报告目录：
第一章宏观经济环境分析 14
第一节全球经济形势分析 14
第二节中国经济形势分析 14
一、 2004-2009年中国GDP增长变化 14
二、 2004-2009年中国居民消费能力走势 15
三、 2004-2009年中国物价走势 16
四、 2009年中国固定投资情况 18
五、 2009-2010年中国经济状况 18
第三节 2011-2012年中国经济发展趋势预测分析 20
第二章发动机连杆行业发展与现状分析 22
第一节发动机连杆定义与分类 22
一、定义 22
二、分类 22
三、应用领域 23
第二节全球发动机连杆行业发展情况概述 23
一、全球整体概况 23
二、主要国家发展情况 24
第三节中国发动机连杆行业发展与现状分析 27
一、中国发动机连杆行业发展历程 27
二、中国发动机连杆行业市场规模 30
三、中国发动机连杆行业特点分析 40
四、中国发动机连杆行业配套机会分析 40
五、中国发动机连杆行业外部发展环境分析 40
六、中国发动机连杆行业发展存在的问题分析 42
第三章 2005-2009年中国发动机连杆行业经济运行状况分析 43 第一节 2005-2009年中国发动机连杆行业盈利能力分析 43
第二节 2005-2009年中国发动机连杆行业运营能力分析 43
第三节 2005-2009年中国发动机连杆行业偿债能力分析 44
第四节 2005-2009年中国发动机连杆行业成长能力分析 45
第四章 2005-2009年中国发动机连杆行业产销分析 46
第一节 2005-2009年中国发动机连杆行业产量分析 46
一、全国产量 46
二、地区产量 46
第二节 2005-2009年中国发动机连杆行业产销率分析 47
第五章 2005-2009年中国发动机连杆市场供需分析 48
第一节发动机连杆市场需求用户分析 48
一、需求用户群体 48
二、用户特点分析 49
第二节 2005-2009年中国发动机连杆市场需求规模分析 53
一、表观消费量分析 53
二、整体需求规模走势变化 54
三、主要应用领域需求分析 54
第三节市场供需平衡关系综合分析 56
第四节影响供需格局变化的因素分析 56
一、生产规模变化 56
二、进出口贸易 57
三、居民消费能力 57
四、政策偏向 58
第六章 2005-2009年中国发动机连杆市场竞争分析 59
第一节市场集中度分析 59
一、企业集中度 59
四、地区集中度 61
第二节国内外企业市场格局分析 62
一、国内生产产品市场比重 62
二、国外流入产品市场比重 62
第三节内资企业格局分析 63
第四节市场竞争程度 63
第七章发动机连杆行业技术发展分析 65
第一节全球发动机连杆技术发展与现状 65
一、整体概况 65
二、主要国家发展情况 66
第二节中国发动机连杆技术发展与现状 66
一、自主技术发展情况 66
二、引进技术发展情况 66
三、技术领先企业 67
第三节传统技术特点分析 67
第四节新技术优势与应用分析 67
第五节技术发展趋势要点分析 68
第八章 2005-2009年中国发动机连杆行业关联产业及政策分析 70 第一节钢铁产业 70
一、中国钢铁行业发展现状 70
二、中国碳素钢发展综述 72
三、中国合金钢发展综述 73
四、钢铁产业对发动机连杆产业的影响分析 74
第二节汽车产业 74
一、汽车产业 74
二、国内汽车产业发展状况 74
三、国内汽车产业规模 75
四、汽车产业对发动机连杆市场需求分析 76
五、 2010-2015年汽车产业发展趋势 77
第三节胀断连杆 77
一、国内胀断连杆产业发展动态 77
二、国内胀断连杆行业的主要生产厂家分析 79
三、国内胀断连杆行业的配套关系分析 80
四、 2010-2012年胀断连杆产业的需求分析 85
五、胀断连杆行业的市场进入机会以及投资可行性分析 85 第四节相关政策及影响分析 86
一、内需政策 86
二、节能减排政策 87
三、产业振兴规划 87
四、投资方面政策影响分析 88
五、生产方面政策影响分析 88
六、贸易方面政策影响分析 89
第九章中国发动机连杆行业重点企业分析 90
第一节西仪股份 90
一、企业基本信息 90
二、企业产品分析 90
三、企业经营状况分析 91
四、企业核心竞争力分析 93
五、企业发展战略分析 94
第二节宁波华宁机械制造有限公司 94
一、企业基本信息 94
二、企业产品分析 95
三、企业经营状况分析 95
四、企业核心竞争力分析 97
五、企业发展战略分析 97
第三节芜湖航天汽车连杆有限公司 97
一、企业基本信息 97
二、企业产品分析 98
三、企业经营状况分析 98
四、企业核心竞争力分析 100
五、企业发展战略分析 100
第四节大连吉田连杆有限公司 101
一、企业基本信息 101
二、企业产品分析 101
三、企业经营状况分析 102
四、企业核心竞争力分析 104
五、企业发展战略分析 104
第五节成都市西菱汽车配件有限责任公司 105
一、企业基本信息 105
二、企业产品分析 105
三、企业经营状况分析 106
四、企业核心竞争力分析 108
五、企业发展战略分析 109
第六节南阳市红阳车用配件有限公司 109
一、企业基本信息 109
二、企业产品分析 110
三、企业核心竞争力分析 110
四、企业发展战略分析 111
第七节无锡明宇机械有限公司 111
一、企业基本信息 111
二、企业产品分析 111
三、企业经营状况分析 112
第八节南宫市精强连杆有限公司 114
一、企业基本信息 114
二、企业产品分析 115
三、企业经营状况分析 116
四、企业核心竞争力分析 118
五、企业发展战略分析 118
第九节常州远东连杆集团有限公司 119
一、企业基本信息 119
二、企业产品分析 119
三、企业经营状况分析 120
四、企业核心竞争力分析 122
五、企业发展战略分析 122
第十节山东连杆总厂 122
一、企业基本信息 122
二、企业产品分析 123
三、企业经营状况分析 123
四、企业核心竞争力分析 125
五、企业发展战略分析 125
第十一节玉林市成鑫机械有限责任公司 125
一、企业基本信息 125
二、企业产品分析 126
三、企业经营状况分析 126
四、企业核心竞争力分析 128
五、企业发展战略分析 128
第十二节四川省南充市东力连杆公司 129
一、企业基本信息 129
二、企业产品分析 129
三、企业经营状况分析 129
四、企业核心竞争力分析 131
五、企业发展战略分析 131
第十三节常州市东方连杆有限公司 132
一、企业基本信息 132
二、企业产品分析 132
三、企业经营状况分析 132
四、企业核心竞争力分析 134
五、企业发展战略分析 135
第十四节四川绵竹鑫坤机械制造有限责任公司 135
一、企业基本信息 135
二、企业产品分析 136
三、企业经营状况分析 137
四、企业核心竞争力分析 139
五、企业发展战略分析 139
第十五节江西波连连杆实业有限公司 139
一、企业基本信息 139
二、企业产品分析 139
三、企业经营状况分析 140
四、企业核心竞争力分析 142
五、企业发展战略分析 142
第十六节湖南石门宝川连杆制造有限责任公司 142
一、企业基本信息 142
二、企业产品分析 142
三、企业经营状况分析 144
四、企业核心竞争力分析 146
五、企业发展战略分析 146
第十七节广东四会实力连杆有限公司 146
一、企业基本信息 146
二、企业产品分析 147
三、企业经营状况分析 151
四、企业核心竞争力分析 153
五、企业发展战略分析 153
第十八节承德苏垦银河连杆股份有限公司 153
一、企业基本信息 153
二、企业产品分析 154
三、企业经营状况分析 155
四、企业核心竞争力分析 158
五、企业发展战略分析 158
第十九节新余灵顿-沃斯锻压有限公司 159
一、企业基本信息 159
二、企业产品分析 159
三、企业经营状况分析 160
四、企业核心竞争力分析 162
五、企业发展战略分析 162
第二十节白城中一精锻股份有限公司 162
一、企业基本信息 162
二、企业产品分析 162
三、企业经营状况分析 163
四、企业核心竞争力分析 165
五、企业发展战略分析 166
第十章 2010-2015年中国发动机连杆行业发展趋势分析 167
