柴油機設計畢業(yè)論文

1、<p>　　學 士 學 位 論 文</p><p>　　THESIS OF BACHELOR</p><p>　?。?008—2012年）</p><p>　　題 目 JX493ZLQ3A柴油機概念設計及其仿真分析</p><p>　　學 院： 機電工程學院 系 動力系 </p>&

2、lt;p>　　專 業(yè)： 熱能與動力工程 </p><p>　　班 級： 082班 </p><p>　　學 號： </p><p>　　學生姓名：

3、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　起訖日期： 2012年2月13日至2012年5月15日 </p><p>　　JX493ZLQ3A柴油機概念設計及其仿真分析</p><p><b>　　摘要</b><

4、/p><p>　　眾所周知，相比汽油機，柴油機具有燃油消耗率低（平均比汽油機低30%），而且柴油價格較低，所以燃油經濟性較好；同時柴油機的轉速一般比汽油機的低，扭矩要比汽油機大，但其質量大、工作時噪音大，制造和維護費用高，同時排放也比汽油機差。但隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展，柴油機的這些缺點正逐漸的被克服，現(xiàn)在的部分高級轎車已經開始使用柴油發(fā)動機了。</p><p>　　本課題的研究內容主要是對JX49

5、3系列柴油機進行改進設計，以便延續(xù)其生命力以及更好的為人們服務。在滿足一系列性能指標的前提下進行JX493ZLQ3A柴油機的概念設計。</p><p>　　在柴油機的概念設計中，首先通過復習自己在專業(yè)課程中學習的柴油機相關知識，再結合從網絡及圖書館查閱到的柴油機發(fā)展及研究的相關資料，對于柴油機有了充分的理解。然后在JX493縱橫剖面圖的基礎上，根據(jù)JX493ZLQ3A柴油機所需滿足的性能要求確定出柴油機的總體布置

6、方案。</p><p>　　在用軟件CATIA進行簡要三維造型的過程中，其中的數(shù)據(jù)主要是通過查閱柴油機手冊和內燃機學中的規(guī)定范圍進行計算獲取。該柴油機的縱橫剖面圖由CAD繪制。</p><p>　　關鍵詞：柴油機、設計、運動分析、CATIA</p><p>　　JX493ZLQ3A diesel engine conceptual design and simula

7、tion analysis</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　We all know, compared to the gasoline engine, diesel engine with low fuel consumption (30% lower on average than gasoline), and lower

8、the price of diesel, so fuel economy is good; engine speed is generally lower than gasoline.Torque than gasoline, but its quality, noise at work, manufacturing, and high maintenance costs, while emissions than gasoline.

9、 With the development of modern technology, these shortcomings of the diesel engine is gradually being overcome, now part of the limousine has alr</p><p>　　The contents of this subject is mainly JX493 series

10、 diesel engine to improve the design, in order to continue its vitality and better services for the people. Satisfy a set of performance indicators under the premise of the conceptual design of the JX493ZLQ3A Diesel.<

11、/p><p>　　The conceptual design of diesel engines, diesel-related knowledge through learning in professional courses before the review, combined with access to the diesel engine development and research informat

12、ion from the network and libraries, the diesel engine has been fully understood. And then on the basis of the JX493ZQ vertical and horizontal sections, the JX493ZLQ3A diesel engines required to meet the performance requi

13、rements to determine a diesel engine's overall layout scheme.</p><p>　　Which the data is calculated to obtain access to the scope of the provisions of the diesel manual and internal combustion engines, i

14、n a brief three-dimensional modeling software CATIA. Aspect of the diesel profile from the CAD drawing.</p><p>　　Keywords: Diesel、design、 motion analysis、CATIA </p><p><b>　　目錄</b><

15、;/p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1引言1</b></p><p>　　1.2國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢：1<

16、;/p><p>　　1.2.1國外柴油機技術的現(xiàn)狀與發(fā)展1</p><p>　　1.2.2我國柴油機產業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展3</p><p>　　1.3本課題研究內容4</p><p>　　第二章 柴油機主要零件設計5</p><p><b>　　2.1活塞組5</b></p>&l

17、t;p>　　2.1.1 活塞設計要求5</p><p>　　2.1.2活塞主要設計尺寸5</p><p><b>　　2.2連桿組8</b></p><p>　　2.2.1連桿的設計要求8</p><p>　　2.2.2連桿的主要設計尺寸8</p><p><b>　　2

18、.3曲軸組10</b></p><p>　　2.3.1曲軸設計要求10</p><p>　　第三章JX493ZLQ3A型柴油機的總體布置12</p><p>　　3.1凸輪軸的布置12</p><p>　　3.2氣缸套的布置12</p><p>　　3.3噴油泵的布置13</p>

19、<p>　　3.4齒輪傳動機構的布置13</p><p>　　3.5機油泵的布置13</p><p>　　3.6水泵（包括風扇）的布置14</p><p>　　3.7進排氣管的布置14</p><p>　　3.8渦輪增壓器及中冷器的布置15</p><p>　　第四章 曲柄連桿機構三維造型16&l

20、t;/p><p>　　4.1CATIA簡介16</p><p>　　4.2利用CATIA進行設計的方法16</p><p>　　4.2.1草圖設計16</p><p>　　4.2.2生成三維零件毛坯17</p><p>　　4.2.3完成三維造型17</p><p>　　4.3三維造型的簡

21、要說明17</p><p>　　4.3.1活塞造型17</p><p>　　4.3.2連桿造型19</p><p>　　4.3.2曲軸造型21</p><p>　　第五章 裝配和運動干涉分析23</p><p>　　5.1曲柄連桿機構裝配情況的簡要說明23</p><p>　　5.2

22、曲柄連桿機構的干涉分析24</p><p>　　5.2.1靜態(tài)分析24</p><p>　　5.2.2動態(tài)分析28</p><p>　　5.3曲柄連桿機構的運動仿真31</p><p><b>　　結論35</b></p><p><b>　　參考文獻36</b>

23、</p><p><b>　　致謝37</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　隨著汽車產業(yè)的不斷發(fā)展，對石油的需求量也不斷增加，畢竟石油資源有限，所以全世界的汽車受節(jié)能要求的推動，日益向柴

24、油化發(fā)展。尤其在石油稀缺的西歐不僅是重型貨車。大型客車應用柴油機，甚至小轎車上也越來越多的應用柴油機。</p><p>　　JX493系列柴油機是江鈴汽車股份有限公司九十年代消化吸引日本五十鈴4J系列柴油機先進技術，采用國際先進的制造工藝生產的產品，由于其可靠性和經濟性突出，深受用戶歡迎。但隨著社會的發(fā)展和技術的進步，JX493系列柴油機已逐步顯現(xiàn)出其落后的態(tài)勢，因此，有必要對其進行改進設計，以便延續(xù)其生命力。&

