本科畢業(yè)設(shè)計（論文）-V型高功率密度柴油機連桿設(shè)計

PAGEPAGE=V型高功率密度柴油機連桿設(shè)計THEDESIGNOFTHECONNECTINGRODFORV-TYPEHIGHPOWERDENSITYDIESELENGINE年級：學(xué)號：姓名：專業(yè)：指導(dǎo)老師：2007年6月西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)第Ⅲ頁第Ⅳ頁摘要柴油機希望設(shè)計的體積小、功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，特別是軍事用途的柴油機更是如此。德國MTU公司與美國軍方合作已經(jīng)設(shè)計制造出功率密度極高的坦克用柴油機，其升功率接近100kW/L，單位體積功率已經(jīng)達(dá)到1250kW/m3，大大高于國內(nèi)常規(guī)功率密度柴油機。由于HPD柴油機強化指標(biāo)提高的幅度太大，國內(nèi)相關(guān)的技術(shù)儲備明顯不足。本文參考12缸V型HPD柴油機主要性能參數(shù)，對其連桿做出了結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過Pro/e建立所設(shè)計連桿的三維幾何模型，利用ANSYS建立連桿的有限元分析模型，借助對該HPD柴油機的動力計算結(jié)果，對連桿進(jìn)行了有限元靜力分析，得到了在拉伸和壓縮工況下高功率密度柴油機連桿強度、剛度。同時，計算分析拉伸和壓縮工況下常規(guī)功率密度柴油機連桿強度、剛度，并比較兩類功率密度條件下連桿的應(yīng)力應(yīng)變水平。在滿足強度、剛度的要求下，對高功率密度柴油機連桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，并重新計算。本設(shè)計中連桿采用主副連桿，由于只有主連桿裝在曲柄銷上，因此它可以得到最短的曲軸長度，結(jié)構(gòu)更為緊湊。同時，主連桿大頭剛度大，軸承承壓狀況好。這滿足了高功率密度柴油機大功率、小尺寸的要求。本文通過如上所述的設(shè)計過程，設(shè)計出了V型高功率密度柴油機連桿，并得出如下結(jié)論：連桿結(jié)構(gòu)適宜采用主副連桿型式，材料適宜選用42CrMo合金鋼；高功率密度柴油機的最大拉伸載荷比常規(guī)功率密度柴油機高1倍左右，最大壓縮載荷高三分之二左右，這主要取決于高功率密度柴油機較高的轉(zhuǎn)速和超高的最大最高爆發(fā)壓力；連桿小頭和桿身強度相對變化較大，需作強化設(shè)計。本文對高功率密度柴油機連桿的設(shè)計是較為合理的，其強度和剛度可以滿足載荷要求。關(guān)鍵詞：HPD柴油機主副連桿有限元分析設(shè)計第PAGEVI頁AbstractIndesigningdieselengine,wehopedthatithassmallvolume,bigpowerandcompactstructure,especiallyforthemilitarydieselengine.MTUCorporationinGermanyandtheAmericanmilitarycooperatedandmanufactureddieselengineontanks,whichhasextremelyhighpowerdensity.It’sspecificpowerisnearto100kW/Landit’sunitvolumepowerreaches1250kW/m3,whicharegreatlyhigherthanthatofthedomesticnormalpowerdensityDiesel.AsHPDDiesel’sstrengthenindicatorincreaseinasohighrate,relatedtechnicalreservesofdomesticareobviouslyinadequate.Thispaperrefersto12cylindersVHPDdieselenginemainperformanceparameter,makesastructuredesignoftheconnectingrod,buildsits3DgeometricmodelsusingPRO/EandestablishesitsfiniteelementanalysismodelusingANSY.WiththehelpoftheHPDenginedynamiccalculationresults,thepapertakesastaticfiniteelementanalysisandgetsstrengthandrigidityintheexpansionandcompressionconditionsofhighpowerdensitydieselengine.Meanwhile,thepaperalsotakesafiniteelementanalysis,getsstrengthandrigidityintheexpansionandcompressionconditionsofnormalpowerdensitydieselengineandcomparingwiththetwotypespowerdensityconnectingrod’sstressandstrain.Underthemeetingstrengthandrigidityrequirements,thepapertakesstructuralimprovementsandre-calculationofthehighpowerdensitydieselengine.Thedesignusesthemasterandarticulateconnectingcod.Asonlythemasterrodinstallsincrankpin,thusitcangettheshortestlengthofthecrankshaftandamorecompactstructure.Meanwhile,themasterbigrodhasthehigherrigidityandthebearingcanbeargoodpressuresituation.Thistypeofrodcanmeettherequirementsofhighpowerandsmallsizeofthehighpowerdensitydieselengines.Throughthedesignprocessasdescribedabove,thepaperdesignstheconnectingrodoftheV-shapedhighpowerdensitydieselengineanddrawsthefollowingconclusions:themasterandarticulateconnectingcodistherightstructurepatternand42CrMosteelisthesuitablematerials.Thehighpowerdensitydiesel’smaximumexpansionloadisoncehigherandmaximumexpansionloadistwo-thirdshigherthanthatofnormalpowerdensitydieselengine.Thismainlydependonhighpowerdensitydieselengine’shigherspeedandultrahighthebiggestoutbreakpressure.Thesmallrodandrodbodyhaverelativebigchangesinstrength,thedesignshouldbestrengthened.Thedesigninthepaperofconnectingrodforhighpowerdensitydieselisreasonable,anditsstrengthandrigiditycanmeettheloadrequirements.keywords：HighpowerdensitydieselengineMasterandarticulateconnectingrodFiniteelementanalysisDesign第PAGEVII頁目錄第1章緒論 11.1問題的提出 11.2國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀 31.2.1連桿的組成與受力情況 31.2.2連桿的計算分析 31.2.3連桿的載荷處理 41.2.4連桿應(yīng)力有限元靜態(tài)分析 41.2.5動響應(yīng)分析 51.2.6連桿的可靠性分析 61.2.7連桿的優(yōu)化設(shè)計 61.3本文研究的主要內(nèi)容及目標(biāo) 