第一节发动机连杆行业成长性分析 167
第二节 2010-2015年中国发动机连杆行业发展预测分析 167
第三节 2010-2015年中国发动机连杆市场预测分析 167
一、市场规模预测 167
二、进出口预测 167
三、市场竞争预测 168
第十一章 2010-2015年中国发动机连杆行业投资风险与价值分析 169 第一节中国发动机连杆行业SWOT分析 169
第二节 2010-2015年中国发动机连杆行业投资风险分析 171
一、主要风险因素 171
二、风险处理与控制 172
第三节 2009-2015年中国发动机连杆行业投资价值分析 173
一、行业发展前景分析 173
二、行业盈利能力预测分析 173
三、投资价值综合分析 173
第四节 2010-2015年中国发动机连杆行业投资策略与建议 174
图表目录
图表 1：2005-2010年上半年中国GDP 15
图表 2：2005-2009年农村居民家庭人均可支配收入 16
图表 3：2005-2009年城镇居民家庭人均可支配收入 16
图表 4：2007.05-2010.08社会消费品零售总额 17
图表 5：2005-2010年上半年中国全社会固定资产投资额 18
图表 6：美国汽车发动机连杆材料及热处理硬度 24
图表 7：胀断连杆用非调制钢材料成分 25
图表 8：拉压比为2.5时各材料的疲劳性能 26
图表 9：2种高强度锻压粉末冶金连杆材料的疲劳强度 27
图表10：中国发动机连杆材料及热处理硬度 28
图表 11：国外部分厂家发动机连杆剖析结果 29
图表 12：云南西仪工业股份有限公司产品谱系 30
图表 13：襄樊市长源东谷实业有限公司发动机连杆 30
图表 14：四川省南充东力连杆有限公司连杆系谱 31
图表 15：荣成波海连杆有限公司 31
图表 16：承德苏垦银河连杆股份有限公司连杆系谱 33
图表 17：广东四会实力连杆有限公司连杆系谱 35
图表 18：常州远东连杆系谱 36
图表 19：山东连杆总厂系谱 37
图表 20：国内连杆厂家产产品市场分布表 37
图表 21：2008-2009年发动机销售量 39
图表 22：2009年中国柴油机前十家企业销量情况 41
图表 23：2009年汽油机销量前十位企业情况 42
图表 24：2006-2009年连杆行业营业利润率 43
图表 25：2006-2009年连杆行业运营能力分析 44
图表 26：2006-2009年连杆行业偿债能力 45
图表 27：2006-2009年连杆主营业务收入增长能力情况 45
图表 28：2005-2009年国内发动机连杆产量 46
图表 29：2009年国内汽车发动机连杆产量分布图 46
图表 30：009年国内汽车发动机分地区产量 47
图表 31：2005-2009年国内汽车发动机连杆产销率及变化情况 47 图表 32：2009年汽车销售前十家企业连杆利用量 48
图表 33：2009年乘用车销售前十家企业连杆需求量量 49
图表 34：2009年商用车排名前十家企业连杆用量情况 49
图表 35：2010年上半年汽油机乘用车、商务车销量情况 50
图表 36：2010年柴油机乘用车，商务车产销量情况 50
图表 37：2010年上半年乘用车、商务车连杆用量情况 51
图表 38：2010年上半年各种车型消费连杆比例情况 51
图表 39：中国主要汽车公司未来生产基地扩充计划 52
图表 40：2005-2010年中国汽车产量走势情况 53
图表 41：2005-2010年连杆需求情况 54
图表 42：2008-2010乘用车，商务车销售量情况 55
图表 43：2008-2010年乘用车、商务车连杆需求量 55
图表 44：国内发动机连杆主要生产厂家产能分析 56
图表 45：2009-2010年中国发动机零部件出口情况 57
图表 46：2006-2010年社会消费品零售总额情况 58
图表 47：2008-2010年消费者物价指数 58
图表 48：2009年国内前4家企业市场份额 59
图表 49：2009年国内前10家企业市场份额 60
图表 50：2009年国内汽车发动机连杆企业分布 61
图表 51：2009年国内汽车发动机连杆企业地区销售收入占比 61 图表 52：2009年中国汽车发动机连杆内外资企业销售收入占比 62 图表 53：2009年中国汽车发动机连杆内外资企业利润总额占比 62 图表 54：2009年中国汽车发动机连杆内资企业格局 63
图表 55：2009年中国汽车发动机连杆企业不同规模企业数量 63 图表 56：连杆裂解装置示意图 65
图表 57：连杆裂解工艺示意图 68
图表 58：胀断连杆用粉末冶金材料成分 69
图表 59：2005-2009世界钢铁产量情况 70
图表 60：2005-2009年中国钢铁产量 72
图表 61：2010年前10月主要乘用车企业销量情况 75
图表 62：2010年中国汽车产量走势情况 76
图表 63：连杆胀断加工关键程序 78
图表 64：胀断连杆图 78
图表 65：2010年汽油机生产前十名厂家汽油机生产情况 81
图表 66：2010年汽油机消耗连杆量 82
图表 67：柴油发动机主要生产厂家及胀断连杆配套率 83
图表 68：汽油发动机主要生产厂家及胀断连杆配套率 84
图表 69：云南西仪工业股份有限公司发动机连杆主要产品 90
图表 70：2005-2009年西仪工业股份有限公司销售收入及变化情况 91
图表 71：2005-2009年西仪工业股份有限公司利润总额及变化情况 92
图表 72：2005-2009年西仪工业股份有限公司盈利指标 92
图表 73：2005-2009年西仪工业股份有限公司运营指标 92
图表 74：2005-2009年西仪工业股份有限公司偿债指标 93
图表 75：2005-2009年西仪工业股份有限公司成长指标 93
图表 76：2005-2009年宁波华宁机械制造有限公司销售收入及变化情况 95 图表 77：2005-2009年宁波华宁机械制造有限公司利润总额及变化情况 96 图表 78：2005-2009年宁波华宁机械制造有限公司盈利指标 96
图表 79：2005-2009年宁波华宁机械制造有限公司运营指标 96
图表 80：2005-2009年宁波华宁机械制造有限公司偿债指标 97
图表 81：2005-2009年宁波华宁机械制造有限公司成长指标 97
图表 82：2005-2009年芜湖航天汽车连杆有限公司销售收入及变化情况 98 图表 83：2005-2009年芜湖航天汽车连杆有限公司利润总额及变化情况 99 图表 84：2005-2009年芜湖航天汽车连杆有限公司盈利指标 99
图表 85：2005-2009年芜湖航天汽车连杆有限公司运营指标 99
图表 86：2005-2009年芜湖航天汽车连杆有限公司偿债指标 100
图表 87：2005-2009年芜湖航天汽车连杆有限公司成长指标 100
图表 88：大连吉田连杆有限公司主要产品 101
图表 89：2006-2009年大连吉田连杆有限公司销售收入及变化情况 102
图表 90：2006-2009年大连吉田连杆有限公司利润总额及变化情况 103
图表 91：2006-2009年大连吉田连杆有限公司盈利指标 103
图表 92：2006-2009年大连吉田连杆有限公司运营指标 103
图表 93：2006-2009年大连吉田连杆有限公司偿债指标 104
图表 94：2006-2009年大连吉田连杆有限公司成长指标 104
图表 95：成都市西菱汽车配件公司连杆图例 106
图表 96：2005-2009年成都市西菱汽车配件有限责任公司销售收入及变化情况106
图表 97：2005-2009年成都市西菱汽车配件有限责任公司利润总额及变化情况107
图表 98：2005-2009年成都市西菱汽车配件有限责任公司盈利指标 107
图表 99：2005-2009年成都市西菱汽车配件有限责任公司运营指标 108
图表 100：2005-2009年成都市西菱汽车配件有限责任公司偿债指标 108
图表 101：2005-2009年成都市西菱汽车配件有限责任公司成长指标 108
图表 102：红阳连杆产品图例 110
图表 103：2005-2009年无锡明宇机械有限公司销售收入及变化情况 112
图表 104：2005-2009年无锡明宇机械有限公司利润总额及变化情况 112
