机械5

摘要：众所周知，一辆汽车的好坏主要取决与这辆汽车发动机的好坏，发动机对于汽车来说是至关重要的，内燃机作为是汽车的骨干零件，它决定了汽车的多种功用[1]。而连杆又是发动机的主干，所以连杆对于发动机的意义也就不言而喻了。 本设计是以某1.4L小型汽油机为原型，进行连杆结构的设计与分析，使其尽可能满足体积孝成本低、质量低的特点，使其结构分布合理，避免出现应力集中的现象。运用CATIA软件对该小型汽油机进行3D建模，并对其运动过程受到的力进行分析。由于CATIA是建模与仿真分析集一身的多功能软件，这样就避免了导入其他CAE软件数据的丢失。 运用CATIA对建好的连杆模型进行仿真分析，模拟连杆在发动机内部的运动。在极限拉伸和极限压缩工况中,研讨了施加不同载荷和不同的约束时对连杆受力力分布的影响，最后设计出更加优化的产品。 关键词：连杆；CATIA；有限元；应力；优化 目录 摘要Ⅰ Abstract Ⅱ 目录III 1绪论1 1.1课题研究的背景和意义1 1.2国内外研究动态1 1.3研究目标、研究内容2 1.3.1研究目标2 1.3.2研究内容2 2连杆三维实体的建模3 2.1 CATIA软件的介绍3 2.2连杆模型的建立3 2.2.1连杆体的建模步骤3 2.2.2连杆大头的建立8 2.2.3连杆螺栓的建立10 2.2.4连杆的装配12 2.3本章小结13 3曲柄连杆机构的运动与载荷的分析14 3.1发动机的工作原理14 3.2曲柄连杆机构的运动分析14 3.2.1活塞的位移15 3.2.2活塞的速度16 3.2.3活塞的加速度16 3.3连杆的受力分析16 3.3.1作用在连杆上的主要载荷16 3.3.2极限工况下连杆的受力分析19 3.4本章小结19 4连杆的有限元分析20 4.1有限元分析方法简述20 4.2连杆的有限元分析20 4.2.1 3D建模20 4.2.2附材料20 4.2.3网格划分22 4.2.4施加载荷24 4.2.5计算24 4.2.6得出结果25 4.3本章小结27 5全文总结及工作展望28 5.1全文总结28 5.2工作展望28 参考文献29 致谢30