活塞连杆组课程设计

2022-08-14

第一篇:活塞连杆组课程设计

普桑发动机活塞连杆组拆装作业标准及相关数据

1、活塞直径﹕标准值80.98㎜,最大偏差0.04㎜于活塞下缘离裙部底边约15㎜处测量。测量前需校准千分尺并计算误差。超过误差应更换合适的活塞。

2、气缸内径﹕标准值81.01㎜,最大偏差0.08㎜,。横向是指曲轴方向。圆度、圆柱度

误差不大于0.005㎜,否则应对气缸进行镗削加工。

3、油膜间隙﹕标准值0.035 ~0.045㎜。将活塞倒装入气缸,用塞尺测量间隙。

4、第一道活塞环∶侧隙0.03 ~0.06㎜,端隙0.30 ~0.45㎜。活塞环位于气缸平面下约15

㎜处测量。若不符合规定应重新选配活塞环。

5、活塞连杆组拆装注意事项∶

①对活塞做标记,打上气缸号及指示发动机前端的箭头。 ②拆卸连杆及连杆轴承盖时应打上气缸号,安装时连杆浇铸标记应朝向发动

机前端。

③安装时连杆螺栓、螺母的螺纹,螺母与轴承盖的接触面,轴承盖与连杆接

触面都需要涂抹机油。螺母的拧紧力矩为30n.m,再转180度。连杆螺

栓必须更换。

④活塞环开口互错120°,有标记面朝上。镀铬的为第一道环。安装顺序为

油环的下刮片→油环的衬簧→油环的上刮片→第二道环→第一道环。

⑤拆装时要对零部件认真细致地进行清洗,正确使用工量具,特别是千分尺

和百分表的调教,不能有丝毫偏差,否则会直接影响测量数据的准确性。⑥熟练翻阅维修手册,合理分配时间,清洁整理工具,文明安全规范作业,

冷静处理突发情况。

第二篇:对活塞连杆机构运动分析毕业设计

本人自己设计的Pro/e论文,导师评价优秀,另有开题报告、任务书、pro/e图文档,答辩准备和答辩PPT。有需要Pro/e方面的要求和问题也可以联系我。本人QQ:447519384

20 级毕业设计

论文题目:运用Pro/E对活塞连杆机构进行

运动学分析姓 名:** 学 号:********* 院 系:机电工程学院 专 业:机械制造及自动化

班 级:机自一班 指导老师:***

完成时间:2012年*月*日

目录

内容摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 关键字„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 Abstract„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 Key words „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1. 绪论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.1选题的依据及其意义

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.2国内外研究现状及发展趋势 „„„„„„„„„„„„„„„„3 1.3课题内容

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 2. 机构简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.1活塞连杆机构的基本构造

„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.2工作原理 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3. pro/e装配与运动仿真„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.1 Pro/E简介 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.2装配 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 3.3运动仿真及分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

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内容摘要:活塞连杆是机械行业中常见的曲柄滑块机构,应用该机构最典型的实例就是发动机气缸,它可以将燃气能源转换为机械动能,它的作用是承受气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。广泛应用到动力机械的动力源,如汽车、轮船、飞机等。本次设计是通过这些特点对活塞连杆进行Pro/E三维建模,并对模型进行整体装配,并完成传动部分的运动仿真,并对其进行运动分析。

关键词:活塞连杆机构、三维建模、装配、运动学分析

Abstract:The piston rod is in the machinery industry common crank slider mechanism. the device Application of the most typical examples is engine cylinder. It can be a gas energy is converted to mechanical energy. It is the role to bear gas pressure. and the force transmitted to the connecting rod by the piston pin to drive the rotation of the crankshaft. Widely applied to mechanical power source, such as automobiles, ships, aircraft and other. This design is through these features of piston rod for Pro/E three-dimensional modeling. the whole assembly model. then the completion of the transmission part of the motion simulation. and its motion analysis. Key words : Piston connecting rod mechanism 、Three dimensional modeling、 Assembly、 Kinematic analysis、

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1.绪论

1.1选题的依据及其意义

在产品的开发过程中,有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装配性能,甚至维护性能等等许多问题都需要在开发过程的前期解决。一般,人们借助理论分析、CAD和各种比例的实物模型,或参考前期产品的开发经验来解决有关新产品开发的各种问题。由于有关装配、操作和维修的问题往往只会在产品的后期或在最终产品试车过程中、甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来,尤其是有关维修的问题往往是在产品已经售出很长时间以后才被发现。为了解决这些问题,有事产品就不得不返回设计构造阶段以便进行必要的设计变更。这样的产品开发程序不但效率低、耗时,费用也高。

