基于UG的162FMJ发动机曲柄轴优化
基于UG和MATLAB汽车传动轴当量夹角的优化研究
尸 ３ Ｐ４
２２ 当量 夹 角公 式推 导 ．
由三 万 向传 动 轴 的 数 学 模 型 可 知 ， 要
平 面夹 角
求 传 动 轴 的 当量 夹 角 ， 建 立 相 应 的 平 面方 程 ［， 求 需 ８再 ］ 空 间平 面 夹 角 （ 图 ２所 示 ）根 据 当 量 夹 角 计 算 公 式 如 ， 即可 求 出 当 量 夹角 ．如 空 载 时 传 动轴 空 间平 面 夹 角 及
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当量 夹 角 计 算 公 式 推 导 如 下 （ 要 推 导 空 间 平 面 夹 角 主 ｌ 平 面 夹 角 、３方 法 同下 ） ， ：
空 问平 面 夹角 １ ：
Ｐ１ ＝Ｐ２ ２ －Ｐ１；
尸 ３ Ｐ － ２： ２ ＝ ３ Ｐ Ｐ１ ＝ ３ Ｐ１ ３ Ｐ 一 ：
平面 １
Ｌ ２ （ １ （ ） ＋ １ （ ）２ ＾．； １ ＝ Ｐ ２ １ Ｐ ２ ３ ） ５ ２ ０ Ｌ ３ （ ２ （ ） ＋ ２ （ ）２ ＾．； ２ ＝ Ｐ ３ １ Ｐ ３ ３ ）） ２ Ｉ５ Ｌ ３ （ １ （ ） ＋ １ （ ）２ ＾．； １ ＝ Ｐ ３ １ Ｐ ３ ３ ） ５ ２ ｏ ａ ｇ ＝ ｃｓ （Ｌ ３２ Ｌ ２２ Ｌ ３２ ／ ／ １／ ２ ） ｎ ｌ ａｏｄ （ １ － １＾一 ２ ＾ ）２ Ｌ ２ Ｌ ３ ；
基于UG的机械优化设计
基于ＵＧ的机械优化设计摘要：本文阐述了一种机械优化设计的可行方案，通过UG对机械零件进行初步建模，然后根据实际情况把设计模拟成有限元模型，最后用结构分析模块对其进行优化设计，既可减少产品的设计周期，又节约了生产成本，提高了企业的竞争力。
关键词：UG；CAE；优化设计；有限元1、前言随着CAD/CAE/CAM在国内的普及，中国机械企业从传统设计生产模式中走了出来，把计算机技术应用到产品的每一个环节，缩短了产品的生产周期，节约了生产成本，大大提高了企业的竞争力。
在传统的机械零件设计中，一般通过经验或手工计算把零件设计出来，通过手工计算或实验检验其安全可靠性，过程费时费力。
CAE技术为机械优化设计提供了一套可行的解决方案。
特别是在工程机械领域中，使用这套解决方案，节约的时间和材料成本是相当可观的。
CAE技术的研究始于20世纪50年代中期，CAE软件出现于70年代初期，80年代中期CAE软件在可用性、可靠性和计算效率上已基本成熟。
国际上知名的CAE软件有NASTRAN、ANSYS、ASKA、MARC、MODULEF、DYN-3D等。
但其数据管理技术尚存在一定缺陷；运行环境仅限于当时的大型计算机和高档工作站。
近十多年是CAE软件的商品化发展阶段，其理论和算法日趋成熟，已成为航空、航天、机械、土木结构等领域工程和产品结构分析中必不可少的数值计算工具，同时也是分析连续过程各类问题的一种重要手段。
其功能、性能、前后处理能力、单元库、解法库、材料库，特别是用户介面和数据管理技术等方面都有了巨大的发展。
前后处理是CAE软件实现与CAD、CAM等软件无缝集成的关键性软件成份；它们通过增设与相关软件（如UG、Pro/E、CADDS、Solidedge以及Solidworks、MDT 等软件）的接口数据模块，实现有效的集成；通过增加面向行业的数据处理和优化算法模块，实现特定行业的有效应用。
CAE 软件对工程和产品的分析、模拟能力，主要决定于单元库和材料库的丰富和完善程度，知名CAE软件的单元库一般都有百余种单元，并拥有一个比较完善的材料库，使其对工程和产品的物理、力学行为，具有较强的分析模拟能力。
汽车曲柄零件机械加工工艺方案优化
汽车曲柄零件机械加工工艺方案优化汽车曲柄零件是汽车发动机中的重要零部件，其质量和加工精度直接影响着发动机的性能和稳定性。
汽车曲柄零件的机械加工工艺方案优化对于提高汽车发动机整体性能具有非常重要的意义。
本文将就汽车曲柄零件的机械加工工艺进行优化，提高生产效率和产品质量进行探讨。
一、汽车曲柄零件的结构和加工要求汽车曲柄零件是汽车发动机中带动连杆进行往复运动的核心部件，它需要承受高温高压环境下的巨大冲击力和扭转力。
曲柄零件的加工质量要求非常高，主要包括以下几个方面：1.加工精度高：汽车曲柄零件的主轴承、连杆轴承座等关键部位需要进行精密磨削，加工精度要求在0.005mm以内。
2.表面粗糙度低：由于曲柄零件需要承受高速旋转和往复运动，零件表面的粗糙度要求在Ra0.4um以内，以保证其正常工作时的润滑和磨损。
3.内外圆同心度高：曲柄零件的曲柄轴、连杆轴等圆形部位需要具有极高的同心度，以确保汽缸活塞、连杆轴的正常配合和运动。