25、lt;/p><p>　　1.2國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢：</p><p>　　1.2.1國外柴油機技術的現(xiàn)狀與發(fā)展</p><p>　　現(xiàn)代的調整高性能柴油機由于熱效率比汽油機高、污染物排放比汽油機少， 作為汽車動力應用日益廣泛。西歐國家不但載貨汽車和客車使用柴油發(fā)動機， 而且轎車采用柴油機的比例也相當大。最近， 美國聯(lián)邦政府能源部和以美國三大汽車公司為代表的美國汽車研

26、究所理事會正在開發(fā)新一代經濟型轎車同樣將柴油機作為動力配置。 經過多年的研究、大量新技術的應用，柴油機最大的問題煙度和噪聲取得重大突破，達到了汽油機的水平。 下面是國外柴油機應用的一些先進技術：</p><p>　?。ㄒ唬┕曹壟c四氣門技術</p><p>　　國外柴油機目前一般采用共軌新技術、四氣門技術和渦輪增壓中冷技術相結合， 使發(fā)動機在性能和排放限值方面取得較好的成效，能滿足歐3排放限

27、值法規(guī)的要求。</p><p>　　四氣門結構（二進氣二排氣）不僅可以提高充氣效率，更由于噴油嘴可以居中布置， 使多孔油束均勻分布，可為燃油和空氣的良好混合創(chuàng)造條件；同時， 可以在四氣門缸蓋上將進氣道設計成兩個獨立的具有為同形狀的結構，以實現(xiàn)可變渦流。 這些因素的協(xié)調配合，可大大提高混合氣的形成質量（品質），有效降低碳煙顆粒、HC 和 NOX 排放并提高熱效率。</p><p>　　（二）

28、高壓噴射和電控噴射技術</p><p>　　高壓噴射和電控噴射技術是目前國外降低柴油機排放的重要措施之一， 高壓噴射和電控噴射技術的有效采用，可使燃油充分霧化，各缸的燃油和空氣混合達到最佳， 從而降低排放，提高整機（車）性能。</p><p><b>　　（三）增壓中冷技術</b></p><p>　　采用渦輪增壓增加柴油機的空氣量，提高燃燒的

29、過量空氣因數(shù)是降低大負荷工況排氣煙度、 PM 排放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空——空中冷系統(tǒng)，可使增壓空氣溫度下降到50℃以下， 工作循環(huán)溫度的下降有助于NOX的低排放和PM的下降，故目前重型車用柴油機都普遍是增壓中冷型， 不僅有助于低排放而且燃油經濟性良好。此外，渦輪前排氣旁通閥的應用，不僅能降低PM和CO排放， 還可以改善渦輪增壓柴油機的瞬態(tài)性能和低速扭矩。</p><p>　?。ㄋ模┡艢庠傺h(huán)（EGR

30、）技術的應用</p><p>　　EGR 是目前發(fā)達國家先進內燃機中普遍采用的技術，其工作原理是將少量廢氣引入氣缸內， 這種不可再燃燒的 CO2 及水蒸汽廢氣的熱容量較大，能使燃燒過程的著火延遲期增加，燃燒速率變慢， 缸內最高燃燒溫度下降，破壞 NOX 的生成條件。EGR技術可使機動車NOX排放明顯降低， 但對重型車用柴油機而言，目前傾向于使用中冷EGR技術，因為其不僅能明顯降低NOX， 還能保持其他污染物的低水

31、平。</p><p><b>　?。ㄎ澹┖筇幚砑夹g</b></p><p>　　柴油機后處理的目標是進一步改善PM和NOX的排放。 目前主要采用加裝氧化型催化轉化器和研究開發(fā) NOX 催化轉化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。</p><p><b>　?。┎裼?lt;/b></p><p>　　柴

32、油的生產和貯存條件，是保證柴油發(fā)動機（車）正常運轉延長使用壽命和保持低排放的重要保證。 例如瑞典的一級柴油使用中可減少CO排放達54%，HC 和 NOX 排放達10%，PM 排放減少14%～47%。 發(fā)達國家已普遍使用燃料清凈劑，既能節(jié)省燃料，又能清除積碳、降低排放。</p><p>　　（七）乳化柴油的應用</p><p>　　柴油加水摻合乳化劑，使其形成較為穩(wěn)定的含水乳化柴油， 這類改

33、進型燃料的使用可明顯降低柴油機（車）的排放，尤其是NOX和PM。目前美國報道這方面進展較多， 我國也在這方面進行研究，且已取得可喜進展。加水20%乳化柴油（70天不分層）， 在大型柴油機上100%負載工況下，功率不減，節(jié)油明顯，動力輸出比柴油上升4.3%， 且煙度和NOX排放下降明顯。然而，盡管這項技術對低排放有好處，但其潛在的問題如水結冰、 水對發(fā)動機的腐蝕等問題尚待解決。</p><p><b>　

34、?。ò耍┙档蜋C油消耗</b></p><p>　　柴油機排放的顆粒物中，有相當一部分來自餾分較重的機油的燃燒。 為了滿足日益嚴格的柴油機（車）排放限值標準的要求，必須把來自機油的燃燒降至最低限度， 即在保證發(fā)動機正常運轉的前提下，最大限度地減少機油的消耗。為了降低柴油機的機油消耗， 活塞環(huán)的優(yōu)化設計和制造及缸套間的科學配置非常重要。</p><p>　　1.2.2我國柴油機產業(yè)

35、的現(xiàn)狀與發(fā)展</p><p>　　我國柴油機產業(yè)自20世紀80年代以來有了較快的發(fā)展， 隨著一批先進機型和技術的引進，我國柴油機總體技術水平已經達到國外80年代末90年代初水平， 一些國外柴油機近幾年開始采用的排放控制技術在少數(shù)國產柴油機上也有應用。 最新開發(fā)投產的柴油機產品的排放水平已經達到歐1排放限值要求，一些甚至可以達到歐2排放限值要求。 但我國柴油機產業(yè)的整體發(fā)展仍然面臨著許多問題。</p>