为了解决这些问题,虚拟仿真技术应运而生。仿真技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真,包括产品的设计、加工、装配、各参数的设计改进等等。在产品的设计阶段就实时地模拟出产品的形状和工作状况、制造过程、检查产品的可制造性和设计合理性,以便及时修改设计,更有效地灵活组织生产,缩短产品研制周期,获得最好的产品质量和效益。

在Pro/E环境下,对活塞连杆机构建立了精确的参数化模型。通过定义各种约束,在装配模块中确定了原动件与从动件的关系。并使用机构运动分析模块,通过定义机构的连接与伺服电机,实现了活塞的运动过程仿真。参数化设计的本质是在可变参数的作用下,系统能够自动维护所有的不变参数,参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度,在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。虚拟装配是在虚拟环境中,利用虚拟现实技术将设计的产品三维模型进行预装配虚拟装配可帮助产品摆脱对于试制物理样机并装配物理样机的依赖,可以有效地提高产品装配建模的质量与速度。通过在计算机软件平台下对整套装置的设计仿真分析,能够及时地发现设计中的缺陷,并根据分析结果进行实时改进。参数化建模、虚拟装配、运动仿真贯穿于整个计算机辅助设计全过程,可显著地缩短研发周期,降低设计成本,提高工作效率。本次建模与运动仿真分析实现了活塞摇杆的电子样机设计,对现实发动机制造过程有一定的指导意义。

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1.2国内外研究现状及发展趋势

当今任何一个国家,若其要在综合国力上取得优势地位,就必须在科学技术上取得优势。九十年代以来,随着以计算机技术为主的信息技术的发展,世界经济格局发生了巨大的变化,逐步形成了一个统一的一体化市场,经济循环加大,加快市场竞争日趋激烈,从而也迫切要求对产品设计的研究能有进一步的突破,为了缩短产品的设计周期、提高生产的质量、降低生产成本,就需要在产品的设计阶段进行预测。计算机辅助设计,将难以用语言表达的复杂的机械结构,应用多媒体技术以多样化的方式表现的屏幕上,达到了以直观和形象的形式学习机械设计知识的目的。九十年代后随着CAD技术的发展,其系统性能提高,价格降低,pro/e开始在设计领域全面普及,成为必不可少设计工具,pro/e之所以在短短的时间内发展如此迅速,是因为它是人类在二十世纪取得的重大科技成就之一,它几乎推动了一切领域的设计革命,彻底改变了传统的手工设计绘图方式,极大的提高了产品开发的速度和精度。应用pro/e技术业进行产品设计,能使设计、生产维修工作快速成而高效地进行,所带来的经济效益是十分明显的。Pro/e技术的发展与应用水平已成为和衡量一个国家的科学技术现代化和工业现代化的重要标志。近几年来,随着计算机技术的飞速发展,pro/e技术已经由发达国家向发展中国家扩展,而且发展的势头非常迅猛。因为当今世界工业产品的市场竞争,归根结底是设计手段和设计水平的竞争,发展中国家的工业产品要在世界市场占有一席之地,就必须采用pro/e技术的研究和开发工作起步相当较晚,自八十年代开始,CAD技术应用工作才逐步得到了开展,随后pro/e也有了应用,国家逐步认识到开展pro/e应用工程的必要性和可靠性,并在全国各个行业大力推广pro/e技术,同时展开pro/e技术的不断研究,开发与广泛应用,对pro/e技术提出越来越高的要求,因此pro/e从本身技术的发展来看,其发展趋势是集成化、智能化和标准化,也只有不断完善,创新才能在日益激烈的竞争中立于不败之地。

1.3课题内容

本课题是利用Pro/E软件的仿真功能对活塞的运动过程进行动画模拟,并对活塞、连杆等进行一些简单的数据分析及计算,以确定设计的合理性,可行性,最终完成设计。

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该设计具体研究方法及主要内容是使用Pro/E软件仿照发动机气缸活塞连杆机构,绘制出活塞、摇杆、及其他零部件实体图。绘制好活塞连杆机构后,然后对设计进行仿真,包括运动干涉检测、活塞运动轨迹、速度及加速度的检测。