4.尺寸精准：曲柄零件的各个部位尺寸需要精准控制，以保证其与其他零部件的配合和安装。
汽车曲柄零件的加工要求非常高，需要选用高精度的加工设备和工艺，并进行有效的工艺优化，以确保生产出高质量的曲柄零件。
1.选用优质材料：汽车曲柄零件通常采用优质合金钢或锻造钢材料，以满足其高强度和耐磨损的要求。
在选择材料时，需要考虑材料的成分和性能，以确保零件的使用寿命和可靠性。
2.精密磨削工艺：对于曲柄零件的主轴承、连杆轴承等关键部位，需要采用精密磨削工艺进行加工，以保证其加工精度和表面粗糙度。
在磨削过程中，需要选用高精度的磨床和磨轮，并对加工参数进行精细调整，以确保零件的加工质量。
4.热处理工艺：汽车曲柄零件需要经过淬火、回火等热处理工艺，以提高材料的硬度和强度，增强零件的抗疲劳和耐磨损能力。
在热处理过程中，需要严格控制加热温度、保温时间和冷却速度，以确保零件的热处理效果达到设计要求。
5.表面处理工艺：为了提高曲柄零件的耐磨损和润滑性能，通常需要对其表面进行镀铬、喷涂等特殊处理。
基于UG软件的航空发动机外部系统设计二次开发
123中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.03 （上）为提高我国航空发动机的总体外部系统研制水平，使目前航空发动机外部设计从二维工程图向基于三维模型的产品定义（MBD）发展，达到CAD/CAM 集成一体化，最终实现产品设计环节的无纸化和全三维数字化。
本文就当前国内的CAD 技术水平，认为发动机外部附件及管路系统设计最适宜用三维数字化计算机仿真实现。
传统的航空发动机外部系统设计虽然能达到设计目标,却存在着研制周期长、反复迭代多、物理样机成本高等各种缺点，而通过三维数字化设计手段建立数字样机可以克服这些缺点，从而提高产品研制水平和缩短研制周期。
航空发动机外部系统数字化设计是利用UG 三维软件建立三维电子样机作为一种设计工具，主要用于布置发动机外部附件、管路以及电缆等。
本文利用Visual Studio 2010编程软件对于UG 软件的二次开发，实现了在UG 软件界面下的航空发动机外部系统设计模块。
1 外部系统设计二次开发流程利用Visual Studio 2010应用程序开发软件，使用C++作为编程语言，在UG 软件NX 7.5版本产品研发平台上，通过对其进行二次开发。
在UG 软件中，建立了航空发动机外部系统辅助设计客户化平台，其二次开发应用程序设计流程包括，如图1所示。
a)编辑源文件；b)编译源文件为目标文件；c)链接对象为可执行文件；d)运行可执行文件并测试；e)运行成功后进行程序发布，否则重新编辑；f)发布航空发动机外部系统辅助设计应用程序。
图1 外部系统辅助设计的二次开发的总体流程2 外部系统辅助设计平台搭建2.1 设计平台框架搭建根据外部系统辅助设计的二次开发的总体流程，在Visual Studio 2010应用程序开发软件中开发可执行文件，用于外部系统辅助设计平台的搭建。
然后对UG 软件进行二次开发，制作UI Styler 对话框，将可执行文件嵌入UG 软件平台中，实现了航空发动机外部系统辅助设计系统的建立。
曲柄摇杆机构的优化问题
− ������������������40°≤ 0
2
− ������������������130°< 0
2
+ ������������������50°< 0
2
+ ������������������140°≤ 0
机自 92 班陈正涛 09011029
曲柄摇杆机构的优化问题
（1）编写目标函数 M 文件，并以文件名 obj 保存在 MATLAB 目 录下的 work 文件夹中。
（3） 调用优化程序并显示结果
Optimization t erminated: first -order optimality measure less thanoptions.TolFunand maximum constraint violation is less than options.TolCon.Active inequalities£¨to within options.TolCon = 1e-006£©: lower upper ineqlinineqnonlin 2 x = 2.5698
/(2������1 ∙ ������2)（a， d 拉直共线）
数学模型整理成标准形式后如下所示：
30
������������������ ������ ������ = ������������������
������ =0
������������ − ������������������
2
������ =
即建立了用 x1、x2 表示φs的关系式。 四、 确定约束条件
2/ 6
机自 92 班陈正涛 09011029
