開題報告：H478發(fā)動機曲柄連桿機構設計與三維建模

開題報告題目H478發(fā)動機曲柄連桿機構設計與三維建模二級學院專業(yè)班級姓名學號指導教師系主任時間本課題的研究目的及意義曲柄連桿機構是發(fā)動機傳遞運動和動力的機構，通過他將活塞的往復直線運動轉化為曲軸的旋轉運動，從而輸出動力。因此，曲柄連桿機構是發(fā)動機中主要的受力部件，其工作的可靠性決定了發(fā)動機工作的可靠性。隨著發(fā)動機強化指標的不斷提高，機構的工作條件更加復雜。在多種交變載荷的作用下，如何在設計過程中保證機構有足夠的疲勞強度和剛度以及良好的動靜態(tài)力學特性，成為曲柄連桿機構設計的關鍵性問題。通過設計，確定發(fā)動機曲柄連桿機構的總體結構和零部件結構，其中包括必要的結構尺寸確定、運動學和動力學分析、材料的選定等，以滿足生產實際的需要。傳統(tǒng)設計模式中，為了滿足設計的需要須進行大量的數(shù)值計算，同事為了滿足其使用性能，須對其進行強度、剛度的校核，同時要滿足校核計算，須對其進行動力學分析。本次設計采用三維仿真技術，利用GT-Power/AVL對曲柄連桿機構進行了高精度實時的動力學響應分析與計算，真實全面的了解該機構在實際運行工況下的缸壓曲線，對提高設計水平有重要意義。并且可以直觀的了解曲柄連桿機構在運行過程中的情況，便于進行精確計算，對降低發(fā)動機的NVH以及研究發(fā)動機的平衡振動有重大意義。本人對課題任務書提出的任務要求及實現(xiàn)目標的可行性分析任務要求確定設計參數(shù)。利用GT-POWER軟件對單缸汽油機進行建模，得到缸內的壓力曲線。對該汽油機的曲柄連桿機構進行設計。繪制活塞、連桿、曲軸的三維實體模型，得到活塞往復慣性質量、連桿的當量質量、曲柄的旋轉質量等，并且驗證運動是否干涉。進行相應的動力計算，利用Excel軟件計算塞位移、速度、加速度曲線；往復運動慣性力、側壓力、連桿大頭承受的切向力及法向力；曲柄銷載荷、連桿軸承載荷、總切向力、各主軸頸載荷及各主軸承載荷曲線。繪制活塞，連桿，曲軸的二維圖并進行尺寸，形位公差的標注?？尚行苑治鐾ㄟ^閱讀大量的文獻和資料，能全面了解發(fā)動機曲柄連桿機構的組成、工作原理，可為曲柄連桿機構的計算和分析提供理論的指導；現(xiàn)代數(shù)值模擬技術的不斷發(fā)展和進步為曲柄連桿機構的計算和分析提供了保證，Pro-E/CATIAV5、CAD等三維、二維制圖軟件能夠進行制圖測繪；GT-Power軟件是非常專業(yè)的發(fā)動機仿真數(shù)值模擬分析軟件，能為本任務研究提供軟件的支持。本課題的關鍵問題及解決問題的思路關鍵問題本任務的關鍵問題是發(fā)動機曲柄連桿機構GT-Power建模和模型中部分參數(shù)和邊界條件的準確設置，這關系到測得的缸內壓力曲線的精確性，直接關系到動力學計算的準確性。解決問題的思路認真學習GT-Power的軟件，掌握發(fā)動機曲柄連桿系統(tǒng)的GT-Power建模及各模塊參數(shù)的準確設置方法；參考并借鑒各類相關文獻中對于曲柄連桿機構模擬計算分析時邊界條件和參數(shù)的設置；在已知部分參數(shù)和對其它參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗假定的基礎上，運用相關知識對曲柄連桿進行計算分析。完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、調研等）及解決辦法工作條件參考文獻和書籍：為完成課題提供理論的指導和支持；計算機：為數(shù)值模擬提供硬件條件支撐；GT-Power軟件：為曲柄連桿機構的仿真計算和分析提供軟件的支持和保障。CATIAV5/Pro-E軟件：為曲柄連桿機構的建模和尺寸標注提供軟件支持和保障。解決辦法文獻查閱和學習；在圖書館借閱相關書籍，并在萬方、中國知網(wǎng)CNKI、SAE、Elsevier等數(shù)據(jù)庫下載和發(fā)動機曲柄連桿機構的設計和三維建模相關文獻，并進行系統(tǒng)學習。軟件學習：認真學習GT-Power軟件、CATIAV5/Pro-E和CAD軟件，掌握曲柄連桿機構的建模、參數(shù)設置、工況設置、結果分析等。老師指導：在老師的指導下，認真完成本課題相關的研究工作。工作方案分析及進度計劃工作方案：了解曲柄連桿機構的組成；掌握曲柄連桿機構的動力學和運動學分析方法；學習GT-Power、CATIAV5/Pro-E和CAD等軟件；建立發(fā)動機曲柄連桿機構的GT-Power仿真分析模型,得出缸內壓力曲線；計算分析曲柄連桿機構的受力，對其強度、剛度進行校核；整理課題材料，撰寫畢業(yè)論文，繪制相關圖紙，完成畢業(yè)答辯。進度計劃：1月7日~1月21日選定指導老師及畢業(yè)設計題目；1月21日~3月1日放寒假期間了解一下自己的課題；3月2日~3月10日和導師見面，導師下達任務書；3月10日~3月14日下載文獻；3月14日~3月24日寫開題報告，文獻綜述，外文翻譯；3月24日~4月1日老師審查，然后修改；4月1日~5月25日建立曲柄連桿機構模型，并進行計算和分析，整理文獻資料，完成畢業(yè)論文的初稿撰寫和相關圖紙的繪制；5月26日~6月12日老師審查，修改論文，匯總資料，進行畢業(yè)答辯。報告