71.3.1畢業(yè)設(shè)計小組總?cè)蝿?wù)及任務(wù)分配 71.3.2本文研究的主要內(nèi)容、方法及目標(biāo) 8第2章有限元法及三維有限元分析基礎(chǔ) 102.1有限元法概述 102.1.1概述 102.1.2有限元法典型分析步驟 112.1.3有限元分析的優(yōu)點及缺點 122.2三維有限元分析基礎(chǔ) 132.2.1位移模式與形函數(shù) 142.2.2位移——應(yīng)變方程式 142.2.3應(yīng)力——應(yīng)變方程 152.2.4坐標(biāo)變換 162.2.5剛度矩陣 172.2.6載荷列陣 182.2.7用最小位能原理求節(jié)點位移 19第3章連桿設(shè)計及建模 203.1連桿的工作情況、設(shè)計要求和材料選用 203.1.1連桿的工作情況 203.1.2連桿的設(shè)計要求 213.1.3連桿材料的選擇 223.2連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計 223.2.1連桿長度的確定 223.2.2連桿小頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 223.2.3連桿桿身的結(jié)構(gòu)設(shè)計 233.2.4連桿大頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 233.2.5主副連桿的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 243.3連桿的幾何建模 25第4章連桿有限元分析 264.1ANSYS的單位制 264.2計算模型 274.3單元選擇及網(wǎng)格劃分 284.4位移邊界條件和載荷處理 294.4.1位移邊界條件 294.4.2載荷處理 304.4.3載荷加載 324.5有限元計算結(jié)果 354.5.1預(yù)緊工況分析 354.5.2拉伸工況分析 374.5.3壓縮工況分析 394.6常規(guī)功率密度柴油機有限元計算結(jié)果 40第5章連桿的改進(jìn)設(shè)計、計算 435.1兩種柴油機連桿應(yīng)力、應(yīng)變水平比較 435.2連桿的改進(jìn)設(shè)計 445.2.1連桿小頭 445.2.2連桿桿身 445.2.3連桿大頭 445.3改進(jìn)后的連桿有限元分析 455.3.1拉伸工況分析 465.3.2壓縮工況分析 485.4改進(jìn)后的HPD柴油機與常規(guī)柴油機連桿的應(yīng)力、應(yīng)變比較 49結(jié)論 51致謝 52參考文獻(xiàn) 53附錄 55附錄1：連桿載荷計算 55附錄2：實習(xí)報告 59第13頁西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)第1章緒論1.1問題的提出通常，動力艙容積要占到坦克內(nèi)部總?cè)莘e的30%～40%；在保證動力需求的前提下，盡量縮小動力裝置的體積，減輕其質(zhì)量，對減輕坦克的整車質(zhì)量和縮小整車體積(或在同樣體積下為武器彈藥和燃油留出更多的攜帶空間)至關(guān)重要?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭理念要求陸軍戰(zhàn)斗車輛在加強火力、機動性和防護(hù)能力的同時，特別強調(diào)提高其可快速部署性和車內(nèi)車際的信息傳遞功能；快速部署即戰(zhàn)斗車輛可用C——130和C17運輸機空運，要求整車質(zhì)量在2Ot左右，但動力必須強勁，保證其地面沖鋒和轉(zhuǎn)移的需求[9]。所以，發(fā)展功率更大、體積更小、質(zhì)量更輕的高功率密度(HPD)軍車發(fā)動機是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要。MTU公司原計劃發(fā)展5種不同缸數(shù)的系列柴油機，即6V，8V，10V，12V和16V，將其功率覆蓋范圍定為550kW～1470kW；后來調(diào)整為7個機型，其中包括2個直列機型。直列機型與V型機型的行程相同，缸徑稍有差別，功率覆蓋范圍為370kW～1100kW[9]。