曲柄摇杆机构的优化问题
曲柄连杆机构的优化设计研究
曲柄连杆机构的优化设计研究发布时间：2021-05-05T13:22:40.941Z 来源：《中国科技人才》2021年第4期作者：周银晓[导读] 汽车发动机由两大机构(配气机构、曲柄连杆机构)和五大系统(燃油系统、润滑系统、冷却系统、点火系统、起动系统)组成。
郑州飞机装备有限责任公司【摘要】：结构最优化设计是指在给定结构的类型、材料、布局拓扑和几何外形的情况下，优化各个组成构件的界面尺寸，使整体结构达到预期效果(降低成本、提高刚度或控制振动等)。
曲柄连杆机构是发动机的两大机构之一，它的尺寸大小直接影响发动机的体积和重量，因此设计出重量轻而各方面性能又达到要求的曲柄连杆机构是一项重要的工作。
【关键词】：曲柄连杆机构；原则；优化设计引言汽车发动机由两大机构(配气机构、曲柄连杆机构)和五大系统(燃油系统、润滑系统、冷却系统、点火系统、起动系统)组成。
随着汽车行业的不断进步对汽车各种性能要求也在不断提高。
最新研究表明，低噪声发动机的设计已成为一个重要的研究方向，其中研究的重点是具有高平衡性的曲柄连杆机构。
1.曲柄连杆机构结构设计概述曲柄连杆机构由活塞组件、连杆组件、曲轴飞轮组件、滑动轴承组件、扭转减震器等构成。
曲柄连杆机构将气体力转化为曲轴对外输出的扭矩。
曲柄连杆机构基本尺寸见图1:图1 曲柄连杆机构基本尺寸图曲柄连杆机构设计的主要内容:（1）分析曲柄连杆运转过程中受力条件。
如图2-3，曲柄连杆机构受高温高压燃气的气体力、运动惯性力等各种激振力。
（2）系统简化当量系统换算。
把复杂的曲轴和传动机构按照动力学等效原则换算成运转特性与之相同的简化的当量系统。
（3）各个部件进行受力分析，进行强度校核。
详细见第三章零部件设计。
（4）曲轴系是细长轴系，故曲柄连杆机构在运转中存在各种形式的振动，因此曲柄连杆的系统设计重在通过关键结构尺寸设计，使曲柄连杆机构不仅满足强度等耐久指标外，还要达到较优的振动噪音水平。
2.曲柄连杆机构的优化设计3.1曲柄连杆机构的NVH设计发动机需要不断的降低摩擦来实现较高的机械效率，对于Px增压发动机，在燃烧爆发压力相对NA基础机型增加很大的情况下，保持曲轴轴颈尺寸不变，本身就是一种低摩擦设计思路。
基于ug的发动机曲轴连杆机构的虚拟设计与运动仿真
基于U G 的发动机曲轴连杆机构的虚拟设计与运动仿真Engine Crank and Link Mechanism Virtual Designand Motion Animation B ased on UG韦尧兵 聂文忠(兰州理工大学机电学院,兰州 730050) 摘 要:三维模型虚拟设计是机械设计的必然趋势。
该文简述了三维设计软件U G NX110的强大功能,并且结合发动机曲柄连杆机构实现了模型的虚拟设计、虚拟装配及三维动态仿真。
关键词:虚拟设计 虚拟装配 三维动态仿真Abstract :Three -dimentional model virtual design is the tendency of mechanic design.The paper simply state its powerful function of U G NX110with three dimentional design soft ,and realize model virtual design 、virtual assembly and three -dimentional dynamic animation combined with engine crank and link mechanism.K ey w ords :virtual design virtual assembly three -dimentional dynamic animation作者简介:韦尧兵 1965年生,兰州理工大学机电工程学院副教授、硕士,甘肃省“555”创新人才工程人选。
研究方向为裂纹技术及其装备和CAD/CAM ,发表论文23篇,获省部级科技进步三等奖1项,厅局级科技进步二等奖1项。
聂文忠 1971年生,兰州理工大学机电学院在读研究生。
0 引言虚拟技术是近年来随着计算机辅助设计技术发展起来的一种新型技术。
随着计算机辅助技术的发展,传统的以AutoCad 为代表的二维设计越来越不能满足工业生产、设计的需求。
162FMJ发动机柔性气门推杆设计分析
162FMJ发动机柔性气门推杆设计分析
何昌德
【期刊名称】《摩托车技术》
【年(卷),期】2003(000)005
【摘要】针对162FMJ发动机普遍存在气门间隙引起缸头异响的问题,通过研究采用了一种设计方案,使用了柔性气门推杆以消除气门间隙,试验证明,降低噪声效果明显.