2. 机构简介

2.1活塞连杆机构的基本构造

活塞连杆组是发动机的传动件,它把燃烧气体的压力传给曲轴,使曲轴旋转并输出动力。活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成活塞连杆组把燃烧气体的压力传给曲轴,使曲轴旋转并输出动力;活塞的顶部还与汽缸盖、汽缸比共同组成燃烧室。

2.2工作原理

活塞的顶部直接与高温燃气接触,活塞的温度也很高,高温使活塞的机械性能下降,热膨胀量增加;活塞在作功行程中,承受燃气的高压冲击(3~5mP),活塞在汽缸中高速运动,平均速度达到8~12m/s,要求活塞质量小,热膨胀系数小,导热性好和耐磨。一般采用铝合金,个别柴油机也采用高级铸铁或耐热钢。

3. Pro/E的装配与运动仿真

3.1Pro/E简介

Pro-E是Pro/Engineer的简称,更常用的简称是ProE或Pro/E,Pro/E是美国参数技术公司 (Parametric Technology Corporation,简称PTC)的重要产品,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。pro-e作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今主流的模具和产品设计三维CAD/CAM软件之一。

Pro/E第一个提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外,它采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式,能够将设计至生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站,而且也可以应用到单机上。

Pro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。

(1).参数化设计

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相对于产品而言,可以把它看成几何模型,而无论多么复杂的几何模型,都可以分解成有限数量的构成特征,而每一种构成特征,都可以用有限的参数完全约束,这就是参数化的基本概念。

(2).基于特征建模

Pro/E是基于特征的实体模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如 系列化快餐托盘设计[1]腔、壳、倒角及圆角,您可以随意勾画草图,轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活,特别是在设计系列化产品上更是有得天独到的优势。

(3).单一数据库

Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上,不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是哪一个部门的。换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如,一旦工程详图有改变,NC(数控)工具路径也会自动更新;组装工程图如有任何变动,也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合,使得一件产品的设计结合起来。这一优点,使得设计更优化,成品质量更高,产品能更好地推向市场,价格也更便宜。

(4).直观装配管理

Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令,例如“贴合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来,同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理,这些装配体中零件的数量不受限制。

(5).易于使用

菜单以直观的方式联级出现,提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项,同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助,这种形式使得容易学习和使用。

3.2装配

(1)组装活塞

选择菜单栏的【文件】→【设置工作目录】,系统弹出“选取工作目录”对话框,选择活塞零件图所在文件夹,单击【确定】按钮,完成工作目录的设置。

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选择菜单栏的【文件】→【新建命令】,系统弹出【新建】对话框,点选【组件】,取消【使用缺省模版】的选择,单击【确定】按钮,系统弹出新文件选项对话框,如图

单击【确定】按钮,选择mmns-asm-design,单击【确定】,进入装配设计模块。

(2).创建骨架模块

单击【创建按钮】,系统弹出元件创建对话框,如图1.2

在“元件创建”对话框中,单选【骨架模型】,单击【确定】,系统弹出“创建”选项,单击【空】,单击【确定】,进入元件创建。

单击工具栏【轴】按钮,系统弹出“基准轴”对话框,如图1.3。双选FRONT.RIGHT两个基准面作为参照面,所创建的基准轴穿过两个参照面,单击【确定】,创建基准轴完成。

(3).装配活塞

选择菜单栏的【窗口】→【激活】,激活现在装配模块。

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单击工具栏【装配】,系统弹出“打开”对话框,选择元件prt001,单击【打开】,就将活塞添加到当前模块了. 在【将约束转化为机构连接】框中选择“滑动杆”,单击【放置】,单击【轴对齐】,在3D模型中选择上面创建的基准轴和活塞垂直轴线,单击【旋转】,选取活塞的DTM1基准面和组件的RIGHT基准面。