MTU公司MT890系3列柴油機的主要性能參數(shù)如表1-1所示：表1-1890系列柴油機的主要數(shù)據(jù)型號MT898MT5R890MT897MT890MT891MT892MT893缸徑/mm115115109109109109109行程/mm107107107107107107107汽缸數(shù)及排列4L5L4V90°6V90°8V90°10V90°12V90°排量/L4.45.54681012功率/kW4104403705507409201100最大扭矩/N·m922——1235—2070—干質(zhì)量/kg450——520—8601030體積/m^30.31——0.31—0.460.88從表1-1中可以看出，HPDMT890系列柴油機具有以下特點：1)升功率高：柴油機單位排量功率高達(dá)92kW/L，其12V890機型輸出功率達(dá)到了1100kW。2)轉(zhuǎn)速高和缸徑?。翰裼蜋C額定轉(zhuǎn)速較常規(guī)柴油機高,為4250r/min,其缸徑、沖程分別為115mm、107mm（本設(shè)計統(tǒng)一缸徑為115mm）。3)平均有效壓力高：柴油機平均有效壓力達(dá)到了2.6MPa，最高燃燒壓力大于20MPa。4)噴油壓力高：采用了第三代高壓共軌噴油系統(tǒng),其噴射壓力高達(dá)180MPa。5)集成度高：該柴油機單位體積功率為1200～1300kW/m3，采用集成化設(shè)計，整體尺寸大大縮小。其12V890柴油機較其相同功率的MT883柴油機相比，整機質(zhì)量和體積均減少約50%。同時為了實現(xiàn)高緊湊性,實現(xiàn)了機體與附件的集成。

第2章有限元法及三維有限元分析基礎(chǔ)完整的有限元分析流程如圖1-1所示：是是決定分析項目決定分析的幾何結(jié)構(gòu)、邊界條件、外力建立有限元模型，包括：單元類型，材料性質(zhì)，直接或間接生成有限元網(wǎng)格加載并求解輸出分析結(jié)果結(jié)果是否合理改進(jìn)處理問題解決或得到最佳設(shè)計否圖2-1有限元分析流程圖2.2.1位移模式與形函數(shù)結(jié)構(gòu)受力變形時，單元內(nèi)任意—點將在軸方向發(fā)生位移，位移應(yīng)為坐標(biāo)的函數(shù)，用形狀函數(shù)來表示插值單元內(nèi)部的位移，可表示為：（2-1）這是目前運用較廣泛的形函數(shù)的位移模式，其中：是單元的自然坐標(biāo)，形函數(shù)建立了節(jié)點位移與單元內(nèi)任—點位移間的關(guān)系，采用不同的形函數(shù)，可構(gòu)造不同位移模式。2.2.4坐標(biāo)變換對于等參單元，形函數(shù)是自然坐標(biāo)的函數(shù)，但要確定時，要對整體坐標(biāo)求偏導(dǎo)，因此必須統(tǒng)一坐標(biāo)系。上述式（2-5）中偏導(dǎo)數(shù)可用鏈?zhǔn)轿⒎址匠踢M(jìn)行如下計算：（2-11）其中為雅可比矩陣，由式（2-11）求逆可得：（2-12）將式（2-12）代入（2-5），則可得到矩陣。

第3章連桿設(shè)計及建模3.1連桿的工作情況、設(shè)計要求和材料選用3.1.1連桿的工作情況連桿小頭與活塞銷相連接，與活塞一起作往復(fù)運動，連桿大頭與曲柄銷相連和曲軸一起作旋轉(zhuǎn)運動。因此，連桿體除了有上下運動外，還左右擺動，作復(fù)雜的平面運動。連桿的基本載荷是拉伸和壓縮。最大拉伸載荷出現(xiàn)在進(jìn)氣沖程開始的上止點附近，其數(shù)值為活塞組和集中于活塞銷中心的連桿小頭換算質(zhì)量的往復(fù)慣性力：（3-1）其中：為最大拉伸載荷，為往復(fù)慣性力，為活塞組質(zhì)量，為連桿小頭換算質(zhì)量。最大壓縮載荷出現(xiàn)在膨脹沖程開始的上止點附近，其數(shù)值是由爆發(fā)壓力產(chǎn)生的氣體壓力減去往復(fù)慣性力：（3-2）其中：為最大壓縮載荷，為氣體壓力，為最大爆發(fā)壓力，曲軸箱內(nèi)氣體壓力。3.2.2連桿小頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計小頭主要尺寸為連桿襯套內(nèi)徑，小頭寬度，階梯形寬度，小頭內(nèi)徑，小頭外徑和襯套厚度。本設(shè)計中，依據(jù)文獻(xiàn)1中給出的比例范圍，確定連桿小頭尺寸，具體計算過程如下：，取為42mm，選取中間偏大值，在滿足載荷時可降低質(zhì)量。