【总页数】3页(P10-12)
【作者】何昌德
【作者单位】浙江豪情摩托车有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U483
【相关文献】
1.基于UG的162FMJ发动机曲柄轴优化 [J], 彭卓凯;吴锋
2.推杆式CG发动机气门间隙的正确调整 [J], 胡显源;周雪兵
3.发动机缸盖气门座圈阀座三坐标柔性测量方法 [J], 董剑;代晓旭;李倩;王超;王海波;殷云飞
4.发动机气门锁片柔性装配工具设计 [J], 斯铖宇;林杨和;马建强
5.发动机气门锁片柔性装配工具设计 [J], 斯铖宇;林杨和;马建强
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基于UG软件的曲轴与连杆的优化设计
· 56 ·
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IM Academic Research
由于 |cos|<1，第三个加速度极值只能在 λ ＞ 1/4 时才
出现。
连杆的运动是组合了活塞往复直线运动和绕活塞销摆动
两种运动，即平面往复运动。活塞绕活塞销摆动的角位移 β，
（2-14）
Pg=10（Pg-P0）·Fh（N）
（2-15）
通过上述分析和了解，曲柄连杆机构中的作用力应从
以下三个方面讨论。
（1）当作用力加在活塞的时候，活塞变速、往复直线
运动产生的往复惯性力；
（2）曲柄部分不平衡回转质量所产生的离心惯性力； （3）连杆摆动所产生的惯性力。 活塞组件包括活塞、活塞环、活塞销和卡环。将活塞、
· 55 ·
IM 学 术 研 究
将通过三维运动仿真再进行数据展示。
增大。所以应在优化设计时，考虑连杆的大小、尺寸和摆角 等因素。
通过公式可以在优化设计中作为参考主体。 从另一个角度，即活塞位移的变化，对时间求导方程。
将公式 2-3 关于时间求导，得到： 代入上式，令曲轴角速度：
（2-6）
图 2 曲柄连杆机构运动简图
图 1 曲柄连杆机构爆炸图 作为常见机构，存在大量资料说明，本文大概带过。 笔者主要从机构的运动状态和数据分析入手，来掌握连杆的 核心原理，为进一步的优化提供数据支撑。 1.2 曲柄连杆机构受力分析 1.2.1 曲柄连杆机构运动学分析 首先进行曲柄连杆机构的二维运动学分析，本在 α=0 ～ 180℃范围内，
β 为正值，α=180 ～ 360℃范围内，β 为负值。
由式（2-3）可知：
β=±arcsin（λ·sinα）
（2-12）
发动机曲轴轴承的多目标综合优化
数 偏 上 限 ， １ ８ 取 ．。
ｇ（ ＝ｈｉ ［ ｉ ＞０ １Ｘ） ｍ一 １ ｎ ］
（） ４
为
综上所述 ， 曲轴轴承综 合优化设计 的数学模 型
＝
式 中： 为轴承最小油膜厚度 ， 它通 过轴承润滑分 析求解轴承轴心轨迹得 到 ， 轴承轴心轨迹计算方法 见 文献 ［ ］ ［ ］ 轴 承 的许 用 最 小 油膜 厚 度 ， ３ ； ｈｉ 为 一 般主轴承取 ２ ｍ Ｊ连杆轴承取 １ ４。 ， ｍ＿ Ｊ
Ｓｈｏ ｃｏｌｆＭｅｈ ｎ ａ ｎ ｕｏ ｏｉ ｎｉｅｒ ｇ， ｅ ｉＵ ｉ ｒｔ ｆ Ｔｃｎｌ ｙ Ｈｆｉ ２ ００ ｏ ｃａ ｉ ｌ ｄＡ ｔｍ ｔｅＥ ｇｎｅｉ Ｈｆ ｎｖ ｓｙｏ ｅｈｏｏ ， ｅ ３ ０９ ｃ ａ ｖ ｎ ｅ ｅｉ ｇ ｅ
曲柄摇杆机构的优化设计
曲柄摇杆机构的优化设计作者：文/ 邵春祥来源：《时代汽车》 2020年第14期邵春祥江苏联合职业技术学院淮安生物工程分院江苏省淮安市 223200摘要：曲柄摇杆机构是一种较为常见的传动形式,在多个领域都有着广泛的应用。
根据给定的曲柄摇杆机构几何尺寸,研究其运动规律，从而对其结构进行优化设计。
关键词：曲柄摇杆机构几何尺寸优化设计Optimized Design of Crank-rocker MechanismShao ChunxiangAbstract：The crank and rocker mechanism is a relatively common form of transmission, which is widely used in many fields. According to the given geometrical dimensions of the crank, the paper studies the rocker mechanism, and optimizes the structure design.Key words：crank rocker mechanism, geometric dimensions, optimal design1 平面连杆机构连杆机构是由多个构件用低副连接而成的低副机构。
若各构件在相互平行的平面内运动，则称为平面连杆机构，否则称为空间连杆机构。
在连杆机构中，由于各运动副均为低副，故接触面间压强小，磨损轻，因此承载能力大，而且，低副的运动副元素多为平面或者圆柱面，故制造比较简单，另外，在连杆机构中，通过改变构件的数目或长度等，可实现较复杂的预期运动规律。
在如图所示的铰链四杆机构中，AD为机架，BC杆不与机架直接相联，称为连杆；AB、CD 杆与机架相联，称为连杆架；其中AB杆能绕机架作整周运动，CD杆只能绕机架作一定角度范围内的摇摆，所以该机构称为曲柄摇杆机构。
基于系统多目标的发动机曲轴轴承设计优化
基于系统多目标的发动机曲轴轴承设计优化摘要：本文主要探讨了基于系统多目标的发动机曲轴轴承设计优化方法。