36、<p>　?。ㄒ唬┪覈匦筒裼蛙嚨漠a量在逐年增加，中型、輕型車柴油化步伐也在加快，但在微型汽車、 轎車領域，柴油車所占比例仍為零。而另一方面，我國中型柴油機市場已呈現(xiàn)供大于求， 輕型柴油機市場也趨向飽和，但骨干企業(yè)正在生產的多數(shù)產品從技術角度已應是淘汰產品，發(fā)展?jié)摿Σ淮蟆?lt;/p><p>　?。ǘ┎裼蜋C行業(yè)投入不足，嚴重制約了生產工藝水平、規(guī)模發(fā)展和自主開發(fā)能力的提高。 現(xiàn)在，我國柴油機技術基礎薄弱

37、，整體技術水平落后于國際先進水平10至20年， 也落后于國內車用汽油機的發(fā)展，還不具備完整的全新柴油機產品和關鍵零部件開發(fā)能力。 許多國外已經普遍采用的技術在我國仍處于研究階段，有些甚至仍是空白。</p><p>　　（三）我國柴油機技術的落后、產品質量差以及車輛使用中維修保養(yǎng)措施不力，導致低性能、 高排放柴油車在使用中對城市環(huán)境和大氣質量造成不良影響，使社會產生"厭柴"心理。</p&g

38、t;<p>　?。ㄋ模┎裼推焚|差、柴油標準的制修訂嚴重滯后于汽車工業(yè)發(fā)展的需要，對柴油機技術的發(fā)展以及各種新技術、 改善柴油機排放措施的應用造成障礙</p><p>　　1.3本課題研究內容</p><p>　　在進行柴油機的概念設計時，首先要充分掌握三維設計軟件的一些必要的制圖操作以及規(guī)則；其次要理解柴油機的整體結構以及曲軸、連桿、活塞等重要部件，準確把握各部分之間的關系，

39、然后對其進行簡要三維造型，并進行裝配和運動干涉分析。</p><p>　　在進行概念設計時，JX493ZLQ3A柴油機應滿足的性能要求有：</p><p><b>　　進氣方式:增壓 ；</b></p><p>　　柴油機類型:水冷四沖程直列式頂置式氣門 ；</p><p>　　氣缸數(shù)－缸徑×沖程:4-93mm

40、×102mm ；排氣量:2.771cc ；</p><p>　　壓縮比:17.5 ；</p><p>　　燃燒形式:直接噴射；</p><p>　　潤滑方式:壓力循環(huán)飛濺復合式 ；</p><p>　　冷卻方式:閉式壓力循環(huán) ；</p><p>　　起動方式:電啟動 ；</p><p>

41、;　　輸出功率:75千瓦/3600 轉；</p><p>　　最大扭矩:240牛米/2200轉；</p><p><b>　　怠速:750轉；</b></p><p>　　最大空轉:4200轉；</p><p>　　全負荷最低燃油消耗率:230g/kwh ；</p><p>　　冷起動溫度:-25

42、℃ ；</p><p>　　排氣溫度:<600℃；</p><p>　　噪聲:最大 106dB 分貝；</p><p><b>　　排放達歐－III。</b></p><p>　　在滿足以上性能的前提下進行柴油機的概念設計。</p><p>　　第二章 柴油機主要零件設計</p>

43、<p><b>　　2.1活塞組</b></p><p>　　活塞組包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷等，活塞是柴油機中的重要組件。正是由于活塞高效可靠的工作，才使活塞在柴油機中具有旺盛的生命力。</p><p>　　2.1.1 活塞設計要求</p><p>　　根據(jù)活塞的工作條件，在進行活塞設計時首先要求：</p><

44、p>　　1）選用熱強度好，散熱性好，膨脹系數(shù)小，耐磨、有良好減磨性和工藝性的材料。</p><p>　　2）形狀和壁厚合理，吸熱少，散熱好，強度、剛度符合要求，盡量避免應力集中，與缸套有最佳的配合間隙。</p><p>　　3) 密封性好，摩擦損失少。</p><p><b>　　4）重量輕。</b></p><p&g

45、t;　　2.1.2活塞主要設計尺寸</p><p>　　中小功率高速柴油機最常用的是整體鑄造的鋁合金活塞。圖2.1給出了整體式鋁合金活塞的主要尺寸，表2-1是它的統(tǒng)計范圍（以缸徑D為基準）以及最終取值。為了使柴油機整體結構緊湊，減小整機高度和質量，減小往復慣性力，活塞總高度H、特別是壓縮高度H1應盡可能減小。</p><p><b>　　活塞高度H</b></p

46、><p>　　活塞高度取決于下列因素：</p><p>　　對柴油機高度尺寸的要求（與柴油機用途有關）；</p><p><b>　　轉速n；</b></p><p><b>　　燃燒室形狀及尺寸；</b></p><p><b>　　活塞裙部承壓面積；</b&g

47、t;</p><p>　　應在保證結構布置合理和所需的承壓面積條件下，盡量選擇較小的活塞高度。H的選取見表2-1。</p><p>　　圖2.1 整體式鋁合金活塞</p><p>　　表2-1 活塞的主要尺寸比例及最終取值</p><p><b>　　2.壓縮高度H1</b></p><p>　　

48、壓縮高度H1決定活塞銷的位置。H1取決于第一道活塞環(huán)至頂面的距離h、環(huán)帶高度H5（H5又決定于活塞環(huán)的數(shù)目及高度）及上裙高度H4。在保證氣環(huán)良好工作的條件下，縮短H1，以力求降低整機的高度尺寸 。H1的選取見表2-1。</p><p><b>　　3.火力岸高度h</b></p><p>　　1）h越小，第一道環(huán)本身的熱負荷也越高。應根據(jù)熱負荷及活塞冷卻狀況確定h，使

49、第一道環(huán)的工作溫度不超過允許極限（180~220℃）。</p><p>　　2）在保證第一道環(huán)工作可靠的條件下，盡量縮小h，以力求降低活塞高度和質量。h的選取見表2-1。</p><p>　　4.活塞環(huán)的數(shù)目及排列</p><p>　　高速柴油機的活塞環(huán)數(shù)目一般為：氣環(huán)2~3道，油環(huán)1~2道；本設計采用2道氣環(huán)，1道油環(huán)，圖2.2給出了活塞環(huán)主要尺寸，其高度來源于柴

50、油機設計手冊上冊圖7-9高速柴油機鋁活塞的尺寸示例，氣環(huán)b氣/D=0.024故選b氣=2；油環(huán)b油/h=0.04故選b油=4深度選取為D/t=23~25故選t=4。</p><p>　　圖2.2 作用在活塞環(huán)上的力以及其尺寸</p><p><b>　　5.環(huán)岸高度</b></p><p>　　1）第一環(huán)岸（第一道氣環(huán)下面的環(huán)岸）溫度較高，承受