，取為2mm，選用薄襯套。，取為46mm。，取為42mm，寬度偏小，若滿足載荷要求可降低質(zhì)量。，取為30mm，階梯形寬度取大值，可增加拉伸載荷承載面積，增強小頭剛度和強度。，取為64mm，大徑取大值，可增加圓環(huán)厚度，增強小頭剛度和強度。3.3連桿的幾何建模通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定了連桿的主要尺寸，本設(shè)計中采用PRO/E軟件建立連桿的幾何模型。建立幾何模型是為建立連桿的有限元模型服務(wù)的，因此該幾何模型做了如下簡化：連桿體和連桿蓋做成一體（在有限元模型中分開），不考慮連桿襯套、軸瓦和螺栓，忽略油道和一些局部小圓角，同時考慮連桿的對稱性，只取連桿的二分之一部分進(jìn)行建模。其幾何模型如圖3-1所示：圖3-1主連桿的幾何模型

第4章連桿有限元分析4.1ANSYS的單位制ANSYS軟件不限制分析的單位系統(tǒng)，在分析時只需按照統(tǒng)一的單位制進(jìn)行定義材料屬性、幾何尺寸、載荷大小等輸入數(shù)值。本文采用在PRO/E建立幾何模型時所采用的秒、克和毫米單位制，故輸入力的單位是，計算結(jié)果位移單位是，應(yīng)力單位是。連桿三維有限元分析模型見圖4-1。經(jīng)有限元計算連桿三維模型質(zhì)量為2329克。本設(shè)計中連桿的材料屬性為：彈性模量輸入，泊松比輸入0.3；密度輸入。圖4-1連桿有限元分析模型4.4位移邊界條件和載荷處理4.4.1位移邊界條件邊界條件的選取是分析的重要環(huán)節(jié)，其選取正確與否，將影響計算精度。不合理的邊界條件可能使計算失敗，導(dǎo)致計算不出結(jié)果。對一個自由體，結(jié)構(gòu)本身無約束，僅有自相平衡的外力，是無法求出定解節(jié)點位移，所以對于分析模型，要對某些節(jié)點的自由度加以限制。本文分析模型是按如下方法進(jìn)行約束：為限制模型在軸方向的剛體運動，在模型的對稱面(平面)上加對稱約束；為限制模型在軸方向的剛體運動，在模型的對稱面(平面)上加對稱約束；為限制整個分析模型在軸方向的剛體運動，在預(yù)緊工況時，在模型的連桿體與連桿蓋接觸面上加完全約束；在拉伸工況時，限制小頭內(nèi)徑面上部中心處的向自由度；在壓縮工況時，限制大頭內(nèi)徑面上部中心處的向自由度，見圖4-3位移邊界條件示意圖。圖4-3連桿位移邊界條件示意圖4.4.3載荷加載施加載荷的拋物線余弦公式為:（4-1）其中，為作用在內(nèi)孔面上的最大拉（壓）力。根據(jù)以上計算壓力分布的公式，可以求出各個離散單元的受力，然后將其分配到各個節(jié)點上，從而得到等效節(jié)點邊界載荷。在ANSYS中施加函數(shù)載荷到有限元模型中時，無法直接施加，須通過APDL（ANSYSParametricDesignLanguage，即ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言語言）進(jìn)行加載。加載函數(shù)如下：！加載函數(shù)載荷/PREP7ALLSEL,ALL,NODE*GET,NDMAX,NODE,0,NUM,MAX*AFUN,DEG!注意三角函數(shù)缺省是弧度,改為角度*DIM,NODEPRES,,NDMAXCMSEL,S,K21!在已建立的組中選擇需要的組（由面構(gòu)成）NSLA,S,1!與面相關(guān)的所由節(jié)點CSYS,1*GET,NMAX,NODE,0,NUM,MAX*GET,NMIN,NODE,0,NUM,MINQc=1.81E11！最大拉伸（壓縮）載荷R=25L=23*DO,I,NMIN,NMAX,1*IF,NSEL(I),EQ,1,THENY=NY(I)！柱坐標(biāo)是角度Z=NZ(I)NODEPRES(I)=(5*Qc/R/L/8)*(1-Z*Z/(L*L))*COS(3*(90-Y)/2)*ENDIF*ENDDOSFFUN,PRES,NODEPRES(1)SF,ALL,PRES,0*DEL,NODEPRES!sfcum,pres,add