在【放置】的【状态】的“完成连接定义”,单击【完成】。如图1.6

(4).装配底座

单击【装配】,系统弹出“打开”对话框,选择元件prt006,单击【打开】,底座就添加在组件模块中了。

选择【将约束转化为机构连接】中的“用户定义”,单击【放置】,在3D模型中选择底座的基准面和组件的基准面,然后在将其他两个基准面进行约束。

在【状态】框中显示“完成连接定义”,单击【完成】。如图1.7

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(5).装配输出轴

单击【装配】,系统弹出“打开”对话框,选择元件prt0005,单击【打开】,轴就添加在组件模块中了。

选择【将约束转化为机构连接】中的“销钉”,单击【放置】,单击【轴对齐】,在3D模型中选择底座轴线和输出轴的轴线,单击【平移】,在3D模型中选择曲柄的侧面和底座的内侧面。。

在【状态】框中显示“完成连接定义”,单击【完成】。如图1

(6).装配连杆

单击【装配】,系统弹出“打开”,选择元件prt0004.单击【打开】,连杆就添加在组件模块中了。

选中【将约束转化为机构连接】中的“销钉”,单击【放置】,单击【轴对齐】,在3D模型中选择输出轴的轴线和连杆空轴线,单击【平移】,在3D模型中选择输出轴曲柄侧面和连杆外侧面。

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单击【放置】→【新建集】,即创建了一个新的连接。

选择【将约束转化为机构连接】中的销钉,单击【放置】,单击【轴对齐】,在3D模型中选择活塞孔的轴线和连杆孔的轴线,单击【平移】,在3D模型中选择活塞内侧面和连杆外侧面。

在【状态】中显示“完成连接定义”,单击【完成】。如图1.10

装配完成。

3.3 运动仿真及分析

运动分析对活塞连杆机构进行运动仿真,可以进一步分析其运动是否合理,结构是否发生运动干涉等信息. (1).添加伺服电机

选择菜单栏的【应用程序】→【机构】,系统进入机构平台。 单击【伺服电动机】,系统弹出“伺服电动机”对话框,如图2.1.

点选【从动图元】的【运动轴】,单击【选取】,选取旋转轴。如图2.2

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在伺服电动机定义中,单击【轮廓】,选择【规范】中的“速度”,选择【模】中的“常数”,在【A】框中输入50,单击【确定】。完成伺服电动机的创建。

注:速度为50mm/s。 (2).自由度分析

单击【机构分析】,系统弹出“分析定义”对话框,如图2.3.

选择【类型】中的“力平衡”,单击自由度中的【DOF】右边的按钮,在文本框中显示的数即为自由度。如果没有伺服电动机,自由度则为1. 注:一个自由度的机构,只需要一个伺服电动机就能驱动它。

(3).动画

单击【机构分析】,系统弹出“分析定义”对话框,选择【类型】中的“运动学”,在【终止时间】框中输入50. 注:给定时间为50秒。

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单击【运行】,模型就开始运动。如下图:

注:生成的视频文件截图

(4).运动包络

单击【回放】,系统弹出“回放”对话框。单击【创建运动包络】,系统弹出“创建运动包络”对话框,单击【读取元件】中的【选取】,在3D模型中选择连杆,单击【预览】。如图2.4

注:连杆的运动轨迹

(5).分析测量结果

单击【测量】,系统弹出“测量结果”对话框,单击【创建新测量】,系统 11

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弹出“测量定义”对话框。

在“测量定义”对话框中,选择【类型】中的“位置”,单击【点或运动轴】中的【选取】,在3d模型中选择活塞的孔轴线,如图2.6

在“测量定义”对话中【测量】中的“measure1”,选中【结果集】中“analysisdefinition3”选项,单击【检测选定结果集所选测量的图形】,系统弹出图形工具对话框。如图框中,单击【确定】,返回“测量结果”对话框

点“测量” 即生成位移曲线。同时可生成速度和加速度曲线。如图

1、

2、3 12

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图1 注:横轴代表时间,竖轴代表活塞位移

分析: 该图为活塞位移曲线图。活塞顶端为零点,以-90处为中心点,活塞从初始值为-86.9928处开始运动做往复运动,经过50秒在-93.0072处结束运动。可以看出,活塞的总位移成余弦规律,位移图比较平稳。

图2 注:横轴代表时间,竖轴代表活塞速度

分析: 该图为活塞速度曲线图。活塞由最下端以速度为13.0607mm/s开始向上做减速运动,后由0开始做加速运动,由此反复运动,50秒后到最下端结束运动。可以看出,活塞的速度曲线成余弦规律,具有周期性变化规律。

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图3 注:横轴代表时间,竖轴代表活塞加速度

分析: 该图为活塞加速度曲线图。加速度代表活塞的速度快慢的变化.它是速度的导数,因此权限与速度曲线的变化规律基本一致,可以看出,活塞的加速度曲线成正弦规律.仍然具有周期性变化规律。

.

