其动力学特性,包括质量分布、惯性力和振动等。
合理设计活塞连杆组的质量分布可以降低振动和惯性力对发动机的影响,提高发动机的平稳性和稳定性。
3. 润滑与密封:活塞连杆组在工作过程中需要保持良好的润滑和密封性能,以减少摩擦和磨损。
设计时需要考虑润滑系统和密封结构的合理性,确保活塞连杆组的正常工作。
三、活塞连杆组设计的方法1. 材料选择:活塞连杆组的材料选择应考虑强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性等因素。
常用的材料有铸铁、钢和铝合金等。
根据具体的工作条件和要求,选择适合的材料。
2. 结构设计:活塞连杆组的结构设计需要考虑到强度和刚度的要求,同时要满足动力学特性和润滑密封的需要。
可以利用CAD等软件进行建模和优化,通过有限元分析等方法,评估设计方案的可行性。
3. 工艺制造:活塞连杆组的工艺制造对于其性能和质量同样重要。
在制造过程中,需要保证加工精度和表面质量,以及合理的热处理和装配工艺,确保活塞连杆组的可靠性和稳定性。
结论:活塞连杆组设计是毕业设计中的重要内容,它关系到发动机的性能和可靠性。
合理选择材料、优化结构、考虑动力学特性和润滑密封等因素,是设计一个高效可靠的活塞连杆组的关键。
机械毕业设计(论文)-4120柴油机活塞连杆组的优化设计
4120柴油机活塞连杆组的优化设计摘要:活塞是发动机的心脏,活塞的工作情况非常恶劣,通常是在高速,高温,高压,的情况下,活塞在工作中与高温气体直接接触,使得温度急剧上升,并且分布不均,活塞顶部在工作中承受着很大的压力,尤其在做功时,使活塞产生冲击,并且两侧受侧压力的作用。
在高速下做往复运动,承受惯性力。
另外,活塞连杆组的摩擦损失占到了机械损失的%70~%60,为此,有必要对活塞进行优化设计,使得有足够的强度和刚度,合理的形状和壁厚。
能更好的满足工作要求。
(400)关键词:基本数据: 直列,四缸,四冲程,气缸直径为D=120mm, 转速n=2200r/min me p =0.8MPa绪论:1、研究背景和研究意义柴油机作为一种动力机械的应用越来越广泛,而柴油机的效率比较高,但是由于技术的原因,柴油机的热效率也不好提高,但是换一种想法,如果能够减少柴油机的机械损失,那么柴油机的功率会增加,能提高柴油机的性能,根据资料表面,在柴油机的机械损失中,活塞连杆组结构的摩擦损失是非常大的,占了机械损失的%70~%60,如此高的损失,使得人们对机械如何减少活塞连杆组的摩擦损失进行了研究,通过各种各样的方法,进行实验,比较,试验,无论是在机械结构方面,燃料燃烧方面都进行了多方面的研究,研究的意义是通过对结构的优化,计算,材料的选择,能够提高活塞连杆组的强度,延长机构的使用寿命,从而减少这些方面的摩擦损失,再者减少燃油的消耗,提高柴油机的动力性,减少成本。
2、国内外研究现状国外的柴油机起步比较早,自1860年开始,经过一百多年的发展,柴油机得以迅速的发展,应用领域也越来越广泛,可以用于船舶,发电,还有车辆动力等应用。
尤其在车辆动力方面,柴油发动机的优势极为明显,热效率比汽油机高了好多,而且比汽油机节能环保,最低的燃油消耗可以hkwg⋅/204198,标定油耗达到hkwg⋅/达到大量的实践及实验表现,柴油机是现在用于各类动力机械中,热效率最高,能量利用率最好,且节能的机型。
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2013 级毕业设计说明书毕业设计说明书题目:运用Pro/E对活塞连杆机构进行运动学分析******学号:********院系:数控工程学院专业:数控技术班级:数控3102指导老师:***完成时间:2012年12月14日目录内容摘要 (1)关键字 (1)1.绪论 (2)1.1选题的依据及其意义 (2)1.2国内外研究现状及发展趋势 (3)1.3课题内容 (3)2.机构简介 (4)2.1活塞连杆机构的基本构造 (4)2.2工作原理 (4)3.pro/e装配与运动仿真 (4)3.1 Pro/E简介 (4)3.2装配 (5)3.3运动仿真及分析 (9)参考文献 (15)致谢 (16)内容摘要:活塞连杆是机械行业中常见的曲柄滑块机构,应用该机构最典型的实例就是发动机气缸,它可以将燃气能源转换为机械动能,它的作用是承受气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。
广泛应用到动力机械的动力源,如汽车、轮船、飞机等。
本次设计是通过这些特点对活塞连杆进行Pro/E 三维建模,并对模型进行整体装配,并完成传动部分的运动仿真,并对其进行运动分析。
关键词:活塞连杆机构、三维建模、装配、运动学分析。
1.绪论1.1选题的依据及其意义在产品的开发过程中,有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装配性能,甚至维护性能等等许多问题都需要在开发过程的前期解决。
一般,人们借助理论分析、CAD和各种比例的实物模型,或参考前期产品的开发经验来解决有关新产品开发的各种问题。
