開題報(bào)告：H478發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與三維建模

開題報(bào)告題目H478發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與三維建模二級(jí)學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師系主任時(shí)間本課題的研究目的及意義曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，通過他將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而輸出動(dòng)力。因此，曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)中主要的受力部件，其工作的可靠性決定了發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)的不斷提高，機(jī)構(gòu)的工作條件更加復(fù)雜。在多種交變載荷的作用下，如何在設(shè)計(jì)過程中保證機(jī)構(gòu)有足夠的疲勞強(qiáng)度和剛度以及良好的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)特性，成為曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性問題。通過設(shè)計(jì)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)和零部件結(jié)構(gòu)，其中包括必要的結(jié)構(gòu)尺寸確定、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析、材料的選定等，以滿足生產(chǎn)實(shí)際的需要。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，為了滿足設(shè)計(jì)的需要須進(jìn)行大量的數(shù)值計(jì)算，同事為了滿足其使用性能，須對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度的校核，同時(shí)要滿足校核計(jì)算，須對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。本次設(shè)計(jì)采用三維仿真技術(shù)，利用GT-Power/AVL對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了高精度實(shí)時(shí)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析與計(jì)算，真實(shí)全面的了解該機(jī)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)行工況下的缸壓曲線，對(duì)提高設(shè)計(jì)水平有重要意義。并且可以直觀的了解曲柄連桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程中的情況，便于進(jìn)行精確計(jì)算，對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH以及研究發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡振動(dòng)有重大意義。本人對(duì)課題任務(wù)書提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析任務(wù)要求確定設(shè)計(jì)參數(shù)。利用GT-POWER軟件對(duì)單缸汽油機(jī)進(jìn)行建模，得到缸內(nèi)的壓力曲線。對(duì)該汽油機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。繪制活塞、連桿、曲軸的三維實(shí)體模型，得到活塞往復(fù)慣性質(zhì)量、連桿的當(dāng)量質(zhì)量、曲柄的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量等，并且驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)是否干涉。進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)力計(jì)算，利用Excel軟件計(jì)算塞位移、速度、加速度曲線；往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力、側(cè)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(jìn)行尺寸，形位公差的標(biāo)注?？尚行苑治鐾ㄟ^閱讀大量的文獻(xiàn)和資料，能全面了解發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成、工作原理，可為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算和分析提供理論的指導(dǎo)；現(xiàn)代數(shù)值模擬技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)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(jìn)行制圖測(cè)繪；GT-Power軟件是非常專業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)仿真數(shù)值模擬分析軟件，能為本任務(wù)研究提供軟件的支持。本課題的關(guān)鍵問題及解決問題的思路關(guān)鍵問題本任務(wù)的關(guān)鍵問題是發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)GT-Power建模和模型中部分參數(shù)和邊界條件的準(zhǔn)確設(shè)置，這關(guān)系到測(cè)得的缸內(nèi)壓力曲線的精確性，直接關(guān)系到動(dòng)力學(xué)計(jì)算的準(zhǔn)確性。解決問題的思路認(rèn)真學(xué)習(xí)GT-Power的軟件，掌握發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿系統(tǒng)的GT-Power建模及各模塊參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)置方法；參考并借鑒各類相關(guān)文獻(xiàn)中對(duì)于曲柄連桿機(jī)構(gòu)模擬計(jì)算分析時(shí)邊界條件和參數(shù)的設(shè)置；在已知部分參數(shù)和對(duì)其它參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定的基礎(chǔ)上，運(yùn)用相關(guān)知識(shí)對(duì)曲柄連桿進(jìn)行計(jì)算分析。完成本課題所需的工作條件（如工具書、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法工作條件參考文獻(xiàn)和書籍：為完成課題提供理論的指導(dǎo)和支持；計(jì)算機(jī)：為數(shù)值模擬提供硬件條件支撐；GT-Power軟件：為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的仿真計(jì)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(jī)構(gòu)的建模和尺寸標(biāo)注提供軟件支持和保障。解決辦法文獻(xiàn)查閱和學(xué)習(xí)；在圖書館借閱相關(guān)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(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和三維建模相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。軟件學(xué)習(xí)：認(rèn)真學(xué)習(xí)GT-Power軟件、CATIAV5/Pro-E和CAD軟件，掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)的建模、參數(shù)設(shè)置、工況設(shè)置、結(jié)果分析等。老師指導(dǎo)：在老師的指導(dǎo)下，認(rèn)真完成本課題相關(guān)的研究工作。工作方案分析及進(jìn)度計(jì)劃工作方案：了解曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成；掌握曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法；學(xué)習(xí)GT-Power、CATIAV5/Pro-E和CAD等軟件；建立發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的GT-Power仿真分析模型,得出缸內(nèi)壓力曲線；計(jì)算分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力，對(duì)其強(qiáng)度、剛度進(jìn)行校核；整理課題材料，撰寫畢業(yè)論文，繪制相關(guān)圖紙，完成畢業(yè)答辯。進(jìn)度計(jì)劃：1月7日~1月21日選定指導(dǎo)老師及畢業(yè)設(shè)計(jì)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(dǎo)師見面，導(dǎo)師下達(dá)任務(wù)書；3月10日~3月14日下載文獻(xiàn)；3月14日~3月24日寫開題報(bào)告，文獻(xiàn)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(jī)構(gòu)模型，并進(jìn)行計(jì)算和分析，整理文獻(xiàn)資料，完成畢業(yè)論文的初稿撰寫和相關(guān)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(jìn)行畢業(yè)答辯。報(bào)告