单缸柴油机两大机构主要部件动力学研究

发布时间：2017-10-24 04:08

  本文关键词：单缸柴油机两大机构主要部件动力学研究

  更多相关文章： 单气缸机构 多体动力学 有限元 动力学分析 应力分析

【摘要】：单缸柴油机的两大机构是指活塞连杆机构和配气机构,它们的动力学性能直接影响整个柴油机的整体性能,尤其是这两个机构中的活塞、连杆和气门等零件的运动情况的优劣,对发动机的工作效率影响很大,而且对这两大机构的动力学分析研究也是当前内燃机方面研究的热门领域之一。以某型号柴油机两大机构中的主要部件作为文章的主要研究对象,为了获得两大机构的动力学情况,首先,对两大机构中的主要部件做了理论上的动力学计算,对活塞连杆组机构建立了动力学模型,对配气机构中的主要部件建立了动力学模型;然后用Solidworks对单缸柴油机进行了三维建模,并在ADAMS中建立了该模型的多体动力学模型并调整参数,通过建好的多体动力学模型得到了不同转速下的活塞的位移、速度、加速度曲线图和不同转速下的连杆在空间中的位移、速度、加速度曲线图,得到了在额定转速下配气机构气门的运动规律,以及凸轮机构、液力挺柱、摇臂和气门之间产生的的振动接触力。最后,将多体动力学模型当中分析得到的活塞和连杆的最大加速度作为后续有限元分析给定条件,对活塞和连杆分别做了有限元分析,将多体动力学中得到的摇臂与气门的之间的作用力作为已知条件对摇臂和气门做有限元分析。通过一系列研究得到,各转速下的活塞与连杆的加速度值,当活塞机构转速较低的时候其运动连续性并不好,而其在额定转速下运动连续性较好;得到了配气机构在额定转速下位移、速度、加速度值,分析该值证明了气门不发生飞脱、反跳等现象,表明配气机构工作正常;通过有限元分析得到了活塞与连杆的最大应力产生位置与数值,得到了气门和摇臂的最大应力产生的位置与数值,通过与安全值对比证明了这些构件工作状态下的可靠性。本文的研究方法和研究内容对发动机研发具有较高的应用价值,为单气缸机构的后期优化提供了理论依据。
【关键词】：单气缸机构 多体动力学 有限元 动力学分析 应力分析
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK423
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 论文的选题背景与意义8-9
• 1.2 内燃机动力学模型研究现状9-11
• 1.2.1 活塞机构动力学算法简介9-10
• 1.2.2 配气机构动力学模型简介10-11
• 1.2.3 内燃机构的多体动力学模型11
• 1.3 论文主要内容11-13
• 第二章 柴油机两大机构传统动力学计算方式13-31
• 2.1 活塞连杆组的动力学表达方式13-19
• 2.1.1 活塞运动规律计算13-16
• 2.1.2 活塞机构受力计算16-19
• 2.2 配气机构动力学表达方式19-30
• 2.2.1 单质量模型19-24
• 2.2.2 多质量模型24-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 柴油机两大机构模型创建及运动学仿真分析31-48
• 3.1 多体动力学及ADAMS软件31-32
• 3.1.1 多体动力学简介31
• 3.1.2 ADAMS软件31-32
• 3.2 单气缸柴油机两大机构机力学模型创建32-37
• 3.2.1 三维模型的创建32-34
• 3.2.2 动力学模型的创建34-37
• 3.3 气缸主要部件动力学分析37-42
• 3.3.1 活塞的运动规律分析37-39
• 3.3.2 连杆的运动规律分析39-42
• 3.4 配气机构主要部件的动力学分析42-46
• 3.4.1 进、排气气门的运动学分析42-44
• 3.4.2 凸轮与挺柱之间的接触力及应力44-45
• 3.4.3 摇臂与气门之间接触力45-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第四章 柴油机两大机构主要部件弹性力学分析48-57
• 4.1 有限元法及ANSYS软件48-50
• 4.1.1 有限元法简介及其发展48-49
• 4.1.2 ANSYS软件简介、操作主要步骤和Workbench的介绍49-50
• 4.2 活塞机构弹力学分析50-53
• 4.2.1 活塞的应力应变分析50-52
• 4.2.2 连杆工作状态应力应变分析52-53
• 4.3 配气机构主要部件弹性力学（应力应变）分析53-56
• 4.3.1 摇臂应力应变分析53-55
• 4.3.2 气门的应力应变分析55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 结论与展望57-59
• 5.1 结论57-58
• 5.2 展望58-59
• 参考文献59-61
• 致谢61-62
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文62
• 个人简历62
• 已发表的论文62
• 已出版的教材62