图表 105：2005-2009年无锡明宇机械有限公司盈利指标 113
图表 106：2005-2009年无锡明宇机械有限公司运营指标 113
图表 107：2005-2009年无锡明宇机械有限公司偿债指标 113
图表 108：2005-2009年无锡明宇机械有限公司成长指标 114
图表 109：南宫市精强连杆有限公司组织结构图 115
图表 110：2005-2009年南宫市精强连杆有限公司销售收入及变化情况 116
图表 111：2005-2009年南宫市精强连杆有限公司利润总额及变化情况 117
图表 112：2005-2009年南宫市精强连杆有限公司盈利指标 117
图表 113：2005-2009年南宫市精强连杆有限公司运营指标 117
图表 114：2005-2009年南宫市精强连杆有限公司偿债指标 118
图表 115：2006-2009年南宫市精强连杆有限公司成长指标 118
图表 116：2005-2009年常州远东连杆集团有限公司销售收入及变化情况 120 图表 117：2005-2009年常州远东连杆集团有限公司利润总额及变化情况 120 图表 118：2005-2009年常州远东连杆集团有限公司盈利指标 121
图表 119：2005-2009年常州远东连杆集团有限公司运营指标 121
图表 120：2005-2009年常州远东连杆集团有限公司偿债指标 121
图表 121：2006-2009年常州远东连杆集团有限公司成长指标 122
图表 122：2005-2009年山东连杆总厂销售收入及变化情况 123
图表 123：2005-2009年山东连杆总厂利润总额及变化情况 124
图表 124：2005-2009年山东连杆总厂盈利指标 124
图表 125：2005-2009年山东连杆总厂运营指标 124
图表 126：2005-2009年山东连杆总厂偿债指标 125
图表 127：2006-2009年山东连杆总厂成长指标 125
图表 128：2005-2009年玉林市成鑫机械有限责任公司销售收入及变化情况 126 图表 129：2005-2009年玉林市成鑫机械有限责任公司利润总额及变化情况 127 图表 130：2005-2009年玉林市成鑫机械有限责任公司盈利指标 127
图表 131：2005-2009年玉林市成鑫机械有限责任公司运营指标 127
图表 132：2005-2009年玉林市成鑫机械有限责任公司偿债指标 128
图表 133：2006-2009年玉林市成鑫机械有限责任公司成长指标 128
图表 134：2005-2009年四川省南充市东力连杆公司销售收入及变化情况 129 图表 135：2005-2009年四川省南充市东力连杆公司利润总额及变化情况 130 图表 136：2005-2009年四川省南充市东力连杆公司盈利指标 130
图表 137：2005-2009年四川省南充市东力连杆公司运营指标 131
图表 138：2005-2009年四川省南充市东力连杆公司偿债指标 131
图表 139：2006-2009年四川省南充市东力连杆公司成长指标 131
图表 140：2005-2009年常州东方连杆有限公司销售收入及变化情况 132
图表 141：2005-2009年常州东方连杆有限公司利润总额及变化情况 133
图表 142：2005-2009年常州东方连杆有限公司盈利指标 133
图表 143：2005-2009年常州东方连杆有限公司运营指标 134
图表 144：2005-2009年常州东方连杆有限公司偿债指标 134
图表 145：2006-2009年常州东方连杆有限公司成长指标 134
图表 146：四川绵竹鑫坤机械制造有限责任公司组织结构 136
图表 147：2005-2009年四川鑫坤机械制造有限公司销售收入及变化情况 137 图表 148：2005-2009年四川鑫坤机械制造有限公司利润总额及变化情况 137 图表 149：2005-2009年四川鑫坤机械制造有限公司盈利指标 138
图表 150：2005-2009年四川鑫坤机械制造有限公司运营指标 138
图表 151：2005-2009年四川鑫坤机械制造有限公司偿债指标 138
图表 152：2006-2009年四川鑫坤机械制造有限公司成长指标 138
图表 153：2005-2009年江西波连连杆实业有限公司销售收入及变化情况 140 图表 154：2005-2009年江西波连连杆实业有限公司利润总额及变化情况 140
图表 155：2005-2009年江西波连连杆实业有限公司盈利指标 141
图表 156：2005-2009年江西波连连杆实业有限公司运营指标 141
图表 157：2005-2009年江西波连连杆实业有限公司偿债指标 141
图表 158：2006-2009年江西波连连杆实业有限公司成长指标 141
图表 159：湖南石门宝川连杆制造有限责任公司主要产品 143
图表 160：2005-2009年湖南石门宝川连杆制造有限责任公司销售收入及变化情况 144
图表 161：2005-2009年湖南石门宝川连杆制造有限责任公司利润总额及变化情况 144
图表 162：2005-2009年湖南石门宝川连杆制造有限责任公司运营指标 145
图表 163：2005-2009年湖南石门宝川连杆制造有限责任公司偿债指标 145
图表 164：2006-2009年湖南石门宝川连杆制造有限责任公司成长指标 145
图表 165：广东四会实力连杆有限公司主要产品 147
图表 166：广东四会主要供应客户 149
图表 167：2005-2009年广东四会实力连杆有限公司销售收入及变化情况 151 图表 168：2005-2009年广东四会实力连杆有限公司利润总额及变化情况 151 图表 169：2005-2009年广东四会实力连杆有限公司盈利指标 152
图表 170：2005-2009年广东四会实力连杆有限公司运营指标 152
图表 171：2005-2009年广东四会实力连杆有限公司偿债指标 152
图表 172：2005-2009年广东四会实力连杆有限公司成长指标 152
图表 173：承德苏肯银河连杆股份有限公司主要产品介绍 154
图表 174：2005-2009年承德苏肯银河连杆股份有限公司销售收入及变化情况 1 55
图表 175：2005-2009年承德苏肯银河连杆股份有限公司利润总额及变化情况 1 56
图表 176：2005-2009年承德苏肯银河连杆股份有限公司盈利指标 156
图表 177：2005-2009年承德苏肯银河连杆股份有限公司运营指标 156
图表 178：2005-2009年承德苏肯银河连杆股份有限公司偿债指标 157
图表 179：2005-2009年承德苏肯银河连杆股份有限公司成长指标 157
图表 180：2005-2009年新余灵顿-沃斯锻压有限公司销售收入及变化情况 160 图表 181：2005-2009年新余灵顿-沃斯锻压有限公司利润总额及变化情况 160 图表 182：2005-2009年新余灵顿-沃斯锻压有限公司运营指标 161
图表 183：2005-2009年新余灵顿-沃斯锻压有限公司偿债指标 161
图表 184：2005-2009年新余灵顿-沃斯锻压有限公司成长指标 161
图表 185：2005-2009年白城中一精锻股份有限公司销售收入及变化情况 163 图表 186：2005-2009年白城中一精锻股份有限公司利润总额及变化情况 164 图表 187：2005-2009年白城中一精锻股份有限公司盈利指标 164
图表 188：2005-2009年白城中一精锻股份有限公司运营指标 165
图表 189：2005-2009年白城中一精锻股份有限公司偿债指标 165
图表 190：2006-2009年白城中一精锻股份有限公司成长指标 165
汽车制造工艺学 题目:连杆加工工艺分析 系别：机械工程 班级：车辆0903 姓名：薄利杰 学号：20094152 老师：原老师 2012 年6 月8日
