基于Workbench热机耦合的连杆衬套过盈配合研究

发布时间：2017-04-09 15:08

  本文关键词：基于Workbench热机耦合的连杆衬套过盈配合研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：连杆衬套作为发动机关重件之一，与连杆小头过盈配合，与活塞销间隙配合。在发动机工作过程中，连杆衬套受到气体爆发压力、曲柄连杆机构的惯性力以及气体燃烧释放热量等的影响。 本文以某型号发动机连杆衬套为研究对象，通过对曲柄连杆机构进行受力分析，求出了在发动机工作过程中连杆衬套所承受的最大气体力和作用在连杆衬套上的惯性力，获得了连杆衬套在发动机工作时所承受的最大机械载荷。 运用ANSYS Workbench对连杆衬套进行建模以及仿真分析。根据过盈量与结合压力之间的理论关系式，验证了仿真模型的可靠性。使用可靠的模型，综合考虑机械载荷以及热载荷对连杆衬套的影响，对连杆衬套进行热机耦合分析。过盈量太大，将导致连杆衬套因应力过大而失效；过盈量太小，结合压力将不能够传递足够的扭矩，以满足结构强度要求和保证不发生连杆衬套和连杆相对运动为约束条件，给出了连杆衬套和连杆小头装配过盈量的选择区间，为连杆衬套的设计提供了依据。
【关键词】：连杆衬套 过盈配合 热机耦合 仿真
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK403
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题研究的背景及意义10-13
• 1.2 连杆衬套过盈量的研究动态13-14
• 1.3 本文研究内容14-15
• 第二章 有限元理论15-32
• 2.1 引言15
• 2.2 有限元方法15-26
• 2.2.1 有限元方法的原理15-19
• 2.2.2 一点的应力状态19-20
• 2.2.3 应变与位移之间的关系20-22
• 2.2.4 应力应变的关系22-24
• 2.2.5 平微分方程24-26
• 2.3 热力学分析理论26-31
• 2.3.1 热力学分析的目的26
• 2.3.2 热力学分析的手段26-27
• 2.3.3 热力学分析的理论基础27-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 连杆衬套的介绍32-38
• 3.1 连杆衬套的形状32-33
• 3.2 连杆衬套的材料33-35
• 3.2.1 锡青铜材料的发展33-34
• 3.2.2 锡青铜材料的特性34-35
• 3.3 连杆衬套的成型35-36
• 3.4 本章小结36-38
• 第四章 连杆衬套的受力分析38-47
• 4.1 引言38
• 4.2 曲柄连杆机构受力情况38-40
• 4.3 曲柄连杆机构运动件的质量换算40-43
• 4.3.1 活塞组的质量换算40
• 4.3.2 曲轴组的质量换算40-41
• 4.3.3 连杆组的质量换算41-43
• 4.4 连杆衬套受力情况43-46
• 4.4.1 最大气体压力计算44-45
• 4.4.2 最大惯性力计算45-46
• 4.4.3 总的作用力的计算46
• 4.5 本章小结46-47
• 第五章 建立连杆衬套热机耦合仿真模型47-56
• 5.1 引言47
• 5.2 模型的建立47-49
• 5.3 耦合分析的建立49-50
• 5.4 添加材料库50-51
• 5.5 划分网格并定义接触类型51-52
• 5.6 施加温度载荷52-53
• 5.7 施加机械载荷53-55
• 5.7.1 最大作用力的计算53-54
• 5.7.2 设置过盈量54-55
• 5.8 本章小结55-56
• 第六章 连杆衬套的仿真结果分析56-66
• 6.1 引言56
• 6.2 只考虑过盈配合的分析56-59
• 6.3 考虑机械载荷时的分析59-63
• 6.4 热机耦合分析结果63-65
• 6.5 本章小结65-66
• 第七章 结论66-68
• 7.1 工作总结66
• 7.2 存在的不足和工作展望66-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果72-73
• 致谢73-74

【参考文献】

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本文编号：295510