首先介绍了曲轴轴承在发动机中的重要作用和设计原则，然后分析了曲轴轴承设计中存在的问题，如何通过多目标优化方法进行改进和优化。
最后，通过实验验证了该方法的有效性和可行性。
关键词：曲轴轴承；发动机；多目标优化；设计原则；实验验证一、引言发动机作为汽车的核心部件之一，其性能和可靠性对汽车的整体性能和使用寿命有着至关重要的影响。
而曲轴轴承作为发动机中的重要部件之一，其设计的合理性和优化程度直接影响到整个发动机的运行效率和寿命。
因此，如何进行曲轴轴承的设计优化，提高其性能和可靠性，是当前汽车发动机领域的研究热点之一。
传统的曲轴轴承设计通常采用单一目标的优化方法，即只考虑单一目标的最优化，如最小化摩擦损失或最大化承载能力。
然而，在实际应用中，曲轴轴承需要同时满足多个目标，如摩擦损失、承载能力、寿命等。
因此，单一目标的优化方法往往难以满足实际需求。
为此，本文提出了一种基于系统多目标的曲轴轴承设计优化方法，旨在提高曲轴轴承的性能和可靠性。
二、曲轴轴承的设计原则曲轴轴承的设计需要遵循一定的原则，以确保其性能和可靠性。
主要包括以下几个方面：1. 承载能力：曲轴轴承需要具有足够的承载能力，以承受发动机运转时产生的各种载荷和冲击。
2. 寿命：曲轴轴承需要具有较长的使用寿命，以确保发动机的稳定运行和可靠性。
3. 摩擦损失：曲轴轴承需要尽可能减少摩擦损失，以提高发动机的燃油经济性和效率。
4. 噪声和振动：曲轴轴承需要尽可能减少噪声和振动，以提高发动机的舒适性和稳定性。
5. 轴承间隙：曲轴轴承间隙需要适当，既不能过大影响承载能力，也不能过小影响寿命和摩擦损失。
三、曲轴轴承设计中存在的问题传统的曲轴轴承设计存在以下几个问题：1. 单一目标优化：传统的曲轴轴承设计通常采用单一目标的优化方法，难以满足实际需求。
2. 经验设计：许多曲轴轴承的设计是基于经验和试错的方法，缺乏系统性和科学性。
162FMJ发动机装配指导书2009
产品代号 产品型号 产品名称 工序号 工位名称 XXXXXX 有限责任公司 装配工艺规程100000-J001-0000162FMJ摩托车发动机 清洗 序号零部件代号 零部件名称 数量 1 121000-J001-0000 左曲轴箱体部件 1 2 122000-J001-0000 右曲轴箱体部件 1 3 123100-J001-0000 鲸鱼款左前盖 1 4 124100-J001-0000 鲸鱼款右盖 1 5 111000-J001-0000 气缸体部件 1 6 112000-J001-0000 气缸头部件 1 示意图：工位零部件工步号工 步 内 容 技术要求 工辅具、辅料 检验内容备注1 启动清洗机正常运行，水温、烘干温度，输送链速度清洗水溶剂：用自来水与机用液体清洗剂100:5 机用液体清洗剂清洁，无水份、锈蚀， 达到设定要求后，将各序号分别通过清洗机进行清 组成。
水温为（45±5）℃；烘干温度为（95±5）HJ-35输送链通过式 加工平面无碰伤、划 洗、漂洗、翻转吹干、烘干。
各序号进入清洗机清洗序℃；1、序2输送链速度为（0.8～10）m/min，清洗机 伤等现象 时，把其加工平面上有碰伤、划伤、缺料、外观烤漆序号3、序号4、序号5、序号6为（1.2～1.4） 外观：烤漆无色差，有缺陷的选出，退货 m/min。
清洁，无水份，无锈蚀现象，加工平面无 脱落、流痕等现象 碰伤、划伤缺陷等现象。
外观烤漆无色差，脱落、流痕等现象2 将序号2上的油道孔用气吹枪吹通3 将序号1、型号2曲轴孔部位涂均润滑油；将序号5、SF15W/40序号6铸铁部位涂均润滑油4 将序号1至序号6分别放置于转运车上，摆放整齐， 不得放置过高，保证各行之间距离20mm 以上编制审核 标准化批准共1页序号零部件代号零部件名称数量1 121000-J001-0000 左曲轴箱体部件 12 120013-J001-0000 放油螺栓M12×1.5×12 13 120014-J001-0000 铝垫圈12×20×1.5 14 120200-J001-0000 机油过滤网 15 120006-J001-0000 过滤网弹簧 16 120018-J001-0000 滤网盖O形密封圈35×3 17 120007-J001-0000 滤网盖 18 GB/T276-1994 轴承6202Z 19 GB/T276-1994 轴承6204 1 示意图：工位零部件10 GB/T290-1998 滚针轴承HK1010 1 工步号工步内容技术要求工辅具、辅料检验内容备注1 把序号1合箱面装在气动打标机定位架上，进行刻字刻印气压：（0.4±0.02）MPa，刻印字高（3～5）工业气动打标机编号正确，排列整齐，（刻字为两排，上排为企业代号，产品型号，下排为mm，排列整齐，间距一致，字迹清淅 121000-J001/J40-1间距一致，字迹清淅。
优化设计-曲柄摇杆机构优化设计简版修正
优化设计-曲柄摇杆机构优化设计1. 引言曲柄摇杆机构被广泛应用于机械工程中，它具有转换旋转运动为往复直线运动的功能。
随着技术的发展，对曲柄摇杆机构的性能要求也越来越高。
为了满足这些要求，需要对曲柄摇杆机构进行优化设计，以提高其工作效率、减小体积和降低功耗。
本文将通过优化设计的方法，对曲柄摇杆机构进行改进，以期达到更好的性能。
2. 优化目标优化设计的目标是在保持曲柄摇杆机构原有功能的基础上，提高其工作效率、减小体积和降低功耗。
具体目标如下：1. 提高工作效率：通过优化设计，减小摩擦阻力和能量损失，提高能量传递效率。