连杆加工工艺分析 内容摘要： 在现代的各个生产部门中所使用的机械，虽然是多种多样，其构造、用途和性能也个不相同，但各种不同的机械切用可能有相同的运动系统，即具有相同的机构。例如蒸汽机、内染机、火塞泵和曲轴冲床等不同机械，他们的主要组成都有曲柄滑块机构。连杆机构是由若干个杆状构件、销轴、滑块、导轨等组成。本文主要介绍连杆的功用与结构、连杆的工艺特点。 关键词： 一、连杆机构的结构和形式 1、构件的形式 连杆机构的构件大多制成杆状，但根据受力和结构等需要，并不一定都做成杆状，常见的形式为； （1）杆状，它的构造简单，加工方便，一般在杆长（运动）尺寸R胶大时采用。（2）盘状，有时它本身就是一个皮带轮或齿轮，在圆盘上距轴心R处装上销轴，以便和其他构件组成回转副，尺寸R为杆长。这种回转体的质量均匀分布，故盘状结构能比杆转的更适于较高的转速，常用做曲柄或摆杆。 （3）桁架和箱形梁，当构件较长或受力较大，采用整体式杆件不经济或制造困难是可采用这种结果形式。 （4）曲轴，结构简单，与它主成运动副的构件可做成整体式的，但由于悬臂，强度及杆度较差。当工作载荷和尺寸较大，或曲柄安置在转动轴的中间部分时，此形式在内燃机、压缩机等机械中经常采用，曲柄在中间轴劲处与连杆相连，连杆必须部分为连杆体和连杆盖，然后用螺栓将其拧紧。 2、运动副的形式 （1）回转副，可利用滑动轴承或滚动轴承组成回转副。滑动轴承的结构简单，但轴承间隙会影响构件的运动性质，当构件和运动副较多时，间隙引起的积累误差必增大。如采用滚动轴承作回转副，则磨檫损失小，运动副间隙小，启动灵敏，但专配复杂，两构件接头处的颈向尺寸较大，可用滚针轴承解决着一矛盾。 （2）移动副，组成移动副的两构件和各种导路的形式。带有调整板的T型导路：圆柱形导路：带有侧板棱柱形导路：V型导路：可调整的带有燕尾形的组合导路：滚珠的滚柱导路：带有滚柱的滚柱导路。 二、连杆的结构、材料与主要技术要求 连杆是较细长的变截面非圆形杆件，其杆身截面从大头到小头逐步变小，以适应在工作承受的急剧变化的动截荷。中等尺寸或大型连杆是由连杆体和连杆盖两部分组成，连杆体与连杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴劲装置在一起，而尺寸较小的连杆（如摩托车发动机用连杆）多数为整体结构。图1-1所示为柴油机的连杆零件图。 为了减少磨损和磨损后便于修理，在连杆小头孔中压入青铜衬套，大头孔中装有薄壁巴氏合金轴瓦。
连杆分析报告 连杆是连接活塞和曲轴，并将活塞所受作用力传给曲轴，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动的机构。由连杆体、连杆大头盖、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓（或螺钉）等组成。连杆组承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞组往复惯性力的作用，这些力的大小和方向都是周期性变化的。因此连杆受到压缩、拉伸等交变载荷作用。连杆必须有足够的疲劳强度和结构刚度。 1.工作情况 连杆受力状况： 在最大惯性力引起的拉伸力工况：连杆大、小头孔内作用的拉伸载荷PY = 187.66 KN；连杆长螺钉预紧PC =182.92 KN；连杆短螺钉预紧力Pd = 178.59 KN；来自轴瓦的过盈配合力。 连杆材料属性： 2.根据图纸建模
3.导入ANSYS有限元 将模型导入ANSYS中，如下
4.创建轴瓦和曲柄销活塞销 在孔中创建轴瓦和曲柄销活塞销，如图。（假设过盈量为0.001m）
5.划分网格 对该模型进行网格划分。由于结构复杂，采用四面体单元。同时由于结构大小存在差异，网格的大小也不相同，以保证网格数量少。划分网格后如下：
6.创建接触单元 把接触的面创建接触单元，对于所有存在螺栓的区域，均使用绑定约束。由于轴瓦和曲柄销之间存在油膜，将其摩擦系数设为0.1，其余皆为0.3。接触单元如下：
7.约束和加载 对于连杆螺栓要施加预紧力。约束曲轴销的两个面。并在活塞销上施加力。在曲柄销上施加约束，在活塞销上施加力。力的加载是一个比较复杂的问题，但在实际情况中，活塞销往往不易变形。因此耦合其对应节点的所有自由度，如下： 并在编号最小的节点施加载荷。最终模型如下：
构件上点的运动分析 函数文件（m文件） 格式：function [ 输出参数] = 函数名（输入参数） p_crank.m function [p_Nx,p_Ny]=p_crank(Ax,Ay,theta,phi,l1) v_crank.m function [v_Nx,v_Ny]=v_crank(l1,v_Ax,v_Ay,omiga,theta,phi) a_crank.m function [a_Nx,a_Ny]=a_crank(l1,a_Ax,a_Ay,alpha,omiga,theta,phi) 函数中的符号说明
函数文件（m 文件） 格式： function [ 输出参数 ] = 函数名（ 输入参数 ） p_RRR.m function [cx,cy,theta2,theta3]=p_RRR(bx,by,dx,dy,l2,l3,m) v_RRR.m function [vcx,vcy,omiga2,omiga3]=v_RRR(vbx,vby,vdx,vdy,cx,cy,bx,by,dx,dy) a_RRR.m function [acx,acy,alpha2,alpha3]=a_RRR(abx,aby,adx,ady,cx,cy,bx,by,dx,dy,omiga2,omiga3) 函数中的符号说明 m =1 m = -1 RRR Ⅱ级杆组运动分析
函数文件（m 文件） 格式： function [ 输出参数 ] = 函数名（ 输入参数 ） p_RRP.m function [cx,cy,sr,theta2]=p_RRP(bx,by,px,py,theta3,l2,m) v_RRP.m function [vcx,vcy,vr,omiga2]=v_RRP(bx,by,cx,cy,vbx,vby,vpx,vpy,theta2,theta3,l2,sr,omiga3) a_RRP.m function [acx,acy,ar,alpha2]=a_RRP(bx,by,cx,cy,px,py,abx,aby,apx,apy,theta3,vr,omiga2,omiga3,alpha3) 函数中的符号说明 1 1 ∠BCP < 90?，∠BC 'P > 90?， m =1 RRP Ⅱ级杆组运动分析
第八章平面连杆机构及其设计 一、填空题： 1.平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。 2.在铰链四杆机构中，运动副全部是低副。 3.在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 4.在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。 5.在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。 6.某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 7.对心曲柄滑块机构无急回特性。 8.平行四边形机构的极位夹角θ=00，行程速比系数K= 1 。 9.对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复直线运动的连杆机构，是否有急回 特性，取决于机构的极位夹角是否为零。 10.机构处于死点时，其传动角等于0?。 11.在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，该机构的压力角α=00。 12.曲柄滑块机构，当以滑块为原动件时，可能存在死点。 13.组成平面连杆机构至少需要 4 个构件。 二、判断题： 14.平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√） 15.在曲柄滑块机构中，只要以滑块为原动件，机构必然存在死点。（√） 16.平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√） 17.有死点的机构不能产生运动。（×） 18.曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√） 19.双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×） 20.平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√） 21.在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，则机构的极位夹角与导杆的最大摆角相等。 （√） 22.机构运转时，压力角是变化的。（√） 三、选择题：