51、的氣體壓力最大，又容易受環(huán)的沖擊而斷裂。所以第一環(huán)岸高度h1一般比其余環(huán)岸高度要大一些。</p><p>　　2）必須保證環(huán)岸有足夠的機械強度。環(huán)岸高度見下表</p><p><b>　　表2-2 環(huán)岸高度</b></p><p><b>　　6.活塞頂部厚度＆</b></p><p>　?。κ歉鶕?jù)

52、活塞頂部應力、剛度及散熱要求來決定的，小型高速柴油機的鋁活塞，如果滿足頂部有足夠的傳熱截面，則頂部的機械強度一般也是足夠的。熱應力隨活塞厚度增加而增大，活塞頂厚度只要厚到承受燃氣壓力即可。取值范圍是＆/D=0.04~0.08取值為＆=7。</p><p><b>　　7.裙部長度H2</b></p><p>　　1）選取H2應使裙部比壓在許可范圍之內；</p&g

53、t;<p>　　2）上、下裙長應有恰當?shù)谋壤先归L度H4過小，易產生尖峰負荷造成活塞拉毛及擦傷。一般的比例如下：H3=(0.6~0.75)H2(H2的選取見表2-1)</p><p><b>　　8.裙部壁厚＆0</b></p><p>　　鋁活塞裙部最小壁厚一般為（0.03~0.06）D。薄壁裙部對減小活塞重量有利，但又需保證裙部有足夠的剛性，則可設

54、置加強筋。故＆0取5。</p><p>　　9.活塞銷直徑d和銷座間隔b</p><p>　　d和D的選擇主要是考慮活塞銷座的承壓力及活塞銷的剛度問題，應滿足下列要求：</p><p>　　1）保證銷座比壓和連桿小頭軸承比壓的平均比壓均在允許范圍之內。</p><p>　　2）d的選取應保證活塞的變形在許可范圍內。d的取值見表2-1，銷座間距

55、b/D=0.35~0.42故取b=37。</p><p><b>　　2.2連桿組</b></p><p>　　2.2.1連桿的設計要求</p><p>　　1）結構簡單，尺寸緊湊，可靠耐用。</p><p>　　2）在保證具有足夠強度和剛度的前提下，盡可能減輕質量，以降低慣性力。</p><p>

56、;　　3）盡量縮短長度，以降低發(fā)動機的總體尺寸和總質量。</p><p>　　4）大小頭軸承工作可靠，耐磨性好。</p><p>　　5）連桿螺栓疲勞強度高，連接可靠。</p><p>　　6）易于制造，成本低。</p><p>　　2.2.2連桿的主要設計尺寸</p><p>　　2-3連桿主要尺寸表</p&g

57、t;<p>　　圖2.3 高速柴油機連桿基本參數(shù)</p><p><b>　　1.連桿長度l</b></p><p>　　連桿長度l與結構參數(shù) λ=R/l（R為曲柄半徑）。連桿長度越短，即λ越大，則可降低發(fā)動機高度，減輕運動件重量和整機重量，對高速化有利，但增加曲軸平衡塊與活塞、氣缸套相碰的可能性。根據(jù)總體設計確定的連桿長度見表2-3。</p>

58、;<p>　　2.連桿小頭結構尺寸</p><p>　　小頭主要尺寸為連桿襯套內徑d1和小頭寬度B1 。B1取決于活塞銷座間距b與連桿小頭的端面間隙△，即B1=b-△。具體取值見表2-3。</p><p><b>　　3.連桿桿身</b></p><p>　　高速柴油機連桿桿身廣泛采用工字形截面。工字形截面桿身尺寸根據(jù)表2-3和圖

59、2.4選取。</p><p><b>　　4.連桿大頭</b></p><p>　　連桿大頭多采用平切口結構，它形狀簡單，結構緊湊，工作可靠。不過，從柴油機的拆裝方便性出發(fā)，要求連桿大頭在拆卸連桿蓋后能通過氣缸孔，即B0<D0。實踐表明，當曲柄銷直徑超過0.65D時，具有足夠強度的平切口連桿大頭就不能滿足上述要求。本設計曲柄銷直徑55/93=0.59<0

60、.65，故選平切口。</p><p>　　連桿大頭尺寸主要取決于曲柄銷直徑D2、長度L2及連桿軸瓦厚度δ1和連桿螺栓直徑dm。D2、L2、δ1等尺寸，由曲軸設計決定，dm則根據(jù)強度要求設計。連桿螺栓孔中心線應盡量靠近軸瓦，連桿螺栓孔中心距C見表2-3，螺孔外側邊厚不小于2~4mm。連桿大頭高度H3、H4對大頭的剛度影響較大，平切口連桿其一般范圍為：H3=(0.41~0.58)D2 H4=(0.41~0.58)D

61、2 本設計選取H3=H4=25。</p><p>　　圖2.4 連桿桿身截面形狀和尺寸</p><p><b>　　2.3曲軸組</b></p><p>　　2.3.1曲軸設計要求</p><p>　　1）具有足夠的疲勞強度，以保證曲軸工作可靠。設計時應盡量減小應力集中，加強薄弱環(huán)節(jié)。</p><p

62、>　　2）具有足夠的剛度，使曲軸變形不致過大，以免惡化活塞連桿組及軸承的工作條件，同時應避免在工作范圍內出現(xiàn)共振，以防產生過大的扭轉、橫向和軸向的附加應力。</p><p>　　3）軸頸具有良好的耐磨性。應根據(jù)軸頸比壓，選取適當?shù)妮S承材料、軸頸硬度和加工精度，以保證曲軸和軸承有足夠的壽命。</p><p>　　4）曲軸排列應合理，以保證柴油機工作均勻；曲軸平衡性良好，以減小振動和主軸

63、承最大負荷。</p><p>　　5）材料選擇適當，以充分發(fā)揮材料強度潛力。</p><p>　　2.2.2曲軸設計尺寸</p><p>　　曲軸尺寸中最值得關注的是曲柄銷直徑dcp和曲柄臂厚度hcw。dcp增大使連桿軸承比壓減小，曲軸剛度和強度提高，但同時使連桿尺寸增大，曲軸旋轉質量增大，平衡塊隨之加大，是曲軸扭振頻率下降。主軸頸直徑dcj增大特別有利于曲軸扭振剛