注:位移、速度、加速度合图。

分析:由活塞位移、速度和加速度对应曲线可以得出结论:位移达到峰值的时候,加速度也达到了反向的峰值,这时候速度刚好为零。

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参考文献:

【1】 乔建军,proe 5.0动力学与有限元分析从入门到精通,机械工业出版社,2010,340~357.

【2】肖继德、陈宁宁,机床夹具,机械工业出版社,2011,5~13 【3】刘建华、杜鑫,机械设计基础,北京交通大学出版社,2010,14~38. 【4】魏增菊、李莉,机械制图,科学出版社,2007 【5】林清安,proe机构设计,2004 【6】孙印杰,proe基础与实例教程,北京电子工业出版社,2008 【7】孙恒,机械原理,高等教育出版社,2003 【8】施平,机械工程专业英语,哈尔滨工业大学出版社,2011 【9】孙印杰等,野火中文版Pro/ENGINEER Widfire基础与实例教程【M】,北京,电子工业出版社,2004.

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致谢:

经过两个多月的时间,终于完成了这次论文的设计.尽管在论文的设计过程中,遇到了许多困难和不解,但都在老师和同学的帮助下度过了.在这里,尤其要感谢我的指导老师-徐秀芬老师,本课题在选题及研究过程中都得到了徐秀芬老师的悉心指导。徐老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励。徐老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度,踏踏实实的精神使我获益良多。对徐老师的感激之情是无法用言语表达的。

第三篇:活塞压缩机转轮连杆机构技术资料大全

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活塞压缩机转轮连杆机构技术资料

前言

转轮连杆机构是一种用于活塞式压缩机或发动机的运动机构,转轮连杆机构最大的优势是在压缩气体过程中,通过逐步缩短力臂距离,来克服活塞受到的反压力。

技术背景

一百多年来,曲柄连杆机构的应用非常广泛,但还存在很多缺陷,在压缩机领域的使用逐步被旋转压缩机与螺杆压缩机所替代。曲柄连杆机构最大的缺陷,是曲轴旋转的力臂长度是恒定的,无法适应活塞在压缩气体过程中不断增大的气体反压力,目前还没有发现或提出通过改变力臂距离来适应压缩气体过程中活塞受到不断增强的反压力。

压缩机的曲柄连杆机构在恒定功率输入条件下,W=P/t,P=FS,活塞行程 = 2r(偏心距也就是力臂长度)曲柄的扭矩 P=2πrF。

曲柄连杆机构的力臂长度是不变的,曲轴旋转的扭矩是恒定的,一个恒定的力去克服压缩气体不断增强的反压力,功率能效不足是必然的。

本人提出了两个方案,一种是转轮连杆机构,改变力臂长度工作;另一种是转轮传动活塞变速机构,在转轮连杆机构的基础上进行了改进;改变力臂长度的同时对活塞运动的速度进行调节,根据公式W=FV(活塞运动速度)。

本文介绍的是转轮连杆机构,转轮连杆机构与曲柄连杆机构非常近似,以曲柄连杆机构作为对比,就很容易了解该技术了。

技术介绍

如下图所示,转轮连杆机构1由转轮

7、传动轴

8、连杆5与活塞4组成,转轮7上开有滚动圆槽13,连杆大头17安装在转轮7的滚动圆槽13中,连杆大头17的中心到转轮的中心为偏心距离,活塞4受到气体压力通过连杆大头17的接触点21传导到转轮7的滚动圆槽13内壁受力点22上,该滚动圆槽13内壁受力点22与转轮圆心的距离(力臂长度),在转轮7旋转过程中不断变化,活塞4由下止点向上止点运动压缩气体,连杆受到活塞的反压力作用在转轮7内壁受力点22,该受力点与转轮7圆心的距离逐步缩短,力臂长度变短,在一个等值功率输入条件下,转轮7作用在连杆大头上的作用力增大,该受力点22与转轮圆心距离越近,作用力就越大,用来抗拒压缩气体时的反压力。