第5章連桿的改進(jìn)設(shè)計、計算5.1兩種柴油機連桿應(yīng)力、應(yīng)變水平比較參照圖4-10～4-17，列出兩種柴油機的連桿在拉、壓工況下最大應(yīng)力、變形及變化情況，如表5-1所示：表5-1兩種柴油機連桿應(yīng)力、變形水平比較類型拉伸載荷（KN）壓縮載荷（KN）拉伸工況應(yīng)力（MPa）拉伸工況變形（mm）壓縮工況應(yīng)力（MPa）壓縮工況變形（mm）常規(guī)柴油機241181810.0972720.084HPD柴油機461813460.1864170.129上升水平91.6%53.4%91.2%91.8%53.3%53.6%由表5-1可以看出，兩種柴油機連桿應(yīng)力、變形上升水平與其拉、壓載荷上升水平接近。這說明由于HPD柴油機轉(zhuǎn)速和最高爆發(fā)壓力的提高，導(dǎo)致其最大拉壓載荷的大幅提高，進(jìn)而使應(yīng)力、變形水平有大幅提高，這給連桿的設(shè)計提出了更高的要求，本設(shè)計中HPD柴油機連桿的最大拉、壓應(yīng)力均超過300MPa，雖然采用42CrMo合金鋼并經(jīng)嚴(yán)格的熱處理可以滿足強度要求，但顯然會降低連桿的使用壽命，因此本設(shè)計希望能在結(jié)構(gòu)上做一定的改進(jìn)，使連桿的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力低于300MPa，同時連桿的質(zhì)量盡可能不增加或少增加。仔細(xì)觀察圖4-15，除了連桿小頭中部處應(yīng)力較大外，其余各處應(yīng)力均不超過230MPa，甚至受力較大的連桿蓋內(nèi)孔應(yīng)力也不大。這說明連桿小頭壁厚設(shè)計的過于薄弱，應(yīng)予加強；相反，連桿大頭設(shè)計的過于粗壯，應(yīng)降低連桿的寬度。另外，連桿小頭與桿身連接處應(yīng)力也較大，應(yīng)作適當(dāng)加強。仔細(xì)觀察圖4-17，除連桿桿身外，其余各處的應(yīng)力均不超過278MPa，甚至受力較大的連桿大、小頭內(nèi)孔及其與桿身連接處。這說明連桿桿身的設(shè)計偏弱，應(yīng)予較大的加強。連桿小頭內(nèi)孔處應(yīng)力不算大，說明其寬度合理。連桿大頭內(nèi)孔處應(yīng)力偏小，說明其寬度偏大，可作適當(dāng)降低。5.3.1拉伸工況分析(一)、變形分析圖5-3是連桿在最大拉力下的變形云圖。由于在連桿小頭頂部處施加了約束，故其最大位移偏移累積到連桿大頭頂部處，為0.170mm，該位移并未真實反映連桿各處位移變化情況。根據(jù)其他柴油機的曲柄銷與連桿軸瓦間隙（0.191mm）和活塞銷與連桿小頭襯套間隙（0.113mm）的相關(guān)數(shù)值，故判定連桿的變形并不影響柴油機的正常工作。（二）、應(yīng)力分析通過對連桿的有限元計算結(jié)果分析可知，連桿在拉伸工況下，在小頭孔、小頭與桿身過渡連接處及連桿大頭蓋上都作用有較大的拉應(yīng)力，最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在小頭孔處。其節(jié)點號為：15918，等效應(yīng)力為：。連桿材料為合金鋼，，故拉伸作用下，靜強度滿足要求。見圖5-4所示：圖5-3改進(jìn)的HPD柴油機連桿拉伸工況變形云圖圖5-4改進(jìn)的HPD柴油機連桿拉伸工況應(yīng)力云圖

結(jié)論發(fā)展高功率密度柴油機是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要。本文對12缸V型HPD柴油機連桿做出了結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用ANSYS進(jìn)行了有限元分析，得出了其應(yīng)力、變形云圖，并與常規(guī)功率密度柴油機連桿的應(yīng)力、變形水平做比較，找出改進(jìn)的方向。改進(jìn)連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計，重新進(jìn)行計算分析，得到了較為合理的連桿剛度和強度。本文在這一設(shè)計分析過程中得出了如下結(jié)論：1．連桿結(jié)構(gòu)適宜采用主副連桿型式，材料適宜選用42CrMo合金鋼。主副連桿結(jié)構(gòu)可以得到最短的曲軸長度，結(jié)構(gòu)更為緊湊；同時，主連桿大頭剛度大，軸承承壓狀況好，滿足了高功率密度柴油機大功率、小尺寸的要求。42CrMo合金鋼是目前國內(nèi)強化柴油機的首選材料，有較高的機械性能，經(jīng)過本設(shè)計計算檢驗，可以滿足連桿強度和剛度的要求。