23.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。 A ≤ B ≥ C > 24.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而 充分条件是取 A 为机架。 A 最短杆或最短杆相邻边 B 最长杆 C 最短杆的对边。 25.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 B 为机架时， 有两个曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 26.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 A 为机架时， 有一个曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 27.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 C 为机架时， 无曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 28.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和 B 其余两杆长度之和，就一定是双摇杆 机构。 A < B > C = 29.对曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置，当 C 为原动件时，此时机构处在死点位 置。 A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 30.对曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置，当 A 为原动件时，此时为机构的极限 位置。 A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 31.对曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件且极位夹角θ B 时，机构就具有急回特性。 A <0 B >0 C =0 32.对曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件且行程速度变化系数K B 时，机构就具有急 回特性。 A <1 B >1 C =1 33.在死点位置时，机构的压力角α= C 。 A 0 o B 45o C 90o 34.若以 B 为目的，死点位置是一个缺陷，应设法通过。 A 夹紧和增力B传动 35.若以 A 为目的，则机构的死点位置可以加以利用。 A 夹紧和增力；B传动。
本科毕业设计论文 题目 连杆工艺设计及有限元分析 专业名称机械设计及其自动化 学生姓名梁乐 指导教师李郁 毕业时间二零一四年六月
目录 摘要........................................................................................................................... - 3 - ABSTRACT .............................................................................................................. - 4 - 第一章绪论 ............................................................................................................ - 5 - 1.1课题研究的意义......................................................................................... - 5 - 1.2国内外现状................................................................................................. - 5 - 1.3论文的章节安排......................................................................................... - 6 - 第二章连杆零件的分析 ........................................................................................ - 7 - 2.1连杆的作用................................................................................................. - 7 - 2.2连杆的结构特点......................................................................................... - 7 - 2.3连杆的工艺分析......................................................................................... - 7 - 2.4连杆的材料和毛坯..................................................................................... - 9 - 第三章连杆零件的工艺编制 .............................................................................. - 10 - 3.1连杆机械加工工艺过程........................................................................... - 10 - 3.2连杆工艺过程的安排.................................................... 错误！未定义书签。 3.3连杆工艺设计存在的问题....................................................................... - 15 - 3.3.1工序安排.......................................................................................... - 15 - 3.3.2定位基准.......................................................................................... - 15 - 3.3.3夹具使用.......................................................................................... - 15 - 3.3.4切削用量的选择原则...................................................................... - 15 - 3.4连杆机械加工工序卡片........................................................................... - 11 - 第四章连杆受载荷情况下的有限元分析 ..................... 