刘萍

摘要：对曲柄连杆机构进行运动学和动力学分析，应用Pro/E软件对曲轴建立实体模型，应用ANSYS 软件对模型进行有限元分析。

关键词：曲轴；静力学分析；有限元

中图分类号：U464.133+.3文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.04.002

0引言

作为发动机传递运动和动力的机构——曲柄连杆机构，它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。因其是发动机中主要的受力部件，其工作的可靠性决定了发动机工作的可靠性。随着发动机强化指标的不断提高，在设计过程中应保证机构具有足够的疲劳强度和刚度以及良好的动静态力学特性以适应机构更加复杂的工作条件和不断变化的周期性载荷。

1研究的主要方向

对曲柄连杆机构受力情况进行深入研究，内容有：（1）分析曲柄连杆机构中各种力的作用情况，对曲柄连杆机构进行运动学和动力学分析，并根据这些力对曲柄连杆机构的主要零部件进行强度、刚度等方面的计算和校核。（2）应用Pro/E软件对曲轴建立实体模型。（3）应用ANSYS 软件对模型进行有限元分析。

2曲柄连杆机构的类型及选择方案

根据运动学观点将内燃机中曲柄连杆机构分为三类，即：偏心曲柄连杆机构、中心曲柄连杆机构和主副连杆式曲柄连杆机构。中心曲柄连杆机构在内燃机中的应用最广泛。经过比较，本设计选择中心曲柄连杆机构。

3曲轴的工作条件和设计要求

曲轴的工作环境使曲轴既扭转又弯曲，产生疲劳应力。所以，曲轴的设计从总体结构上选择整体式，其刚度和强度较高，加工表面也比较少并具有工作可靠、质量轻的特点。……