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从上图可以看出,转轮连杆机构与曲柄连杆机构的区别不大,同样的偏心距离,同样的连杆长度,连杆推动活塞的运动特征是一样的,转轮带动连杆的旋转半径与曲轴带动连杆的旋转半径是一样的,唯独不一样的是连杆的受力点。曲柄连杆机构连杆的受力点与曲轴的力臂长度是一个定值,无论曲轴旋转角度怎么变化,该力臂长度是不变的,而转轮连杆机构的连杆大头传导的垂直力是作用在转轮的滚动圆槽内壁上的,内壁受力点与转轮圆心距离(力臂长度)是一个变化值,该变化值是受到滚动圆槽与转轮圆心的偏心距离L1(活塞行程=2L1),与滚动圆槽的直径决定的。

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上图的转轮滚动圆槽的半径R,与转轮的圆心O1到转轮滚动圆槽的偏心距离L1相等,H1是力臂长度,该力臂长度是一个变化值,

如活塞在下止点时,B1到O1的力臂长度H1 = 2R=2L1 ,力臂长度H1是偏心距L1的两倍;活塞在上止点时,H1=0 ,B1与转轮圆心O1重叠,活塞静止。活塞从下止点运动到上止点,力臂长度H1由2L1逐步缩短至0。

从上图可以看出,活塞在下止点向上止点运动,力臂长度H1由2L1逐步缩短,运动到转轮圆心时力臂长度为零。

转轮连杆机构与曲柄连杆机构对比分析

下图为曲柄连杆机构的原理图。

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曲柄的回旋半径r等于偏心距,力臂长度r等于O1到O2的距离,该力臂长度为定值;F1是连杆臂传导到轴颈圆心(受力点)的作用力,曲柄旋转的扭矩P=2πrF1。

假设转轮连杆机构与曲柄连杆机构的偏心距r相等,连杆的长度相等,活塞的受力面积相等,工作压力相等,来进行对比。

转轮连杆机构回旋半径r1等于偏心距, 转轮连杆机构的力臂长度L1为一个变化值, 转轮受到的扭矩P=2πL1F1

计算实例

以压缩比10:1相同的转轮连杆压缩机与为例,活塞受力面积相等,回旋偏心距30mm,活塞行程60mm,连杆长度12cm,转轮滚动圆槽的直径为60mm。

曲柄连杆机构的活塞运动到距离上止点6mm处,曲柄受到的扭矩为

P1=2πrF1=2π*30mm*F1

转轮连杆机构的活塞运动到距离上止点6mm处,测量到L1的长度为15mm,此时转轮受到的扭矩为

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P2=2πL1F1=2π*15mm*F1

P1:P2=2:1

转轮连杆机构在完成压缩冲程进入排气冲程时转轮受到的扭矩是曲柄连杆机构的二分之一,耗用功率是曲柄连杆机构的一半。

转轮连杆机构的动态特征与曲柄连杆机构非常相似,同样偏心距离,同样活塞行程与连杆长度;最大的区别是转轮连杆机构以改变力臂长度的工作方式,在活塞压缩气体冲程中,根据气体反压力逐步提高活塞的推力,增大活塞对抗压缩气体的反压力。

转轮连杆机构在不改变曲柄连杆机构固有特征的前提下,通过改变力臂长度,实现增加作用力提高工作能效,该技术优势足以淘汰目前的曲柄连杆机构。

转轮连杆机构的理论依托是扭矩P = FS = 2πrF。力臂长度与作用力的关系,是该技术的最大优势。

上图是转轮与连杆安装剖视图,该结构与曲柄连杆机构的曲轴与连杆安装相近似。由此可见,转轮连杆机构结构十分简单,在压缩机与发动机技术领域可以直接替代曲柄连杆机构。

该技术运用杠杆原理,实现气体压缩过程中的“以柔克刚”。以上技术的焦点是:连杆传导作用力的变化与受力点的力臂长度变化。

“以不变应万变”,该技术用于压缩机只需将曲轴连杆更换成转轮连杆,不会改变整体结构,简单实用效率高。

第四篇:曲柄连杆机构机体组 教案

一、教学内容分析

机体组是发动机的支架,是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配机体。本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用,只有掌握了发动机机体各组件的结构、作用和工作过程,才能继续深入学习与发动机有关的后续知识。

二、三维目标:

知识与技能:

1、掌握曲柄连杆机构的组成和作用;

2、掌握机体组的组成和作用;

3、掌握机体的结构形式主要有哪些。 过程与方法:

