全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽全國(guó)總決賽一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、團(tuán)隊(duì)編號(hào)：3DDSG126參賽院校：青島大學(xué)團(tuán)隊(duì)名稱(chēng)：瘋狂特攻隊(duì)參賽隊(duì)員：趙陽(yáng) 鞠崗崗 張鵬 遲方圓指導(dǎo)老師：程聯(lián)軍新型發(fā)動(dòng)機(jī)新型發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)研定位 設(shè)計(jì)背景：設(shè)計(jì)背景： 隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)化程度不斷提高，工程機(jī)械的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。國(guó)家相關(guān)政策提出了建設(shè)“環(huán)境友好型、資源節(jié)約型”社會(huì)的要求。同時(shí)，現(xiàn)代社會(huì)中，簡(jiǎn)約、高效成為人們追求的目標(biāo)。 此外，液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，液壓動(dòng)力車(chē)也逐漸興起，但是現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)只能單一輸出機(jī)械動(dòng)力，不能直接輸出液壓動(dòng)力，液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)化繁瑣。這一問(wèn)題迫切需要得到解決。 設(shè)計(jì)定位：設(shè)計(jì)定位：設(shè)計(jì)一款能夠提高工作效率，并且能夠盡快投入生產(chǎn)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有以下

2、特點(diǎn)： 1、機(jī)械液壓，雙元供能 2、柔性動(dòng)力，安全可靠 3、高效節(jié)能，結(jié)構(gòu)緊湊設(shè)計(jì)流程系統(tǒng)設(shè)計(jì) 工業(yè)設(shè)計(jì)、原理設(shè)計(jì)、系統(tǒng)化分三維設(shè)計(jì) 整體效果圖、爆炸圖、細(xì)節(jié)圖、運(yùn)動(dòng)展示工程分析及仿真 干涉檢查、有限元分析、質(zhì)量分析、BOM表、裝配關(guān)系工程圖模具設(shè)計(jì)數(shù)控編程工業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路： 工業(yè)設(shè)計(jì)以提高人們生活水平，提升人們生活品位為目的。鑒于發(fā)動(dòng)機(jī)是一種功能實(shí)用性產(chǎn)品，因此我們的設(shè)計(jì)主要側(cè)重于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，造型的設(shè)計(jì)以機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，為功能服務(wù)。造型設(shè)計(jì)： 一體化殼狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)潔美觀，即對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)有一定的保護(hù)功能，又可以避免人們誤接觸造成危害，安全可靠。整體圖內(nèi)部圖模型樹(shù)爆炸圖爆炸圖爆炸動(dòng)畫(huà)零件數(shù)目統(tǒng)計(jì)報(bào)告細(xì)

3、節(jié)圖將氣缸蓋、機(jī)體、過(guò)渡體等部分零件剖開(kāi)的內(nèi)部細(xì)節(jié)圖噴油泵總成齒輪n1凸輪軸齒輪n2曲軸齒輪n3傳動(dòng)比n1:n2:n3=1:1:2曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周，完成一次做功。齒輪系發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序1-5-3-6-2-4 曲軸的形狀和曲拐的相對(duì)位置是嚴(yán)格按照氣缸數(shù)和點(diǎn)火順序設(shè)計(jì)的。 凸輪軸的設(shè)計(jì)滿足氣門(mén)的工作順序和配氣相位。配氣機(jī)構(gòu)風(fēng)扇 氣缸蓋 機(jī)體曲軸活塞連桿柱塞泵平動(dòng)體單向閥導(dǎo)桿 導(dǎo)滑支撐體 創(chuàng)新機(jī)構(gòu) 曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分解為連桿的豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)和平動(dòng)體的左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 連桿下端與柱塞組成平動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，將連桿的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，為輸出液壓提供動(dòng)力。運(yùn)動(dòng)展示 運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà) 主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

4、干涉檢查干涉檢查報(bào)告裝配體中無(wú)干涉的紅亮顯示有限元分析 飛輪有限元分析圖 飛輪分析： 材料： 飛輪內(nèi)圈：HT250 飛輪齒圈：40 C r 配合：500H7/r6 結(jié)果：最大應(yīng)力值71MPa 40Cr屈服極限560MPa 結(jié)論：飛輪強(qiáng)度滿足要求 飛輪視頻 連桿裝配體受力分析連桿分析： 材料： 連桿40Cr 受力：頂部活塞處受11890N 的簡(jiǎn)化力。 約束：在與滑履接觸處受固定約束 結(jié)果：最大應(yīng)力369MPa 屈服力560MPa 結(jié)論：分析顯示連桿滿足強(qiáng)度要求 連桿受力視頻質(zhì)量分析發(fā)動(dòng)機(jī)物理屬性分析，方便設(shè)計(jì)評(píng)估BOM表裝配關(guān)系 挺柱和推桿：球面同心配合 凸輪軸和挺柱：凸輪接觸配合 凸輪軸挺柱推

5、桿裝配關(guān)系工程圖 搖臂座零件圖 裝配圖模具設(shè)計(jì)針對(duì)風(fēng)扇做注塑模具設(shè)計(jì) 分模前分析模具爆炸圖 澆注系統(tǒng) 型芯冷卻系統(tǒng) 型腔 模具分模視頻數(shù)控分析針對(duì)模具型芯做了數(shù)控編程刀路仿真視頻刀具路徑數(shù)控加工工藝：1、63R6的刀粗加工； 2、32R16的刀半精加工；3、20R10的刀清角； 4、32R16的刀精加工；5、16R8的刀清角； 6、12R6的刀清角；7、10R5的刀清角。過(guò)切檢查刀具程序（APT語(yǔ)言）工藝表單G代碼集成機(jī)床加工視頻技術(shù)難點(diǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面 新型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)都是輸出單一的機(jī)械能，自從發(fā)動(dòng)機(jī)誕生以來(lái)就很 少在多元輸出方面有大的革新，所以在設(shè)計(jì)這套新機(jī)構(gòu)時(shí)可參考的 資料很少

6、，我們經(jīng)過(guò)反復(fù)的討論思考驗(yàn)證，成功的設(shè)計(jì)出雙元輸出 機(jī)構(gòu) 。 新型機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度： 由于這套機(jī)構(gòu)是第一次在發(fā)動(dòng)機(jī)上使用，為了保證它的安全可靠， 我們要反復(fù)校核，仔細(xì)驗(yàn)證它的安全強(qiáng)度。 三維設(shè)計(jì)方面 工作量大，裝配及運(yùn)動(dòng)仿真復(fù)雜 風(fēng)扇的模具分模困難 創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)原理創(chuàng)新 雙元輸出，可以同時(shí)或單獨(dú)提供機(jī)械能、液壓能兩種能量輸出，應(yīng)用范圍廣。柔性動(dòng)力，整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)連接容易和可控性好。應(yīng)用創(chuàng)新 將成熟的液壓技術(shù)和連桿機(jī)構(gòu)結(jié)合應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)中直接輸出液壓能。結(jié)構(gòu)緊湊 此發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用到工程車(chē)中，簡(jiǎn)化了中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，節(jié)省了安裝空間。設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程： 原理分析 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模型創(chuàng)建 分析反饋 修正改進(jìn) 設(shè)計(jì)成果 這款新型發(fā)動(dòng)機(jī)是在現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，巧妙地將機(jī)械機(jī)構(gòu)和液壓器件結(jié)合在一起，從而達(dá)到雙元輸出，結(jié)構(gòu)緊湊，提高效率的目