3。2。1气缸内气体力的作用力 12

3。2。2曲柄连杆机构的惯性力 13

3。3曲轴曲柄销和轴颈的负荷 14

第四章 曲轴的建模及有限元分析 17

4。1 曲轴的建模 17

4。2 曲轴载荷的分析处理 29

4。3 曲轴载荷的施加 32

4。4 曲轴载荷的求解 33

结论 38

致谢 39

参考文献 40 

第一章 绪论

1。1 研究的目的和意义

自工业开始至今，工业化越来越成为人类生活制造的主流产业，它替代了传统的人力劳动，大大的增强了工作效率，改善了人类的生活条件。现如今，对于机械制造产业来说，它已经成为支柱产业支撑着我国的国民经济。它无时无刻不在改变着人们的生产以及生活方式，除此之外，它对经营管理的模式也有着一定的影响，甚至对社会组织的结构以及文化也存在着潜移默化的影响。由于近几十年我国各行各业飞速的发展，世界的制造业的也正在逐步向着中国的方向发展，中国正在向着成为世界制造大国的方向前进着。我国在家电等很多产品的产量现已位居世界第一位。但是在自主知识产权的创新设计、先进制造工艺和装备等方面仍然存在很大差距。论文网

社会对发动机单机功率的要求随着时代的快速发展也越来越严格，对于曲轴的强度，科学家们一直都在不断进行分析计算与研究。目前，我国的差距体现在很多核心的技术方面，而对于机械来说，发动机就是支撑一个大型机械的核心装置，它是体现机械优良性能的一个重要方面。发动机，就是一种能够把其它的能源转化成为机械能的机械[1]。像内燃机就是将化学能转化成了机械能。而要想成功的完成这样一个转化，则需要很多部件之间的相互配合才能完成，其中有活塞、连杆、曲轴等。而曲轴作为发动机中主要的运动部件之一[2]，它的作用是要承受连杆传来的作用力，并将这个作用力转变为转矩之后，再通过曲轴输出来驱动发动机上其他的工作部件进行运作[3]。与此同时，曲轴还会受到离心力、周期作用的气体惯性力以及往复惯性力三者的共同作用，这时曲轴将受到弯曲扭转载荷的作用。除此之外，曲轴的结构尺寸参数也与发动机整体的机构尺寸参数息息相关，所以设计曲轴是还要联系到发动机的运转和使用。因此，曲轴在刚度和强度方面有很大的要求，还要注重设计时的尺寸和运转要求，达到工作均匀、平衡性好[4]。通过查找以及翻阅的资料证明，一般情况下发动机曲轴有所损害的原因都是疲劳损坏。所以我们如何通过计算分析得到准确的数据，以及得到关于应力以及变形方面的参数对于整体式多缸曲轴来讲很重要。与之同时，对今后曲轴在设计和革新方面都具有十分重要的意义。文献综述

而本此次课题我们通过查阅相关曲轴设计以及结构发展，对传统和现在需求的曲轴产品从设计模式到相关数值计算及数据进行大量的对比。从而选择和计算出能够满足所需求的在耐用性、刚度、强度以及可靠性等方面都满足的曲轴参数及构造模型。在这方面，我们运用了校核计算、数据对比，同时还对机构记性计算和模拟建模。用有限元分析软件对有限元对结构的刚度和强度进行有效的分析以及判定其影响程度[5]。