通过本次机体组这节课的学习,同学们将了解机体组各组成部件的结构形式及作用。由于同学们刚开始接触发动机,对发动机各个组成部件的相关知识还较生疏,所以,在讲解机体组这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学,通过课件上的图片或者视频的展示,以加强学生对发动机机体组知识的理解。

情感态度与价值观:

通过任务驱动和教师的引导,让学生自主探究学习和小组协作学习,在完成一个个具体的任务过程中机体组的组成和各零部件的作用,从而培养学生独立分析问题、解决问题的能力、举一反三的能力。

三、教学重难点

1、教学重点:曲柄连杆机构的组成和作用;

机体组的组成和作用;

机体组各零部件的作用。

2、教学难点:汽缸体的结构形式;

机体内各种结构形式的燃烧室结构。

四、教学方法:讲授法、讨论法、多媒体演示法

五、课时安排: 1课时

六、教学过程:

复习旧课:回顾发动机总体构造内容,用提问的方式检验学生的掌握程度。 设计意图:1)通过提问,可以让同学们集中注意力;

2) 通过提问,让学生回顾发动机总体构造知识,将有利于学生对发动机机体组这部分内容的学习。

引入新课:在本课教学开始,利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容,并提醒学生本次课内容的重点。

一、观看曲柄连杆机构相关视频

学生带着问题观看相关视频,问题如下:

1、发动机曲柄连杆机构有哪几部分组成?

2、发动机曲柄连杆机构的作用是什么呢?

二、小组讨论:

1 引导学生通过观看视频回答问题。 曲柄连杆机构的作用及组成:

机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成;

曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所,把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩,不断输出动力

三、观看机体组的相关视频

学生带着问题观看相关视频,问题如下:

1、机体组由哪几部分组成?

2、机体组的作用是什么呢?

四、小组讨论:

引导学生通过观看视频回答问题。 机体组的作用及组成:

机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。

机体组组成部分:气缸体、气缸垫、气缸盖、油底壳、汽缸套 【教师提问】机体组的每部分零部件有什么作用呢?

设计意图:通过提问,可以让同学们集中注意力,激发下面的学习兴趣,引出下面课程的继续开展。

五、机体组零部件

以多媒体课件PPT、专业教科书为媒体,讲解机体组各部件的结构和作用。讲解的同时,可通过播放关于机体组的视频,帮助学生理解机体组各部件的结构

1、气缸体

(1)分为以下三种形式:(1)一般式;(2)龙门式;(3)隧道式 ;

(2)气缸的排列形式:单列式、V形、对置式;

2、气缸套

(1)干式气缸套;(2)湿式气缸套 气缸套视频讲解。

3、油底壳

4、气缸盖

(1)气缸盖的主要作用是封闭气缸上部,与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。 (2)汽缸盖的结构;

5、汽缸垫

气缸垫装在气缸盖和气缸体之间,其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气,漏水和漏油。 板书设计:

一、曲柄连杆机构:

1、发动机曲柄连杆机构有哪几部分组成?

2、发动机曲柄连杆机构的作用是什么呢?

二、机体组

1、机体组由哪几部分组成?

2、机体组的作用是什么呢?

三、机体组零部件

1、气缸体

2、气缸套

3、油底壳

4、气缸盖

5、汽缸垫

课堂总结:

1、曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所,把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩,不断输出动力;由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。

2、机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。

机体组组成部分:气缸体、气缸垫、气缸盖、油底壳、汽缸套 作业布置:

1、发动机曲柄连杆机构的组成和作用?

2、发动机机体组的作用和组成?

3、汽缸体的机构形式有哪几种?

4、汽缸盖的作用和结构? 教学反思:

第五篇:天马活塞企业画册设计

第一部分:设计原则:

本次设计的思路遵循以下原则,

一体现活塞行业特色

二需表现天马力源的主要基本元素

三大器,不落入俗套

不仅仅是简单的底纹+产品+标志+名称,

平面设计讲究点线面的结合,构图的多样性、

色彩的运用既有特色又不花乱。

第二部分:目录

第三部分:正文

封面(1)

一、卷首语---足迹印证着梦想(两页)