64、度的提高，而且沒有加大連桿和平衡塊等副作用，但對加強最關鍵的曲柄銷強度和改善負荷最重的連桿軸承的工作并無益處。所以，雖然一般取dcj>dcp，但過分加大dcj不僅沒有必要，而且會使軸承摩擦損失增大。</p><p>　　表2-4 高速柴油機曲軸的主要尺寸比例和最終取值</p><p>　　圖2.5 鑄造的整體四拐曲軸及其主要尺寸</p><p>　　因為lcp

65、 + lcj +2hcw=L(氣缸軸距)，所以一般必須在軸頸長度lcp、lcj與曲柄臂厚度hcw之間合理分配可用的尺寸L，因為L已根據(jù)機體和氣缸的結構確定。</p><p>　　曲柄臂厚度hcw對曲拐的彎曲強度有決定性的影響，因彎曲強度與h2cw成正比。但增加hcw勢必減小lcp和lcj，所以這里實際上是一個彎曲強度與軸承比壓2之間的最佳折中問題。雖然，增大曲柄臂寬度bcw也能提高彎曲強度，但由于bcw增大導致曲

66、柄臂中應力分布更不均勻，彎曲強度只與b1/2cw成正比，所以如果hcw不足則難用加大bcw來補償。另外平衡塊一般不應超出曲柄旋轉所掃過的范圍，平衡塊厚度一般與曲柄臂相同。</p><p>　　根據(jù)以上要求，本設計中曲軸主要尺寸已在表2-4中列出。</p><p>　　第三章JX493ZLQ3A型柴油機的總體布置</p><p><b>　　3.1凸輪軸的布

67、置</b></p><p>　　直列式柴油機凸輪軸的橫向位置，在不與曲軸連桿機構相碰的條件下，應該盡可能靠近氣缸中心線，以獲得柴油機的最小寬度。</p><p>　　凸輪軸的高度布置有上置式、下置式和頂置式三種方案。</p><p>　　凸輪軸下置式（凸輪軸位于汽缸套左側下方） 凸輪軸通過挺柱、推桿和搖臂驅動氣門。凸輪軸離曲軸較近，由曲軸上的正時齒輪，

68、通過惰齒輪來傳動，機構較簡單，故獲得廣泛應用。其缺點是配氣機構質量較大，高速適應性差。</p><p>　　凸輪軸中置式（凸輪軸位于缸體上部）這種形式將推桿縮短，提高了剛度，減小了慣性，從而能承受高速回轉。 </p><p>　　凸輪軸頂置式（凸輪軸位于缸蓋上）這種結構，凸輪軸直接驅動搖臂，省去了挺柱和推桿，使往復運動質量大大減小。因此適用于高速發(fā)動機。但正時傳動機構復雜，且為拆裝缸蓋造成

69、一定困難。</p><p>　　本次設計采用的是凸輪軸下置式。</p><p><b>　　3.2氣缸套的布置</b></p><p>　　缸套主要分為無缸套、干缸套和濕缸套三種。</p><p>　　干缸套的機體剛度比濕缸套的大，而且因為沒有冷卻水的密封問題，其缸心距比濕缸套的小，對于縮短柴油機的總長度有利。干缸套的主

70、要缺點是由于干缸套一般與外缸套是過渡配合，干缸套不與冷卻水直接接觸，冷卻效果不是太好。</p><p>　　濕缸套由于冷卻效果好，更換方便，制造方便，雖然濕缸套的機體剛度較差，但是通過合理的布置加強肋也可以保證機體的強度。</p><p>　　無缸套柴油機與有缸套柴油機相比，主要做了如下改進：</p><p>　　1)取消缸套，活塞環(huán)、活塞直接作用于缸孔。</

71、p><p>　　2)在缸體的材料中添加了微量元素，提高了缸體的強度與耐磨性，使之適應無缸套柴油機的工作環(huán)境。</p><p>　　3)采用外圓鍍鉻的活塞環(huán)，與缸體的缸孔壁形成一對良好的摩擦副。</p><p>　　4)對缸孔的粗糙度提出要求，使其具備潤滑性、耐磨性。</p><p>　　5)因不需要安裝缸套，缸孔無止口。與有缸套柴油機相比，由于取

72、消了缸套，增加了缸孔的壁厚，能夠減小缸孔的變形，最終提高了活塞環(huán)的密封性，減少竄氣量。同時減少了缸套這一環(huán)節(jié)，使柴油機工作時產生的熱量能夠直接通過活塞環(huán)與缸體的接觸傳遞到柴油機的冷卻水中，提高了散熱能力，優(yōu)化了柴油機的工作條件。</p><p>　　通過以上比較本設計選取了無缸套設計。</p><p><b>　　3.3噴油泵的布置</b></p>&l

73、t;p>　　中小型直列式柴油機一般采用一只整體泵，布置在柴油機的側面。汽車用柴油機應將噴油泵布置在靠人行道一邊，以便于保養(yǎng)。噴油器應與噴油泵布置在同側，可縮短高壓油管長度。</p><p>　　直列式中速大功率柴油機，常用每缸一只整體泵布置在柴油機的側面。噴油泵和配氣機構共用一根凸輪軸，其傳動齒輪布置簡單，高壓油管短，便于維護保養(yǎng)，但高壓油泵油量調整難以精確，操縱機構較為復雜。</p><

74、;p>　　由于JX493ZLQ3A主要應用于輕卡和轎車上，故本設計的噴油泵的布置采用整體泵且與噴油器布置在人行道一側。</p><p>　　3.4齒輪傳動機構的布置</p><p>　　柴油機傳動齒輪有布置在自由端（前端）或在飛輪端（后端）兩種方案。</p><p>　　傳動齒輪布置在曲軸自由端的優(yōu)點是曲軸前軸直徑小，齒輪尺寸也較小，拆裝方便，便于維護保養(yǎng)，中

75、小功率柴油機多采用此方案。</p><p>　　傳動齒輪布置在后端的優(yōu)點是減少曲軸扭振對傳動齒輪系統(tǒng)的影響。由于曲軸扭振的節(jié)點接近飛輪端，因此扭振振幅小，扭振對噴油正時、配氣定時及被傳動的附件的干擾較小。其缺點是齒輪尺寸較大，布置困難，拆裝不便。有的柴油機直接在曲軸上切削齒輪或使用剖分齒輪，以縮小齒輪尺寸，但工藝性較差。</p><p>　　基于柴油機輕量化，小型化，本設計傳動齒輪布置在自

76、由端。</p><p><b>　　3.5機油泵的布置</b></p><p>　　機油泵的布置與傳動方法、機油管路布置以及柴油機的用途有關，布置方案較多，常見的有以下幾種。</p><p>　　大多數(shù)高速柴油機的機油泵布置在機體底平面上或主軸承蓋上，由主動齒輪通過惰齒輪傳動。這種布置方案的優(yōu)點是機油泵無需油封結構，軸承潤滑條件好，機油泵安裝位