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 段宏昌;我国单缸柴油机换代思路的探讨[J];柴油机;2000年06期

2 秦英奕;简论单缸柴油机技术现状、发展及应采取的策略[J];内燃机;2000年01期

3 吴撮生,章正芳,周志坤;单缸柴油机节油装置有效益[J];浙江农村机电;2000年S1期

4 谢健飞;单缸柴油机高压油泵小故障排除一例[J];广西农业机械化;2002年02期

5 员力勋;单缸柴油机热车难启动的原因[J];农机安全监理;2002年Z1期

6 长春;;单缸柴油机质量问题分析[J];农业机械;2003年10期

7 李高寿;单缸柴油机启动困难原因分析[J];农机使用与维修;2003年05期

8 王志城,杨龙海;尼龙螺塞在单缸柴油机上的应用[J];农机市场;2004年02期

9 杨惠存 ,董时同;巧拆单缸柴油机飞轮[J];浙江农村机电;2004年04期

10 侯和菊;;单缸柴油机自行熄火的原因[J];农技服务;2006年03期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 马浩云;;力求提高单缸柴油机产品活力的途径[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年

2 马浩云;;力求提高单缸柴油机产品活力的途径[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年

3 孙忠柱;于焕滨;;单缸柴油机不能启动的故障诊断与排除[A];创新沈阳文集（A）[C];2009年

4 邵仁恩;;2008年我国单缸柴油机产销状况分析[A];拖拉机、农用运输车、农用发动机行业背景资料（第十集）[C];2009年

5 王贵新;孙文福;李晓波;匡小红;;某型单缸柴油机曲轴动态应力分析研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 林文;单缸柴油机行业运行状况[N];中国机电日报;2000年

2 邵仁恩 本报记者 许继升;单缸柴油机硬着头皮上[N];经济日报.农村版;2006年

3 邵仁恩 本报记者 许继升;单缸柴油机：城门失火 殃及池鱼[N];经济日报.农村版;2006年

4 中国内燃机工业协会单缸柴油机分会副理事长、秘书长 邵仁恩邋本报记者 许继升;开局看好“大”减“小”增[N];中国县域经济报;2007年

5 中国内燃机工业协会单缸柴油机分会副理事长、秘书长 邵仁恩;走出低谷 步入高速[N];中国县域经济报;2007年

6 ;单缸柴油机提价大家谈[N];中国机电日报;2000年

7 本报记者 王青林;单缸柴油机提价能如愿吗？[N];中国机电日报;2000年

8 邵仁恩;单缸柴油机市场波澜不惊[N];中国工业报;2003年

9 本报记者 韩朴;时风洋马联手 破解环保难题[N];中国汽车报;2003年

10 邵仁恩　本报记者　 许继升;走下高位运行第一年[N];中国县域经济报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 韩维;单缸柴油机两大机构主要部件动力学研究[D];北京理工大学;2015年

2 赵欣;单缸柴油机两大机构主要部件动力学研究[D];石家庄铁道大学;2016年

3 杨耿;轻量化单缸直喷式柴油机喷油器与燃烧系统匹配研究[D];广西大学;2016年

4 常青;单缸柴油机和农机配件质量安全普查分析与销售预测[D];吉林大学;2008年

5 胡崴;一种新型185K单缸柴油机机械增压系统的开发[D];华中科技大学;2011年

6 王会良;非道路用欧Ⅱ排放单缸柴油机研究[D];山东大学;2010年

7 吴江霞;乳化柴油的制备及其在单缸柴油机上节能效果与排放特性的研究[D];江苏大学;2003年

8 康清影;R175型单缸柴油机机体轻量化设计[D];江苏大学;2015年

9 唐峰;单缸柴油机CAD系统的研究与开发[D];湖南师范大学;2009年

10 吴桂培;单缸柴油机噪声源识别及排气噪声控制[D];浙江大学;2007年

，

本文编号：1086949