执着探索苍海的深邃

面对大海的咆哮

出没在巅峰和波谷之间

以坚韧不拔之信念

以自强不息的精神

鼓动勇敢与智慧编织的风帆

披星戴月

不舍昼夜

十五年后,当年的一叶轻舟

已打造成一艘军舰

在商海的律动中

留下波澜壮阔的回响

二、董事长致辞(1页)

1、董事长照片(内附董事长的个人的一些简介:于建华---沧州市政协委员、市工商联执委、市著名的民营企业家、河北天马、力源活塞工业股份公司董事长),塑造领导魅力,从而带动正个企业形象。

2、致辞内容

从现在到本世纪中,对我们这代人来说,是充满机遇和挑战的时期。把握机遇,迎接挑战,加快发展,是现实社会赋予我们每个企业家的责任;清醒地意识到这个责任,不断的进取,并为之付出不懈地努力,已经成为每个力源人的共识和一致的奋斗准则。

“百舸争流,千帆竟渡”,河北天马.力源活塞工业股份有限公司15年里,在各级领导的关怀下、国内外客户的支持下以及力源人的努力下,在连续大跨步的蓬勃发展中,闯出了一条具有力源特色的奋斗发展之路。经过这15年辛勤建设,天马.力源已发展成具有相当规模,经济效益和社会效益日益增长的现代化活塞专业企业。

一贯的质量服务意识,强烈的振兴中国企业行业的社会责任感与发展现代化“专业”企业的经营理念,为新世纪更快、更新、更高发展的崭新力源,奠定了坚实的基础。

历史的昭示,现实的机遇,未来的挑战;这一切均将凝聚成两个字——发展!支撑这两个字的是勤劳智慧和汗水,是一往直前、声声不息的坚实步伐。我们坚信:曾经为力源的发展壮大作出贡献的力源人,在一贯给予力源事业支持与厚爱的各界朋友的关怀下,面对机遇和挑战并存的21世纪,必能更加发挥力源人的聪明才智与胆识,以力源特有的“团结勤奋,勇于开拓,争创一流”的企业精神;诚信立身,共赢存远的企业理念;必定能创造出力源,更加辉煌,更加灿烂的明天。

万里关山从头越,乘风破浪正当时。为了我国的汽车配件行业的繁荣,天马力源公司愿与社会各界朋友共同合作,携手共创活塞事业的新辉煌。

欢迎社会名界有识之士来我公司参观、洽谈业务。

河北天马.力源活塞工业股份有限公司董事长于建华

三、企业简介(1)

企业简介:

河北天马.力源工业股份有限公司(原名河北天马活塞工业有限公司)是生产各种汽车、空气压缩机、柴油机及摩托车、船舶所需的活塞和缸套的现代专业化公司。公司雄厚的实力、良好的信誉获得了社会的一致认可。被评为“中国内燃机工业协会成员单位”、“中国企业工业协会成员单位”、“河北省百强企业”、“河北省著名商标”。

公司成立于1989年 ,座落于河北省沧州市经济技术开发区。地理位置优越,东临渤海,北靠京津,与山东半岛及辽东半岛隔海相望。京沪铁路、朔黄铁路和京沪、石黄高速公路在这里交汇,地理位置得天独厚。

公司占地面积50余亩,现有员工600余人,其中在中专以上的技术人员近百名,高级工程师20余人,拥有高科技生产线16条、各类生产设备及技术检测设备(仪器)350余台。公司凭借着优秀的员工队伍、精良的设备、先进的工艺、一流的标准、严格的管理、完善的服务使得所生产的"力源"牌活塞经"重庆市国防工业产品质量监督检验站"、"天津市产品质量监检验所"、"中国摩托车质量监督检验所"等权威部门检测,产品质量均达到和超过国标标准, 96年发给美国的样件经过500小时台架试验,一次性试车成功,各项技术指标均达到国际标准。中国人民保险公司承担公司产品质量责任双保险

公司董事长兼总经理于建华是沧州市政协委员、市工商联执委、市著名的民营企业家。他一贯倡导"以人为本、精益求精、顾客至上、安全文明、追求卓越、开拓振兴、以质量求生存、靠信誉发展"治厂方针,目前公司为了适应全球汽车业的发展,正全面推行QS9000的质量体系,努力为客户提供更加优质的产品和良好的售后服务。

欢迎社会名界有识之士来我公司参观、洽谈业务。

四、产品风采----优化平台,多元发展(2)

1、展示主要产品的照片

2、产品文案介绍

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