77、置較低，柴油機啟動后，瞬時既能吸上機油，缺點是維修保養(yǎng)不方便。</p><p>　　小型高速柴油機中采用一根垂直或稍許傾斜的細軸傳動機油泵的結構，該軸由凸輪軸通過錐形齒輪或螺旋齒輪傳動，因此機油泵位置很低，一般是浸入油底殼的機油中。當柴油機啟動后，立即吸上機油，對柴油機潤滑和減少磨損有利。</p><p>　　有的小型農用柴油機機油泵裝在機體的端部，用簡單的齒輪與凸輪軸相連，這樣布置使其傳

78、動機構簡單，缺點是機油泵轉速較低，安裝位置較高，啟動后吸上機油比較困難。</p><p>　　船用和機車用中速大功率柴油機機油泵往往布置在柴油機的外部，機油泵的維修和檢查較為方便。</p><p>　　本設計采用一根垂直或稍許傾斜的細軸傳動機油泵的結構。</p><p>　　3.6水泵（包括風扇）的布置</p><p>　　強制水冷式柴油機一

79、般都采用離心式水泵，因無自吸能力，故水泵進水口一般應低于柴油機水箱的水平面。為避免水漏入機體內，水泵多布置在柴油機外部。</p><p>　　對于船用或通用式柴油機，水泵可由曲軸主動齒輪通過中間齒輪來傳動，使用方便可靠。為了防止水漏入機體，使機油變質，在水泵上設有旁泄孔，滲漏出封水圈的水可由旁泄孔排出，以便及時發(fā)現(xiàn)漏水并加以檢修。</p><p>　　汽車拖拉機或移動式電站的水泵，一般布置

80、在柴油機上部，水泵殼體用螺栓固定在機體上或直接鑄造在機體上。多數(shù)汽車拖拉機水泵和風扇共用一根傳動軸，用三角皮帶傳動。</p><p>　　本設計也采用通用柴油機的布置方案。</p><p>　　3.7進排氣管的布置</p><p>　　直列式柴油機的進排氣管有分別布置在柴油機兩側、或同側兩種方案。多數(shù)進排氣管是分別布置在柴油機兩側，它有利于進排氣道的設計，進排氣管拆

81、裝也方便。</p><p>　　將進排氣管布置在同側，而噴油泵布置在另一側，顯得柴油機布置緊湊，其缺點是氣缸蓋進排氣道設計困難，進排氣管拆裝不便。同時，因進排氣管互相靠近，進氣易于受熱，減少空氣流量，汽車用柴油機上，有時采取這種布置方案。</p><p>　　根據(jù)以上優(yōu)缺點的比較，本設計選擇將進排氣管布置在柴油機兩側。</p><p>　　3.8渦輪增壓器及中冷器的

82、布置</p><p><b>　　1）渦輪增壓器</b></p><p>　　渦輪增壓器的最大優(yōu)點是能在不加大發(fā)動機排量就能較大幅度地提高發(fā)動機的功率及扭矩，一般而言，加裝增壓器后的發(fā)動機的功率及扭矩要增大20％~30％。渦輪增壓器的缺點是滯后，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，使發(fā)動機延遲增加或減少輸出功率，這對于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有點提不

83、上勁的感覺?！　∈紫日f說渦輪增壓器的大概結構原理，廢氣渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成，當然還有其他一些控制元件。泵輪和渦輪由一根軸相連，也就是轉子，發(fā)動機排出的廢氣驅動泵輪，泵輪帶動渦輪旋轉，渦輪轉動后給進氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動機的排氣一側，所以增壓器的工作溫度很高，而且增壓器在工作時轉子的轉速非常高，可達到每分鐘十幾萬轉，如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作，因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承，由機油來進

84、行潤滑，還有冷卻液為增壓器進行冷卻。</p><p>　　2）中冷器 　　從渦輪增壓器出來的氣體溫度增高影響充氣效率。因此要裝置降低進氣溫度的設備，這就是中間冷卻器。它安裝在渦輪增壓器出口與進氣管之間，對進入氣缸的空氣進行冷卻。中間冷卻器就像散熱器，用風冷卻或者水冷卻，空氣的熱量通過冷卻而逸散到大氣中去。性能良好的中冷器降低溫度的同時也可提高進氣壓力，進一步提高發(fā)動機的有效功率。</p><

85、p>　　通過以上布置方案的確定，利用工程軟件CAD進行JX493ZLQ3A型柴油機的從橫剖面圖的繪制。其中鋁活塞與氣缸的相對間隙的取值范圍為裙部下端垂直銷孔方向△l/D=0.0023~0.0032，距離較小故在縱橫剖面圖中有適當?shù)姆糯蟆?lt;/p><p>　　第四章 曲柄連桿機構三維造型</p><p>　　4.1CATIA簡介</p><p>　　CATIA是

86、法國達索公司的產品開發(fā)旗艦解決方案。作為PLM協(xié)同解決方案的一個重要組成部分，它可以幫助制造廠商設計他們未來的產品，并支持從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內的全部工業(yè)設計流程。</p><p>　　CATIA V5對于實體集合構造來說，不同的結構設計過程，可以構造出相同的實體零件。但其構造過程及實體的構型結構（結構樹）卻直接影響到實體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實體的應用。</p&g

87、t;<p>　　在零件造型之前，首先要仔細研究所要完成零件的特點和技術要求，分析清楚零件是由哪些體素和特征組成，制定清晰合理的構造方案，體素之間如何進行拼合操作，拼合操作的順序等。</p><p>　　一個好的實體零件的結構樹應為：（1）其結構樹低而平緩，這種結構樹可以提高拼合運算的速度，提高實體模型的穩(wěn)定性和可靠性，優(yōu)化零件的修改和更新性能；（2）避免在體素和特征之間的非法和多余的操作；（3）能充

88、分反映零件和結構的構造特點，體素和特征的合理組合，提高零件的可理解性和可修改性；（4）方便模型在其他應用中的處理。</p><p>　　在零件構造過程中，應該非常用心的管理所設計零件的構型結構，實體零件越復雜，其穩(wěn)定性、可靠性、可修改性、可理解性就越差。因此，在技術要求允許的情況下，盡量簡化實體零件的結構。即在實體零件構造過程中所使用的特征體素，能用單個體素定義的盡量使用單個體素，盡量減少體素之間的拼合計算量。&