2．高功率密度柴油機的最大拉伸載荷比常規(guī)功率密度柴油機高1倍左右，最大壓縮載荷高三分之二左右。這主要取決于高功率密度柴油機較高的轉(zhuǎn)速和超高的最高爆發(fā)壓力。3．相比常規(guī)功率密度柴油機，連桿小頭和桿身強度相對變化較大，須作強化設(shè)計。由于最大拉伸和壓縮載荷均有較大提高，其對應(yīng)的最大應(yīng)力、變形亦有較大提高，甚至難以滿足強度剛度要求。因此，改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計是必要的。經(jīng)過改進(jìn)，連桿的強度有了較大提高，最大拉、壓應(yīng)力均不超過300MPa，滿足了強度要求；連桿的剛度亦有一定的改善，基本滿足剛度要求。4．本設(shè)計采用有限元靜力計算，載荷施加又忽略了軸瓦、襯套的過盈載荷，連桿體與連桿蓋粘結(jié)為一連續(xù)體。因此，計算的準(zhǔn)確度同真實情況存在一定偏差。常規(guī)功率密度柴油機連桿的計算表明這種誤差是可以接受的。5．本設(shè)計由于位移約束條件中向（連桿縱向）的施加是根據(jù)拉、壓載荷條件的不同而施加在不同的位置，得出的變形云圖并未反映其真實變形情況。同時，本文對剛度的分析討論不夠完善，還有待改進(jìn)。綜上所述，本文對高功率密度柴油機連桿的設(shè)計是較為合理的，其強度和剛度是可以滿足載荷要求的。致謝本文是在***老師的精心指導(dǎo)下完成的。在整篇論文的研究過程中，從論文的選題、課題的進(jìn)行到難題的解決，無不傾注著導(dǎo)師的心血；*老師堅實的理論、淵博的學(xué)識、風(fēng)趣的談吐、高尚的人格都給予我極大的震撼和觸動，這將是我今后不斷學(xué)習(xí)、完善自我的動力和源泉。在此，首先向我的導(dǎo)師致以深深的謝意！感謝小組成員***、***、***同學(xué)給我提供的幫助和支持。感謝在設(shè)計中向我提供幫助的***、***等老師和同學(xué)。感謝我的父母，正是有了他們的大力支持，我才能順利地完成這篇論文。感謝所有幫助過我的人，衷心祝福他們身體健康、萬事如意。參考文獻(xiàn)[1]柴油機設(shè)計手冊編輯委員會.柴油機設(shè)計手冊（上冊）.北京:中國農(nóng)業(yè)機械出版社,1984[2]楊連生.內(nèi)燃機設(shè)計.北京:中國農(nóng)業(yè)機械出版社,1981[3]李人憲.車用柴油機.北京:中國鐵道出版社,1999[4]李慶華.材料力學(xué).成都:西南交通大學(xué)出版社,1994[5]李人憲.有限元法基礎(chǔ).北京:國防工業(yè)出版社,2002[6]博弈創(chuàng)作室.ANSYS9.0經(jīng)典產(chǎn)品基礎(chǔ)教程與實例詳解.北京:中國水利水電出版社,2006[7]博弈創(chuàng)作室.ANSYS9.0經(jīng)典產(chǎn)品高級分析技術(shù)與實例詳解.北京:中國水利水電出版社,2006[8]博弈創(chuàng)作室.APDL基礎(chǔ)教程與實例詳解.北京:中國水利水電出版社,2004[9]任惠民,任繼文,吳建全,張然治,倪磊.現(xiàn)代軍車動力的經(jīng)典——890系列柴油機.車用發(fā)動機.2006(5):1～6[10]張玉申.高功率密度柴油機及其關(guān)鍵技術(shù).車用發(fā)動機.2004(6):5～7,11[11]談卓君,左正興,張儒華.內(nèi)燃機連桿有限元分析進(jìn)展.北京理工大學(xué)機械與車輛工程學(xué)院[12]吳昌華.內(nèi)燃機連桿設(shè)計計算的若干理論研究.大連鐵道學(xué)院學(xué)報,1994,15(1):46～50[13]陳國華.有限元法在內(nèi)燃機中的應(yīng)用.武漢:華中工學(xué)院出版社,1985[14]王長榮.7FDL型柴油機主副連桿的結(jié)構(gòu)分析.內(nèi)燃機工程.1990(2):17～23[15]王天靈,方華.493柴油機連桿三維有限元分析.小型內(nèi)燃機.1998(4):31～32,46[16]王榮煦,勞國強,周乃殼,李光瑾.高速柴油機連桿的材料與疲勞性能研究.汽車工藝與材料.2001(8):17～20[17]秦傳江,楊震.EQ6105DTAA柴油機連桿的有限元分析.