2. 减小体积：通过优化结构，减小曲柄摇杆机构的整体体积，使其更适用于空间有限的应用场景。
3. 降低功耗：通过优化设计，减小机构的运动阻力，达到减少功耗的效果。
3. 优化方法为了实现上述优化目标，可以采用以下方法：优化材料选择：选择适合曲柄摇杆机构的高强度、低摩擦系数的材料，减小摩擦阻力和能量损失。
优化结构设计：通过对曲柄摇杆机构的结构进行改进，减小机构的摩擦面积和摩擦阻力，提高运动效率。
优化润滑方式：采用适当的润滑方式，减小曲柄摇杆机构的摩擦和磨损，以达到降低功耗的效果。
优化运动轨迹：通过对曲柄摇杆机构的运动轨迹进行优化设计，减小运动阻力和摩擦损失，提高能量传递效率。
优化配合间隙：适当调整曲柄摇杆机构的配合间隙，减小摩擦和磨损，提高工作效率。
4. 优化设计实施方案基于以上优化方法，可以实施以下具体的优化设计方案：1. 材料选择：选择高强度、低摩擦系数的材料，如高强度钢材和涂有低摩擦涂层的表面。
2. 结构设计：减小曲柄摇杆机构的摩擦面积，采用滚动轴承等减小摩擦阻力的结构设计。
3. 润滑方式：采用润滑油或固体润滑剂等适当的润滑方式，减小摩擦和磨损。
4. 运动轨迹优化：分析曲柄摇杆机构的运动特点，优化运动轨迹，减小摩擦阻力和能量损失。
5. 配合间隙优化：通过调整曲柄摇杆机构的配合间隙，减小摩擦和磨损，提高工作效率。
某发动机曲轴优化设计
某发动机曲轴优化设计刘岳文;汤泓渊;叶青阳【摘要】介绍了某机型曲轴的主要结构和传动方式,针对配套客户和市场对发动机的应用及环境适应性的要求不断提高,对曲轴进行了设计优化.通过优化曲轴上关键螺孔结构和螺纹成形方式,提高了曲轴的强度,拓宽了发动机适配范围.这为隧道式机体发动机的曲轴设计开发提供了参考.【期刊名称】《柴油机设计与制造》【年(卷),期】2018(024)004【总页数】6页(P5-9,19)【关键词】曲轴;隧道式;飞轮螺孔;信号盘;挤压成形【作者】刘岳文;汤泓渊;叶青阳【作者单位】上海柴油机股份有限公司,上海200438;上海柴油机股份有限公司,上海200438;上海柴油机股份有限公司,上海200438【正文语种】中文0 引言改革开放以来，我国经济和技术得到迅猛的发展，制造行业的水平也得到了迅速的提升。
汽车行业作为我国经济的支柱产业，其发展也越来越快。
汽车行业的发展，带动了很多连带行业的兴起。
曲轴作为内燃发动机中的核心零部件，其作用主要是将活塞连杆的往复运动转化为旋转运动，进而达到将燃料的热能转化为动能输出。
曲轴在工作过程中不断承受着交变的弯曲应力和扭转应力，受力复杂而多变。
尤其是各个国家包括我国，对发动机的排放提出越来越高要求，这促使发动机制造商不断提升发动机技术指标，其中重要的手段之一就是提高发动机爆发压力。
这对曲轴的抗拉强度、刚度、耐磨性、耐疲劳性、冲击韧性等机械性能都提出了更高的要求。
然而曲轴的结构设计对曲轴的机械性能有很大影响。
某发动机随着市场需求不断增加而扩大其配套范围，一些配套需求对发动机性能和可靠性提出更高的要求。
因而，作为发动机的主要零件之一的曲轴，其可靠性必须根据配套应用条件和边界参数进行有效评估。
评估后发现某机型如采用发动机基本型曲轴，则曲轴后端会因动力输出结构的特殊性而存在着强度不够的隐患。
为此，对曲轴进行优化设计，提高曲轴后端整体强度，确保发动机各种应用配套可靠安全。
基于虚拟方法的发动机曲柄连杆机构优化设计
1 动力学模型的建立 111 参数化模型
在进行虚拟设计工作中 ,零件结构的修改与优 化经常要导致计算模型的重新建立与定义 ,这种重 复的工作浪费了大量的时间 。参数化模型把参数化 方法和特征技术有机地结合起来 [ 6 ] ,极大地提高了 优化设计的效率 。在参数化模型中 ,计算模型记录 零件之间的各种特征关系 ,当模型中某些零件结构 修改后 ,计算模型仅需读取修改的零件结构特征参 数 ,即可重新计算 ,更加快速获取数据 。本文将运用
运动和绕活塞销摆动的相对运动的复合 [ 7 ] ,这两种 运动都是变速运动 ,因此连杆的惯性力与力矩有 3 种 ,如图 2所示 。
表 1 发动机基本分析参数
发动机型号
480柴油机
缸径 ×冲程 (mm )
80 ×90
模拟转速 ( r/m in)
3600
连杆中心距 (mm )
145
曲柄连杆比
0. 31
曲轴角速度 ( rad / s)
曲柄连杆机构动力学分析系统的拓扑构型如图 1所示 。为了既能分析整个系统的平衡状况 ,又可 以对四缸中每一缸的受力情况进行单独分析 ,将曲 轴简化为四段相互连接的简支梁 。机体 (B )与车体 (A )固定连接 (L1 ) , 每段曲轴 ( C1 ～C4 )两端轴颈分 别与机体以轴承约束 (L2 ～L5 )与球约束 (L6 ～L9 )连 接 ,连杆 (D1 ～D4 )大头分别以转动约束 (L10 ～L13 ) 与曲轴连接 ,小头以球约束 (L14 ～L17 )与活塞连接 , 活塞 ( E1 ～E4 )又通过滑动约束 (L18 ～L21 )分别与机 体连接 。根据零件的材料和实际重量给定密度等材 料属性 ,在轴颈连接处施加恒角速度驱动 ,模拟发动 机在标定转速下稳定运转 。
基于UG的发动机曲轴数控加工仿真
基于UG的发动机曲轴数控加工仿真
胡云龙;陈艳丽
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2010(000)020
【摘要】通过建立发动机曲轴的三维实体模型,利用UG的加工仿真模块,车铣复合加工的方法对曲轴连杆处的加工进行数控仿真,并进行后处理生成数控代码.
