486柴油机总体设计及气缸体设计(含CAD装配图,CATIA三维图)
486柴油机总体设计及气缸体设计(含CAD装配图,CATIA三维图)(任务书,开题报告,文献摘要,外文翻译,论文说明书11000字,CAD图1张,CATIA三维图1张)
摘 要
本文主要讲述的是486发动机总体设计及气缸体设计,详细描述了发动机各零部件的工作条件及设计要求,并根据工作条件和设计要求成功设计出一款四缸柴油机。由于本次设计的是高速柴油机,因此发动机缸体和上曲轴箱是做成一个整体的,我们称之为“机体”,本次设计重点设计了发动机机体。设计完成后,作者利用EXCEL结合相关热力公式,运动件运动和受力公式对发动机进行了热力学,运动学和动力学分析,绘制出规律曲线图,来验证设计是否合理。此外,还利用CATIA对机体进行建模,将模型简化后通过ANSYS分析机体,由云图可以直观地看出发动机机体的应力应变情况。
关键词:柴油机、气缸体、建模、有限元分析
DIESEL ENGINE DESIGN
ANG
CYCLINDER BLOCK DESIGN
ABSTRACT
This paper mainly describes the overall design and cylinder body design of 486 engine, describes the working conditions and design requirements of all parts of the engine in detail, and designs a four-cylinder diesel engine successfully according to the working conditions and design requirements. As this design is a high-speed diesel engine, the engine cylinder body and the upper crankcase are made into a whole, which we call the "body". This design focuses on the engine body. After the completion of the design, the author use EXCEL in combination with related thermodynamic formulas, a movement and the stress formula of engine thermodynamics, kinematics and dynamics analysis, the plot of the law, to verify whether the design is reasonable. In addition, using CATIA to model the body, the machine body is analyzed by ANSYS after the model is simplified, and the stress strain condition of the engine body can be seen intuitively by the cloud graph.
KEY WORDS: Diesel engine, cylinder block, modeling, finite element analysis
2柴油机总体设计
2.1柴油机的结构参数
2.1.1设计初始参数
额定功率Pe=37kW,
额定转速n=3300r/min,
柴油机总工作容积VL=2.164L,
最低燃油消耗率ge≤265g/kW•h。
2.1.2柴油机类型
2.1.2.1冲程数
为了获得较好的换气质量及燃油经济性,故选择四冲程。
2.1.2.2冷却方式
相较于风冷式,水冷式发动机尺寸冷却效果好,强化潜热大,工作效率高,故选择水冷式。
2.1.2.3气缸数及气缸布置方式
由于额定功率为37kW,在25-75kW之间,故采用四缸机。又气缸数较少,所以布置方式采用直列式。
[资料来源:www.doc163.com]
[来源:http://www.doc163.com]
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 III
1绪论 - 1 -
2柴油机总体设计 - 2 -
2.1柴油机的结构参数 - 2 -
2.1.1设计初始参数 - 2 -
2.1.2柴油机类型 - 2 -
2.1.3柴油机主要结构参数的选择 - 2 -
2.2活塞组设计 - 3 -
2.2.1活塞设计 - 3 -
2.2.2活塞销设计 - 4 -
2.3曲轴的结构尺寸设计 - 5 -
2.3.1曲轴的工作情况和设计要求 - 5 -
2.3.2曲轴的结构设计和材料 - 5 -
2.3.3曲轴的主要尺寸设计 - 5 -
2.4连杆组设计 - 6 -
2.4.1连杆的工作情况及设计要求 - 6 -
2.4.2连杆材料的选择 - 6 -
2.4.3连杆组主要结构尺寸设计 - 6 -
2.5本章小结 - 7 - [资料来源:http://Doc163.com]
3机体设计 - 9 -
3.1机体组的工作情况与设计要求 - 9 -
3.1.1 机体的工作情况 - 9 -
3.1.2机体的设计要求 - 10 -
3.2上曲轴箱的选择 - 10 -
3.3气缸体基本尺寸的确定 - 11 -
3.3.1气缸体外形尺寸的确定 - 11 -
3.3.3气缸套及水套的设计 - 13 -
3.3.4气缸体壁厚的设计 - 14 -
3.3.5气缸体附件的布置 - 14 -
3.4本章小结 - 15 -
4热力学、运动学和动力学计算 - 16 -
4.1热力学计算 - 16 -
4.1.1 热力循环基本参数的确定 - 16 -
4.1.2 热力过程具体计算 - 16 -
4.1.3 绘制p-V图 - 17 -
4.1.4 p-V图的调整 - 18 -
4.2 运动学计算 - 19 -
4.2.1活塞运动规律 - 19 -
4.2.2 连杆运动规律 - 20 -
4.3动力学计算 - 20 -
4.3.1 气体作用力的计算 - 20 -
4.3.2 惯性力的计算 - 21 -
4.3.3 作用在曲柄连杆机构上的力 - 22 -
4.4本章小结 - 25 -
5基于CATIA的发动机机体的三维建模 - 27 -
5.1CATIA简介 - 27 -
5.2绘图步骤 - 27 -
5.2.1草图绘制 - 27 -
5.2.2利用“凸台”建立缸套 - 27 -
5.2.3建立缸体 - 28 -
5.2.4完善曲轴箱和水套,得到机体模型。 - 28 -
5.3本章小结 - 28 -
6基于ANSYS对三维模型进行有限元分析 - 29 -
6.1划分网格 - 29 -
6.2机体的受力分析 - 29 -
6.3载荷大小 - 30 -
6.3.1活塞侧向力 - 30 -
6.3.2主轴承盖上的载荷 - 30 -
6.3.3螺栓预紧力 - 30 - [资料来源:http://doc163.com]
6.4载荷边界条件的施加 - 31 -
6.5位移边界条件 - 31 -
6.6计算结果与分析 - 31 -
6.7本章小结 - 33 -
7全文总结与展望 - 34 -
7.1全文总结 - 34 -
7.2展望 - 34 -
参考文献 - 35 -
致 谢 - 37 -
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