错误！未定义书签。 4.1 连杆的有限元分析过程和结果................................... 错误！未定义书签。第五章总结与展望 ............................................................................................ - 16 - 5.1 论文总结.................................................................................................. - 26 - 致谢..................................................................................................................... - 27 - 参考文献................................................................................................................. - 28 - 毕业设计小结......................................................................................................... - 29 -
游梁式抽油机是以游梁支点和曲柄轴中心的连线做固定杆，以曲柄，连杆和游梁后臂为三个活动杆所构成的四连结构。 1.1四连杆机构运动分析： 图1 复数矢量法： 为了对机构进行运动分析，先建立坐标系，并将各构件表示为杆矢量。结构封闭矢量方程式的复数矢量形式： 3121234i i i l e l e l e l ???+=+ (1) 应用欧拉公式cos sin i e i θθθ=+将(1)的实部、虚部分离，得 1122433112233cos cos cos sin sin sin l l l l l l l ??????+=+? ?+=? (2) 由此方程组可求得两个未知方位角23,??。 当要求解3?时，应将2?消去可得 2222234134313311412cos 2cos()2cos l l l l l l l l l l ????=++---- (3) 解得 3tan(/2)(/()B A C ?=- (4) 33 233 sin arctan cos B l A l ???+=+ (5) 其中：411 11 2222 32 3 cos sin 2A l l B l A B l l C l ??=-=-++-= (4)式中负号对应的四连杆机构的图形如图2所示，在求得3?之后，可利用(5)求得2?。
图2 由于初始状态1?有个初始角度，定义为01?，因此，我们可以得到关于011t ??ω=+， ω是曲柄的角速度。而通过图形3分析，我们得到OA 的角度0312 π θ??=- -。 因此悬点E 的位移公式为||s OA θ=?，速度||ds d v OA dt dt θ = =，加速度2222||dv d s d a OA dt dt dt θ===。 图3 已知附录4给出四连杆各段尺寸，前臂AO=4315mm ，后臂BO=2495mm ， 连杆BD=3675mm ，曲柄半径O ’D=R=950mm ，根据已知条件我们推出''||||||||OO O D OB BD +>+违背了抽油系统的四连结构基本原则。为了合理解释光杆悬点的运动规律，我们对四连结构进行简化，可采用简谐运动、曲柄滑块结构进行研究。 1.2 简化为简谐运动时的悬点运动规律 一般我们认为曲柄半径|O ’D|比连杆长度|BD|和游梁后臂|OA|小很多，以至于它与|BD|、|OA|的比值可以忽略。此时，游梁和连杆的连接点B 的运动可以看为简谐运动，即认为B 点的运动规律和D 点做圆周运动时在垂直中心线上的投影的运动规律相同。则B 点经过时间t 时的位移B s 为
一、填空题： 1．平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的。 2．由四个构件通过低副联接而成的机构成为四杆机构。 3．在铰链四杆机构中，运动副全部是转动副。 4．在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 5．在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。 6．在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。 7．某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 8．对心曲柄滑快机构无急回特性。9．偏置曲柄滑快机构有急回特性。 10．对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动的连杆机构，是否有急回特性，取决于机构的极位夹角是否大于零。 11．机构处于死点时，其传动角等于０。12．机构的压力角越小对传动越有利。 13．曲柄滑快机构，当取滑块为原动件时，可能有死点。 14．机构处在死点时，其压力角等于９０o。 15．平面连杆机构，至少需要４个构件。 二、判断题： 1．平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√） 2．平面连杆机构中，最少需要三个构件。（×） 3．平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。（√） 4．平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√） 5．有死点的机构不能产生运动。（×） 6．机构的压力角越大，传力越费劲，传动效率越低。（√） 7．曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√） 8．双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×） 9．平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√） 10．平面连杆机构中，压力角的余角称为传动角。（√） 11．机构运转时，压力角是变化的。（√） 三、选择题： 1．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。 A <=； B >=； C > 。 2．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取 A 为机架。 A 最短杆或最短杆相邻边； B 最长杆； C 最短杆的对边。3．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 B 为机架时，有两
------------------------------------------精品文档------------------------------------- 无锡商业职业技术学院 毕业设计说明书 发动机连杆工艺设计及结构造型 学号12874105 王松姓名 机电124级班 专业机电一体化技术 机电技术学院部系 指导老师张帆
完成时间2014 年9 月8 日至2015 年4月10 日 无锡商业职业技术学院 目录 引 言 (1) 第1章发动机连杆的分 析 (2) 1.1 发动机连杆的介绍 ...................................... 2 第2章发动机连杆的加工工 艺 (4) 2.1发动机连杆加工工艺规程 ................................ 4 2.2发动机连杆的技术要求 .................................. 4 2.3发动机连杆零件图分析 .................................. 5 2.4连杆的材料和毛坯 ......................................