【总页数】2页(P753-754)
【作者】胡云龙;陈艳丽
【作者单位】中航黎明非航空产品研发中心;中航黎明非航空产品研发中心
【正文语种】中文
【相关文献】
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上海模具设计培训基于UG的飞机发动机叶片造型的方法研究
上海模具设计培训基于UG的飞机发动机叶片造型的方法研究随着航空工业的发展，飞机发动机的性能和效率要求越来越高。
而其中一个关键部件，飞机发动机叶片的设计和制造，对发动机整体性能具有重要影响。
因此，对飞机发动机叶片造型的方法进行研究具有重要的理论和实际意义。
本文以UG软件为工具，基于实际调研和分析，对飞机发动机叶片造型的方法进行研究。
首先，对于飞机发动机叶片的造型，要考虑到其外形美观、流线型和结构稳定等因素。
因此，可以采用曲线和曲面建模的方法进行造型设计。
UG软件提供了各种曲线和曲面的工具和功能，可以满足叶片造型的需要。
在进行曲线和曲面设计时，可以参考与叶片形状相似的物体，如鱼体、翅膀等，通过调整曲线和曲面参数，逐步逼近理想形状。
此外，在飞机发动机叶片造型的方法研究中，还可以利用UG软件的参数化建模功能。
参数化建模是指通过设置和调整参数，实现模型的快速修改和优化。
对于飞机发动机叶片造型的研究，可以选择一些关键参数进行控制和调整，如角度、长度、曲率等，通过改变参数值，可以得到不同形状和性能的叶片设计。
参数化建模不仅可以加快设计的速度，还可以提高设计的精确度和可重复性。
最后，为了验证飞机发动机叶片设计的可行性和性能，可以利用UG软件进行虚拟仿真和测试。
仿真和测试可以模拟叶片在真实工作条件下的行为和性能，如振动、疲劳、强度等。
通过仿真和测试，可以评估叶片设计的合理性和优劣，为叶片的实际制造提供参考依据。
综上所述，本文基于UG软件，对飞机发动机叶片造型的方法进行了研究。
通过曲线和曲面建模、CFD分析、参数化建模和虚拟仿真等手段，可以实现飞机发动机叶片设计的快速、准确和有效。
更进一步地，可以与实际制造工艺相结合，进行叶片模具的设计与制造，为飞机发动机叶片的实际应用提供可靠的支持和指导。
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Ｏｐ ｉ ｚｎ ２ ｔｍｉｉ ｇ １ ＦＭ ＪＥｎ ｉ ｅＣｒ ｎ ｈ ｆ ａ ｅ ｎＵＧ ６ ｇ ｎ ａ ｋｓ ａｔ ｓ ｄｏ Ｂ
Ｐ ｎ ｈ ｏ ａ Ｗ ｕＦ ｎ （ｉ ｇ ｎＧ ａ ｄＲ ｖ ｒ ｒｕ ｏ， ｔ． ｅ ｇＺ ｕ ｋ ｉ ｅｇ Ｊ ｎ ｍｅ ｒｎ ｉｅ ｏ ｐＣ ． ｄ） ａ Ｇ Ｌ
内的 往复直 线运 动变 为 曲轴 的旋转 运动 ，在运转 过 程 中 曲轴 、连杆 、活塞等 部件 将产 生往 复惯性 力 和 旋 转 惯性 力 ，这 些 不平衡 的惯 性 力是摩托 车振 动 的 主要根源 。 某款 １２ ＭＪ（５ ） ６Ｆ １０ ｍＬ 发动机是在 １６ ＭＩ ５Ｆ
的 ，如较高频率 （ ＞ ３５Ｈ ）时 ，人体对垂直方 向 约 ． ｚ 的振动比较敏感 ；较低频率 （ ＜ ３５Ｈ ）时 ，人体 约 ． ｚ
２ 摩托车技术 ８ ２０ ．９ ０７０
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而减小沿 气缸 中心 的振动 。从笔者对 １ ２ ＭＪ 装整 ６Ｆ 所
过平衡分析 ，并在 ＵＧ 中对 曲柄轴进行优化 ，以使整
车振 动 降低 。
１ 发 动机 振 动分 析
人体对不 同频率 、不同方 向的振 动 感觉是不同
车 的振动 测试 情况 看 ，整 车振 动主要 表现 在垂 直 方 向 ，引发 原 因主要 是活 塞质 量增加 引起往 复惯 性力 增加 ，但 曲柄臂 平衡 重却 没有 相应 增加 ，造成 转移