西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報.2005(2):114～117[18]沈海濤,鄭水英.柴油機曲軸危險工況的確定及其靜強度分析.機械設(shè)計.2006(11):28～30,43[19]屠丹紅,姜樹李,魚春燕.498柴油機連桿的改進(jìn)設(shè)計.車用發(fā)動機.2005(2):16～19[20]李耀明,馬瑞恒.R105Z柴油機連桿強度分析.山東內(nèi)燃機.1999(4):22～25[21]Cook,R.D.,ConceptsandApplicationsofFiniteElementAnalysis,SecondEdition,JohnWileyandSons,NewYork,1981[22]D.AlfredHancq.FatigueAnalysisUsingANSYS.AnsysInc附錄附錄一：程序

附錄二：實習(xí)報告學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)：班級：實習(xí)時間：2007年4月1日至2007年4月7日本次畢業(yè)設(shè)計實習(xí)時間歷時一周，實際實習(xí)時間五天左右，實習(xí)地點在重慶，實習(xí)企業(yè)為重慶長安汽車有限責(zé)任公司以及重慶汽車研究所。重慶長安汽車公司是一家集民用與軍用于一身的一家公司，現(xiàn)有員工兩萬余人，長安公司與美國福特公司合資建立了長安福特馬自達(dá)汽車有限公司，與日期鈴木汽車公司合資誕生了長安鈴木汽車公司，此次我們參觀的是長安公司而非其合資公司，旗下主要產(chǎn)品是徽型車。眾所周知，長安公司在微型車領(lǐng)域中占有舉足輕重的地位。重慶汽車研究所是國家一類科研院所。在該研究所設(shè)有國家重型汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、國家燃?xì)馄嚬こ碳夹g(shù)研究中心、國家汽車行業(yè)科技成果檢測鑒定機構(gòu)、國家汽車新產(chǎn)品申報公告檢驗機構(gòu)、中國汽車產(chǎn)品強制認(rèn)證檢驗機構(gòu)、國家環(huán)保局授權(quán)的車輛排放實驗室、國家缺陷汽車檢測機構(gòu)、重慶進(jìn)出口商品檢驗局重型汽車認(rèn)可實驗室、

重慶市車輛排放與節(jié)能重點試驗室、重慶市車輛碰撞安全重點試驗室。主要從事各類汽車的研究開發(fā)、技術(shù)咨詢、試驗研究、質(zhì)量檢測；新工藝、新材料的應(yīng)用研究；汽車行業(yè)科研成果的鑒定；參與有關(guān)汽車產(chǎn)品技術(shù)法規(guī)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定、修訂及產(chǎn)業(yè)政策的研究工作；汽車相關(guān)試驗設(shè)備、專用汽車及零部件、燃?xì)馄囮P(guān)鍵零部件的開發(fā)生產(chǎn)；編輯出版全國性期刊雜志《當(dāng)代汽車》。2007年4月1日上午從學(xué)校出發(fā)，下午2點到達(dá)重慶。安頓好住宿的地方后便開始了這次的實習(xí)。第二天上午九點鐘，我們在兩位師兄的帶領(lǐng)下來到了長安公司的大門前，接下來由長安公司的安全部門工作人員給我們介紹安全方面的知識以及公司對我們實習(xí)生的一些規(guī)定。通過一位教師的介紹，我們了解了《憲法》、《刑法》、《安生生產(chǎn)法》等相關(guān)法律中對安全生產(chǎn)的一些規(guī)定，了解到任何一名勞動者都有勞動并具有獲得報酬的權(quán)利，也同樣具有在特殊情況下拒絕勞動的權(quán)利，教師還給我們介紹了發(fā)生在長安公司的一些事故，用血的教訓(xùn)告誡大家一定要注意安全，生命不可兒戲，一旦發(fā)生事故后果不堪設(shè)想，必將給自己的家人，朋友，帶來許多不必要的麻煩。我們同樣也了解到公司對我們實習(xí)大學(xué)生的一些要求。下午兩點鐘左右我們便進(jìn)入車間進(jìn)行參觀，那是個生產(chǎn)發(fā)動機連桿的專用車間，采用流水線的生產(chǎn)方式，在這里我們參觀了連桿怎么從毛坯到成品的全過程，使我們了解了連桿偶件的加工過程，連桿的工作原理，連桿在發(fā)動機中的受力情況和潤滑方法，還有我們看到了檢驗工序中對連桿檢驗方法和檢驗原理。