2.5确定加工方法 ......................................... 10 2.6制定工艺路线 ......................................... 11 2.7确定加工余量 ......................................... 11 2.8切削用量的选择 ....................................... 13 2.9切削深度的选择 ....................................... 13 2.10进给量的选择 ........................................ 13 2.11切削速度的选择 ...................................... 13 2.12加工工序表见下表 .................................... 14 第3章发动机连杆的三维造 型 (15) 3.1发动机连杆的造型 ..................................... 15 3.2发动机连杆造型的步骤 .................................
平面四杆机构的运动仿真模型分析1前言 平面四杆机构是是平面连杆机构的基础，它虽然结构简单，但其承载能力大，而且同样能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律，因而在工程实践中得到广泛应用。 平面四杆机构的运动分析, 就是对机构上某点的位移、轨迹、速度、加速度进行分析, 根据原动件的运动规律, 求解出从动件的运动规律。平面四杆机构的运动设计方法有很多，传统的有图解法、解析法和实验法。随着计算机技术的飞速发展，机构设计及运动分析已逐渐脱离传统方法，取而代之的是计算机仿真技术。本文在UG NX5环境下对平面四杆机构进行草图建模，通过草图中的尺寸约束、几何约束及动画尺寸等功能确定各连杆的尺寸，之后建立相应的连杆、运动副及运动驱动，对建立的运动模型进行运动学分析，给出构件上某点的运动轨迹及其速度和加速度变化规律曲线，文章最后简要分析几个应用于工程的平面四杆机构实例。 2平面四杆机构的建模 问题的提出 平面四杆机构因其承载能力大，可以满足或近似满足很多的运动规律，所以其应用非常广泛，本文以基于曲柄摇杆机构的物料传送机构为例，讨论其建模及运动分析。 如图1所示，ABCD为曲柄摇杆机构，曲柄AB为主动件，机构在运动中要求连杆BC的延伸线上E 点保持近似直线运动，其中直线轨迹为工作行程，圆弧轨迹为回程或空程，从而实现物料传送的功能。
平面四杆机构的建模 由于物料传送机构为曲柄摇杆机构，所以它符合曲柄存在条件。根据机械原理课程中的应用实例[1]，选取AB=100，BC=CD=CE=250，AD=200，单位均为毫米。 在UG NX5的Sketch环境里，创建如图2所示的草图，并作相应的尺寸约束和几何约束，其中EE＇为通过E点的水平轨迹参考线，用以检验E点的工作行程运动轨迹。现通过草图里的尺寸动画功能，令AB与AD 的夹角从0°到360°变化，可看到E点的变化轨迹为直线和圆弧，如图3所示为尺寸动画的四个截图，其中图3（a）中的E点为水平轨迹的起点，图3（b）中的E点为水平轨迹的中点，图3（c）中的E点为水平轨迹的终点，而图3（d）中的E点为圆弧轨迹（图中未画出）即回程的中点。
第二章平面连杆机构及其设计与分析 §2-1 概述 平面连杆机构（全低副机构）:若干刚性构件由平面低副联结而成的机构。 优点： （1）低副，面接触，压强小，磨损少。 （2）结构简单，易加工制造。 （3）运动多样性，应用广泛。 曲柄滑块机构：转动－移动 曲柄摇杆机构：转动－摆动 双曲柄机构：转动－转动 双摇杆机构：摆动－摆动 （4）杆状构件可延伸到较远的地方工作（机械手） （5）能起增力作用（压力机） 缺点： （1）主动件匀速，从动件速度变化大，加速度大，惯性力大，运动副动反力增加，机械振动，宜于低速。 （2）在某些条件下，设计困难。 §2-2平面连杆机构的基本结构与分类 一、平面连杆机构的基本运动学结构 铰链四杆机构的基本结构 1．铰链四杆机构 所有运动副全为回转副的四杆机构。 AD－机架 BC－连杆 AB、CD－连架杆 连架杆：整周回转－曲柄 往复摆动－摇杆
2．三种基本型式 （1）曲柄摇杆机构 定义：两连架杆一为曲柄，另一为摇杆的铰链四杆机构。 特点：?、β0～360°, δ、ψ＜360° 应用：鳄式破碎机缝纫机踏板机构揉面机（2）双曲柄机构 定义：两连架杆均作整周转动的铰链四杆机构。 由来：将曲柄摇杆机构中曲柄固定为机架而得。 应用特例：双平行四边形机构（P35），天平 反平行四边形机构（P45） 绘图机构 （3）双摇杆机构 定义：两连架杆均作往复摆动的铰链四杆机构。 由来：将曲柄摇杆机构中摇杆固定为机架而得。 应用：翻台机构，夹具，手动冲床 飞机起落架，鹤式起重机 二．铰链四杆机构具有整转副和曲柄存在的条件 上述机构中，有些机构有曲柄，有些没有曲柄。机构有无曲柄，不是唯一地由取哪个构件为机架决定，机构有曲柄的首要条件是：机构中各构件长度间应满足一定的尺寸关系，该条件是首要条件。然后，再看以哪个构件作为机架。