由于有关装配、操作和维修的问题往往只会在产品的后期或在最终产品试车过程中、甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来,尤其是有关维修的问题往往是在产品已经售出很长时间以后才被发现。
为了解决这些问题,有事产品就不得不返回设计构造阶段以便进行必要的设计变更。
这样的产品开发程序不但效率低、耗时,费用也高。
为了解决这些问题,虚拟仿真技术应运而生。
仿真技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真,包括产品的设计、加工、装配、各参数的设计改进等等。
在产品的设计阶段就实时地模拟出产品的形状和工作状况、制造过程、检查产品的可制造性和设计合理性,以便及时修改设计,更有效地灵活组织生产,缩短产品研制周期,获得最好的产品质量和效益。
在Pro/E环境下,对活塞连杆机构建立了精确的参数化模型。
通过定义各种约束,在装配模块中确定了原动件与从动件的关系。
并使用机构运动分析模块,通过定义机构的连接与伺服电机,实现了活塞的运动过程仿真。
参数化设计的本质是在可变参数的作用下,系统能够自动维护所有的不变参数,参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度,在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。
虚拟装配是在虚拟环境中,利用虚拟现实技术将设计的产品三维模型进行预装配虚拟装配可帮助产品摆脱对于试制物理样机并装配物理样机的依赖,可以有效地提高产品装配建模的质量与速度。
通过在计算机软件平台下对整套装置的设计仿真分析,能够及时地发现设计中的缺陷,并根据分析结果进行实时改进。
参数化建模、虚拟装配、运动仿真贯穿于整个计算机辅助设计全过程,可显著地缩短研发周期,降低设计成本,提高工作效率。
本次建模与运动仿真分析实现了活塞摇杆的电子样机设计,对现实发动机制造过程有一定的指导意义。
1.2国内外研究现状及发展趋势当今任何一个国家,若其要在综合国力上取得优势地位,就必须在科学技术上取得优势。
九十年代以来,随着以计算机技术为主的信息技术的发展,世界经济格局发生了巨大的变化,逐步形成了一个统一的一体化市场,经济循环加大,加快市场竞争日趋激烈,从而也迫切要求对产品设计的研究能有进一步的突破,为了缩短产品的设计周期、提高生产的质量、降低生产成本,就需要在产品的设计阶段进行预测。
计算机辅助设计,将难以用语言表达的复杂的机械结构,应用多媒体技术以多样化的方式表现的屏幕上,达到了以直观和形象的形式学习机械设计知识的目的。
九十年代后随着CAD技术的发展,其系统性能提高,价格降低,pro/e开始在设计领域全面普及,成为必不可少设计工具,pro/e之所以在短短的时间内发展如此迅速,是因为它是人类在二十世纪取得的重大科技成就之一,它几乎推动了一切领域的设计革命,彻底改变了传统的手工设计绘图方式,极大的提高了产品开发的速度和精度。
应用pro/e技术业进行产品设计,能使设计、生产维修工作快速成而高效地进行,所带来的经济效益是十分明显的。
Pro/e技术的发展与应用水平已成为和衡量一个国家的科学技术现代化和工业现代化的重要标志。
近几年来,随着计算机技术的飞速发展,pro/e技术已经由发达国家向发展中国家扩展,而且发展的势头非常迅猛。
因为当今世界工业产品的市场竞争,归根结底是设计手段和设计水平的竞争,发展中国家的工业产品要在世界市场占有一席之地,就必须采用pro/e技术的研究和开发工作起步相当较晚,自八十年代开始,CAD技术应用工作才逐步得到了开展,随后pro/e也有了应用,国家逐步认识到开展pro/e应用工程的必要性和可靠性,并在全国各个行业大力推广pro/e技术,同时展开pro/e技术的不断研究,开发与广泛应用,对pro/e技术提出越来越高的要求,因此pro/e从本身技术的发展来看,其发展趋势是集成化、智能化和标准化,也只有不断完善,创新才能在日益激烈的竞争中立于不败之地。
1.3课题内容本课题是利用Pro/E软件的仿真功能对活塞的运动过程进行动画模拟,并对活塞、连杆等进行一些简单的数据分析及计算,以确定设计的合理性,可行性,最终完成设计。
该设计具体研究方法及主要内容是使用Pro/E软件仿照发动机气缸活塞连杆机构,绘制出活塞、摇杆、及其他零部件实体图。
绘制好活塞连杆机构后,然后对设计进行仿真,包括运动干涉检测、活塞运动轨迹、速度及加速度的检测。
2. 机构简介2.1活塞连杆机构的基本构造活塞连杆组是发动机的传动件,它把燃烧气体的压力传给曲轴,使曲轴旋转并输出动力。
活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成活塞连杆组把燃烧气体的压力传给曲轴,使曲轴旋转并输出动力;活塞的顶部还与汽缸盖、汽缸比共同组成燃烧室。
2.2工作原理活塞的顶部直接与高温燃气接触,活塞的温度也很高,高温使活塞的机械性能下降,热膨胀量增加;活塞在作功行程中,承受燃气的高压冲击(3~5mP),活塞在汽缸中高速运动,平均速度达到8~12m/s,要求活塞质量小,热膨胀系数小,导热性好和耐磨。
一般采用铝合金,个别柴油机也采用高级铸铁或耐热钢。