89、lt;/p><p>　　4.2利用CATIA進行設計的方法</p><p><b>　　4.2.1草圖設計</b></p><p>　　草圖設計是三維設計的起點，其實質是二維繪圖設計，具有傳統(tǒng)二維設計軟件的功能。</p><p>　　參數(shù)化設計的基本方法是從草圖設計開始，通過施加尺寸和幾何約束生成草圖特征，在應用尺寸驅動技術

90、自動生成三維實體模型，而且在利用草圖技術生成二維輪廓時，不必輸入這個輪廓的準確尺寸，該尺寸可以在以后的參數(shù)設計過程中得到。這樣一來，當我們在進行產品設計時，則可以隨時根據(jù)需要調整設計尺寸，而不是在設計之初就必須對設計尺寸非常明確。這是與傳統(tǒng)的CAD軟件相比的一大優(yōu)點，增強了軟件的易操作，更好的實現(xiàn)了人性化設計，而且設計系列產品及原產品的改進和零部件的借用都提供了很大的方便。</p><p>　　4.2.2生成三維

91、零件毛坯</p><p>　　CATIA V5具有很強大的三維實體建模的功能，當用戶在草圖平面繪制二維圖形后，進入零件設計(Part Design)模塊，在保證具有良好的結構樹的前提下，可以通過拉伸、旋轉、放樣、混成、拔模等方法生成三維零件毛坯。同時還可以利用其后參數(shù)化約束功能，根據(jù)需要隨時進行修改。實現(xiàn)了三維造型設計，設計者可以直接針對零件毛坯進行形體改變，實現(xiàn)了設計過程由繪圖向設計的轉變，而且在設計過程中，C

92、ATIA V5提供的各項具體功能使得三維模型的設計更類似于生產的加工過程。</p><p>　　4.2.3完成三維造型</p><p>　　由于CATIA V5提供基于特征的設計，即將特征作為設計單元，將產品視為特征的有機結合，通過由類到對象的逐步描述來實現(xiàn)具體的形狀設計的目的。所以在生成三維零件毛坯后，可利用打孔、開槽、抽殼、加工螺紋、倒角等工具對毛坯進行加工，最終完成機械零件的實體構造

93、。</p><p>　　4.3三維造型的簡要說明</p><p><b>　　4.3.1活塞造型</b></p><p>　　首先分析活塞的結構，由哪些主要特征組成，確定建模步驟。圖4.1所示活塞的基本特征是一個旋轉體，其設計方案及步驟如下。</p><p>　　圖4.1 JX493柴油機活塞的實體模型</p>

94、;<p>　　圖4.2 JX493柴油機活塞銷的實體模型</p><p>　　1.創(chuàng)建活塞零件及活塞銷零件</p><p>　　1）首先在草圖模式下根據(jù)活塞形狀，繪制毛坯形狀草圖，然后進行尺寸約束、尺寸修改等，在實體造型模塊中的零件設計界面，利用旋轉工具生成活塞毛坯。其次，根據(jù)活塞的尺寸，在草圖模式下繪制活塞銷座形狀并進行尺寸約束，在實體造型模塊中的零件設計界面，利用拉伸工具

95、生成活塞銷座一邊，然后利用鏡像工具得到整個活塞銷座。另外在草圖模式下繪制活塞銷孔形狀，在實體造型模塊中的零件設計界面，利用凹槽工具生成活塞銷孔。</p><p>　　2）首先在草圖模式下根據(jù)活塞銷形狀，繪制其截面形狀草圖，然后進行尺寸約束，在實體造型模塊中的零件設計界面，利用拉伸工具生成活塞銷零件。</p><p><b>　　2．完善活塞</b></p>

96、<p>　　為了減輕重量，利用凹槽工具對活塞裙部進行切割。然后利用倒角工具對活塞銷座等部位進行完善。</p><p><b>　　4.3.2連桿造型</b></p><p>　　首先分析連桿的結構，由哪些主要特征組成，確定建模步驟。圖4.3所示連桿的基本特征是拉伸，其設計方案及步驟如下。</p><p>　　圖4.3 JX493柴

97、油機連桿的實體模型</p><p>　　圖4.4 JX493柴油機連桿大頭的實體模型</p><p>　　圖4.5 JX493柴油機連桿螺栓的實體模型</p><p>　　圖4.6 JX493柴油機連桿螺帽的實體模型</p><p>　　1.創(chuàng)建連桿零件毛坯及連桿螺栓、螺帽零件</p><p>　　1）首先在草圖模式下

98、根據(jù)連桿形狀，繪制連桿大小頭毛坯形狀草圖，然后進行尺寸約束、尺寸修改等，在實體造型模塊中的零件設計界面，利用拉伸工具生成連桿大小頭一半的毛坯，其次對其進行鏡像。連桿桿身重復上述步驟生成。然后進行拔模。利用凹槽工具為連桿桿身生成工字型鋼做準備，然后利用鏡像工具將凹槽特征對稱。最后利用拉伸、開孔、凹槽工具完成連桿大頭的毛坯，完成整個連桿的毛坯。</p><p>　　2）根據(jù)連桿螺栓的尺寸，首先在草圖模式下繪制連桿螺栓

99、形狀并進行尺寸約束，在實體造型模塊中的零件設計界面，利用多截面拉伸工具生成連桿螺栓。然后利用螺紋工具為其添加外螺紋。連桿螺帽的實體造型重復以上步驟，但是在零件設計界面時使用拉伸工具，添加的是內螺紋。</p><p><b>　　2.連桿完善</b></p><p>　　利用倒角工具對連桿毛坯不夠完美的地方進行完善，已達到最優(yōu)狀態(tài)。</p><p&g

100、t;<b>　　4.3.2曲軸造型</b></p><p>　　分析曲軸的結構，由哪些主要特征組成，確定建模步驟。圖4.7所示曲軸的基本特征是拉伸，其設計方案及步驟如下：</p><p>　　首先在草圖模式下根據(jù)主軸頸形狀，繪制毛坯形狀草圖，，然后進行尺寸約束、尺寸修改等，在實體造型模塊中的零件設計界面，利用拉伸工具生成主軸頸毛坯。重復上述步驟依次畫出平衡重、曲柄銷、

101、曲柄臂，然后為了減輕重量對曲柄臂利用凹槽工具切出一個角度。使用倒角完善以后，利用鏡像工具對稱，生成曲軸的零件。</p><p>　　圖4.7 JX493柴油機曲軸的實體模型</p><p>　　第五章 裝配和運動干涉分析</p><p>　　5.1曲柄連桿機構裝配情況的簡要說明</p><p>　　產品（Product）是裝配設計的最終產物，