ｓ ｍ ｅ ａ ｗ． ｔｒ ｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｏ ｅ ｏ Ｆ Ｊｅ ｇ ｎ ｒ ｎ ｓ ａ ｏ ｎ ｃ ｉ ｇ ｒ ｄ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｉ ｏ ｗｈ ｔ ｏ Ａ ｅ — ｉ ｎ ｉ ｎ ｌ ｄ ｌ ｒ １ ２ Ｍ ｎ ｉ ｅ ｃ ａ ｋ ｈ ｆ ｃ ｎ ｅ ｔ —ｏ ｃ ａ ｉ ｍ ｌ ｈ ｍ ｆ ６ ｔ ｎ ｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： Ｅ ｇ ｎ Ｃｒ ｎ ｓ ａ ｔ Ｂａａ ｃ Ｖｉｒ ｔ ｎ ｎ ｉｅ ａｋｈ ｆ ｌ ｎｅ ｂ ａｉ ｏ
．
摩托 车发 动机 通过 曲柄连 杆 机 构将 活塞在 气缸
对水平方 向的振 动比较敏感 。从 笔者对 １ ２ ＭＪ ６ Ｆ 发动 机所 装整 车 的振动 测试 结果 看 ，该 车垂 直方 向 的振 动普 遍 高于 水平 方 向的振动 ，且振 动主 要产 生于 频
发 动机 的基 础上扩 缸 而成 ，连 杆和 曲柄 轴仍沿 用原 来 的设计 。由于 活塞 增大 质量随 之变 大 ，而 曲柄轴 并 未重新 设 计 ，故造 成整车 振 动较大 。 本文 旨在通
率较高的 区域 （０ ６ ） ３ ～１ ０Ｈｚ，低频 段振动 强度较低 。 因此 ，人 体对 该车 振动 的感 觉是 垂直 方 向的较 为敏 感 ，人体 不舒 适感 比较 明显 ，需 采取 措施 ，将 垂直
平衡率 偏低 。利 用 Ｕ Ｇ三 维绘 图软件建 立 了 １ ２ ＭＪ ６ Ｆ 发动机 曲柄连 杆机 构 的三 维模 型 ，通过 平衡 计
算 ，在 Ｕ 中对 曲柄 轴进 行 了优 化 。样机 测 试结果 表 明 ，曲柄轴 优化后 ，整车振 动显著 降低 。 Ｇ
关键词： 发动机
曲柄轴 平衡
振动
方向的振 动转移到 水平方 向 ，以减 弱这种 不舒 适感 。
该 １ ２ ＭＪ ６ Ｆ 发动机平 衡惯性力的方法为单缸机 上 常用 的过 量平衡 法 ，原理 是 在 曲柄 臂 上加过 量 的平 衡 重 ，除 了全部 平衡 旋转 惯性 力外 ，把 一部 分 一阶 往 复惯性 力转移 到与 气缸 中心线 相垂 直 的方 向 ，从
ｅ ｔｂｌｓ ｅ ａ ｓｏ ｓａ ｉｈ ｄ ｂｙ ｍｅ ｆｔ ＵＧ ｒ ｗｉ ｏ ｔ ｒ ． ｒ ｏ ｇｈ ｔ ｅ ｂ ｌｎｃｎｇ ｃ ｌ ｕｌｔｏ ｔ ｅｃ ａ ｋｓ ｆ ｓ ｎ ｈｅ ｄ ａ ｎｇ ｓ ｆｗａ ｅ Ｔｈ ｕ ｈ ａ ａ ｉ ａｃ ａ ｉ ｎ， ｒ ｎ ｈａ ｔｉ ｈ ｏ ｔｍｉ ｅ ｔ ｈｅ ａｄ ｏ ｈ ｐ ｉ ｚ ｄ ｗｉｈ ｔ ｉ ｆｔ ｅ ＵＧ． ｅ ｐ ｏ ｏ ｙｐ ｅ ｔｓ ｗｓｔ ａ ｈ ｏ Ｔｈ ｒ ｔ ｔ ｅ ｔ ｓ ｈｏ ｈ ｔｔ ｅ ｃ ｍｐｌ ｔ ｏ ｏ ｃ ｃ ｅ ｖｉ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｅｍ ｔ ｒ ｙ ｌ ｂｒ ｔｏ ｓ ｒ ｄ ｃ ｄ ｇ ｅａｌ ｆｅ ｅｃ ａ ｓ ｆ ｓｏ ｔｍ ｉｅ ｅ ｕ ｅ ｒ ｔｙ ａ ｔ ｒｔ ｒ ｎ ｈａ ｉ ｐ ｉ ｚ ｄ． ｈ ｋ ｔ
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设计 ・ 究 Ｄｅｉｎ・ ｅｅｒｈ 研 ｓ ｇ Ｒ ｓａｃ
基于 Ｕ Ｇ的 １ ２ ＭＪ 动机 曲柄轴优化 Ｆ 发 ６
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摘要 ： 通过对 １２ ＭＪ ６ Ｆ 发动机平衡分析及整车振 动测试分析 ，得 出整车振 动大的主要原因是