3. Pro/E的装配与运动仿真3.1Pro/E简介Pro-E是Pro/Engineer的简称,更常用的简称是ProE或Pro/E,Pro/E是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,简称PTC)的重要产品,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。
pro-e作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今主流的模具和产品设计三维CAD/CAM软件之一。
Pro/E第一个提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。
另外,它采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有模块。
Pro/E的基于特征方式,能够将设计至生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。
它不但可以应用于工作站,而且也可以应用到单机上。
Pro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。
(1).参数化设计相对于产品而言,可以把它看成几何模型,而无论多么复杂的几何模型,都可以分解成有限数量的构成特征,而每一种构成特征,都可以用有限的参数完全约束,这就是参数化的基本概念。
(2).基于特征建模Pro/E是基于特征的实体模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如系列化快餐托盘设计[1]腔、壳、倒角及圆角,您可以随意勾画草图,轻易改变模型。
这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活,特别是在设计系列化产品上更是有得天独到的优势。
(3).单一数据库Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上,不象一些传统的CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。
所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是哪一个部门的。
换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。
例如,一旦工程详图有改变,NC(数控)工具路径也会自动更新;组装工程图如有任何变动,也完全同样反应在整个三维模型上。
这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合,使得一件产品的设计结合起来。
这一优点,使得设计更优化,成品质量更高,产品能更好地推向市场,价格也更便宜。
(4).直观装配管理Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令,例如“贴合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来,同时保持设计意图。
高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理,这些装配体中零件的数量不受限制。
(5).易于使用菜单以直观的方式联级出现,提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项,同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助,这种形式使得容易学习和使用。
3.2装配(1)组装活塞选择菜单栏的【文件】→【设置工作目录】,系统弹出“选取工作目录”对话框,选择活塞零件图所在文件夹,单击【确定】按钮,完成工作目录的设置。
选择菜单栏的【文件】→【新建命令】,系统弹出【新建】对话框,点选【组件】,取消【使用缺省模版】的选择,单击【确定】按钮,系统弹出新文件选项对话框,如图单击【确定】按钮,选择mmns-asm-design,单击【确定】,进入装配设计模块。
(2).创建骨架模块单击【创建按钮】,系统弹出元件创建对话框,如图1.2在“元件创建”对话框中,单选【骨架模型】,单击【确定】,系统弹出“创建”选项,单击【空】,单击【确定】,进入元件创建。
单击工具栏【轴】按钮,系统弹出“基准轴”对话框,如图 1.3。
双选FRONT.RIGHT两个基准面作为参照面,所创建的基准轴穿过两个参照面,单击【确定】,创建基准轴完成。
(3).装配活塞选择菜单栏的【窗口】→【激活】,激活现在装配模块。
单击工具栏【装配】,系统弹出“打开”对话框,选择元件prt001,单击【打开】,就将活塞添加到当前模块了.在【将约束转化为机构连接】框中选择“滑动杆”,单击【放置】,单击【轴对齐】,在3D模型中选择上面创建的基准轴和活塞垂直轴线,单击【旋转】,选取活塞的DTM1基准面和组件的RIGHT基准面。