102、它是由一些部件（Component）組成的。部件也稱作組件，它是由至少一個零件（Part）組成的。產品和部件是相對的。例如，相對于汽車，變速箱是一個部件；相對于齒輪或軸，變速箱就是一個產品。某個產品也可以是另外一個產品的成員，某個部件也可以是另外一個部件的成員。在構成產品的特征樹上不難看到，樹根一定是某個產品，零件一定是樹葉。</p><p>　　部件裝配（Assembly Design）是CATIA最基本的、也

103、是最具有優(yōu)勢和特色的功能模塊。包括創(chuàng)建裝配體、添加指定的部件或零件到裝配體、創(chuàng)建部件之間的裝配關系、移動和布置裝配成員、生成產品的爆炸圖、裝配干涉和間隙分析等主要功能。</p><p>　　首先分析曲柄連桿機構的配合關系，然后確定裝配方案，其裝配步驟如下：</p><p>　　圖5.1 JX493柴油機曲柄連桿機構裝配圖</p><p>　　1．進入CATIA，選擇

104、菜單中的裝配件設計，產生新裝配文件。</p><p>　　2．單擊圖標現(xiàn)有組件，在彈出的文件選擇對話框中依次選擇缸體、活塞、曲軸、連桿和活塞銷文件，點擊“確定”按鍵，上述零件全部加入到裝配體中。</p><p>　　3．單擊圖標固定約束，在特征樹或圖形窗口中選擇缸體模型，則缸體施加固定約束。</p><p>　　4．單擊圖標相合約束，選擇連桿小頭軸線和活塞銷軸線，使

105、兩者重合。選擇圖標偏移約束使連桿小頭和活塞銷同一端面的距離為-20。</p><p>　　5. 單擊圖標相合約束，選擇活塞銷孔軸線和活塞銷軸線，使兩者重合。</p><p>　　6. 單擊圖標相合約束，選擇活塞軸線和缸體的氣缸軸線，使兩者重合。</p><p>　　7.單擊圖標相合約束，選擇連桿大頭軸線和曲柄銷軸線，使兩者重合。選擇圖標偏移約束使連桿大頭和曲柄臂接觸

106、端面的距離為0。</p><p>　　8.重復上述步驟4-7，完成其余活塞、連桿、活塞銷的裝配。</p><p>　　9. 單擊圖標相合約束，選擇缸體軸承座孔的軸線和主軸頸的軸線，使兩者重合。選擇圖標偏移約束使缸體內壁和曲柄臂接近缸體端面的距離為10。</p><p>　　5.2曲柄連桿機構的干涉分析</p><p><b>　　5

107、.2.1靜態(tài)分析</b></p><p>　　干涉分析分為干涉檢查和間隙分析兩種情況。前者只檢查兩形體是否相互侵入，后者除了檢查兩形體是否發(fā)生干涉外，還要檢查兩形體的間隙是否足夠。</p><p>　　選擇圖標碰撞分析在彈出的窗口中選擇碰撞+間隙+接觸并選擇應用于所有產品，然后點擊應用，彈出碰撞分析對話框，然后導出干涉分析表。</p><p>　　表5-

108、1 JX493柴油機連桿與曲軸的碰撞分析表</p><p>　　表5-2 JX493柴油機缸體與曲軸及活塞的碰撞分析表</p><p>　　表5-3 JX493柴油機活塞與活塞銷的碰撞分析表</p><p>　　表5-4 JX493柴油機連桿與活塞銷的碰撞分析表</p><p>　　檢查兩形體是否發(fā)生干涉可能顯示以下結果：</p>

109、<p>　　1.Clash，說明兩形體發(fā)生干涉，同時兩形體的干涉部分呈深紅色顯示。</p><p>　　2.No interference，說明兩形體不發(fā)生干涉，同時兩形體的干涉部分呈綠色顯示。</p><p>　　3.Contact，說明兩形體的表面接觸，同時兩形體的干涉部分呈橙黃色顯示。</p><p>　　根據(jù)以上表格顯示，本設計中全部為表面接觸

110、無碰撞。</p><p><b>　　5.2.2動態(tài)分析</b></p><p>　　動態(tài)分析主要是根據(jù)零部件在運動仿真的過程中所形成的包絡線以及軌跡是否有相交部分，若有則為干涉，相反則沒有。以下介紹動態(tài)干涉分析的步驟及分析結果：</p><p>　　1.點擊編譯模擬命令，彈出圖5.2所示對話框直接點“確定”生成重放1。</p>

111、<p><b>　　圖 5.2</b></p><p>　　2.點擊掃掠包絡體命令，彈出圖5.3所示對話框直接點“預覽”顯示預覽窗口如圖5.4所示。</p><p><b>　　圖 5.3</b></p><p>　　圖 5.4JX493柴油機曲柄連桿機構運動仿真包絡線</p><p>　

112、　3.點擊軌跡命令，彈出如圖5.5的對話框，選擇曲柄連桿機構中幾個較容易產生碰撞的點，然后點擊“確定”生成如圖5.6所示。</p><p><b>　　圖5.5</b></p><p>　　圖5.6 JX493柴油機曲柄連桿機構關鍵點軌跡</p><p>　　5.3曲柄連桿機構的運動仿真</p><p>　　運動仿真之前

113、將要仿真的模型所需要的部件在裝配模式下按照技術要求進行裝配。裝配時注意，在能滿足合理裝配的前提下，盡可能少用約束，以免造成約束之間互相干涉，影響下一步運動仿真。</p><p>　　通過“開始”——“數(shù)字模型”——“DMU Kinematics”進入到運動仿真的模式下，開始進行仿真設置：</p><p><b>　　1.建立一個新機制</b></p>&

114、lt;p>　　2.對裝配部件進行約束設置，命令在旋轉鉸里面，點擊其圖標右下方的箭頭，點擊后，出現(xiàn)所有鉸定義圖標。</p><p>　　3.設置固定件，點擊固定零件圖標，點擊后選擇缸體即可。</p><p><b>　　4.添加鉸鏈</b></p><p>　　1）給連桿和曲軸添加旋轉鉸，點擊旋轉鉸會出現(xiàn)如圖5.7所示對話框</p&g

115、t;<p><b>　　圖5.7</b></p><p>　　在Line1后的空格選擇連桿大頭的軸線，</p><p>　　在Line2后的空格選擇曲柄銷的軸線，</p><p>　　在Plane1后的空格選擇連桿大頭一側，</p><p>　　在Plane2后的空格選擇曲柄臂（與Plane1選擇端面相合的