第2章连杆机构分析和设计 2.1内容要求 1.掌握平面四杆机构的基本型式、特点及其演化方法。 2.熟练掌握和推导铰链四杆机构曲柄存在条件，并灵活运用来判断铰链四杆机构的类型； 掌握曲柄滑块机构及导杆机构等其他四杆机构的曲柄存在条件的推导过程。 3.掌握平面四杆机构的压力角、传动角、急回运动、极位夹角、行程速比系数、等基本概 念；掌握连杆机构最小传动角出现的位置及计算方法；掌握极位夹角与行程速比系数的关系式；掌握掌握死点在什么情况下出现及死点位置在机构中的应用。 4.掌握速度瞬心的概念及如何确定机构中速度瞬心的数目；掌握“三心定理”并应用“三 心定理”确定机构中速度瞬心的位置及对机构进行速度分析。 5.了解建立Ⅰ级机构、RRR杆组、RRP杆组、RPR杆组、PRP杆组、RPP杆组的运动分 析数学模型；掌握相对运动图解法及杆组法机构运动分析的方法。 6.掌握移动副、转动副中摩擦力的计算和自锁问题的讨论；掌握计及摩擦时平面连杆机构 受力分析的方法；掌握计算机械效率的几种方法；掌握从机械效率的观点研究机械自锁条件的方法和思想。 7.掌握平面四杆机构的运动特征及其设计的基本问题；了解“函数机构”、“轨迹机构”、 “导引机构”的设计思想、方法；掌握按给定行程速比系数设计四杆机构的方法。 2.2内容提要 一、本章重点 本章重点是铰链四杆机构曲柄存在条件，并灵活运用来判断铰链四杆机构的类型；连杆机构最小传动角出现的位置及计算方法；速度瞬心法对机构进行速度分析；计及摩擦时平面连杆机构受力分析的方法；按给定行程速比系数设计四杆机构的方法。 1．平面四杆机构的基本型式及其演化型式 平面四杆机构的基本型式是平面铰链四杆机构。在此机构中，与机架相联的构件称为连架杆；能作整周回转的连架杆称为曲柄，而不能作整周回转的连架杆称为摇杆；与机架不相连的中间构件称为连杆。能使两构件作整周相对转动的转动副称为周转副；而不能作整周相对转动的转动副称为摆转副。平面铰链四杆机构又根据两连架杆运动形式不同分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构及双摇杆机构。 平面四杆机构的演化型式是在平面铰链四杆机构的基础上，通过一些演化方法演化而成其他型式的四杆机构。平面四杆机构的演化方法有： （1）改变构件的形状及运动尺寸； （2）改变运动副尺寸； （3）取不同构件为机架。
曲柄连杆机构运动分析 四缸发动机曲轴、连杆和活塞的运动是较复杂的机械运动。曲轴做旋转运动，连杆做平动，活塞是直线往复运动。在用Pro/Engineer做曲轴、连杆和活塞的运动分析的步骤如下所示[20]: （1）设置曲轴、连杆和活塞的连接。为使机构能够按照预定的方式运动，须分别在曲轴与机体之间、连杆与曲轴之间、活塞与连杆之间添加销钉。在活塞与机体之间添加滑动杆连接。 （2）定义伺服电动机。利用伺服电动机驱动曲轴转动。 （3）建立运动分析。 （4）干涉检验与视频制作。 （5）获取分析结果。 7.1 活塞及连杆的装配 7.1.1 组件装配的分析与思路 活塞组件主要包括活塞、活塞销和活塞销卡环，连杆由连杆体和连杆盖两部分组成，将活塞组与连杆组分别组装，工作时用螺栓和螺母将连杆体、连杆盖和曲轴装配在一起，用活塞销将连杆小头和活塞装配在一起[21]。 7.1.2 活塞组件装配步骤 1、向组件中添加活塞 新建组件文件，运用【添加元件】，将活塞在缺省位置，完成装配。 2、向组件中添加活塞销卡环 （1）在“约束类型”中选择“对齐”选项，将卡环中心轴与活塞销孔中心轴对齐； （2）选择“匹配”选项，将卡环外圆曲面与卡环槽曲面相匹配，完成两个活塞销卡环的装配。 3、向组件中添加活塞销 （1）选择“对齐”选项，将活塞销中心轴与活塞销座孔的中心轴对齐； （2）选择“匹配”选项，将活塞销端面与卡环端面相匹配，完成活塞销的装配。 装配结果如图7.1所示：
图7-1 活塞组装配结果 Figure7-1Piston assembly results 7.1.3 连杆组件的装配步骤 1、向组件中添加连杆体 新建组件文件，运用【添加元件】，将连杆体添加在“缺省”位置，完成连杆体的装配。 2、向组件中添加连杆衬套 （1）选择“插入”选项，将连杆衬套的外侧圆柱面与连杆小头孔内侧圆柱面以插入的方式相配合。 （2）选择“对齐”选项，将连杆衬套的中心轴和连杆小头孔的中心轴对齐，完成连杆衬套的装配。 3、向组件中添加连杆轴瓦 （1）选择“对齐”选项，“偏移”为“重合”，并选择相重合的平面，然后【反向】。 （2）选择“约束类型”为“插入”，选取轴瓦的外侧圆柱面和连杆体的大端孔内侧圆柱面，使这两个曲面以插入的方式相配合。 （3）选择“匹配”，“偏移”类型为“重合”，使轴瓦凸起和凹槽的两侧面对应重合，完成连杆轴瓦的配合。 （4）同样的方法完成另一块连杆轴瓦的装配。 4、向组件中添加连杆盖 （1）选择“约束类型”为“匹配”，“偏移”类型为“重合”，并选取相应的面。 （2）分别选取连杆盖和连杆体的孔内侧圆柱面，使其以“插入”方式相配合，完成连杆盖的添加。 5、向组件中添加连杆螺栓 （1）选取螺栓的外侧圆柱面和孔的内侧圆柱面，使其以“插入”的方式相配合。 （2）选择“匹配”选项，并选择相应的面，使其“重合”，完成连杆螺栓的装配。 （3）添加螺母和垫片，同样的方法完成另一个连杆螺栓的装配。 连杆组件的装配结果如图7.2所示：
第4章平面连杆机构及其设计 教学目标： 平面连杆机构是由一些简称“杆”的构件通过平面低副相互连接而成，故又称平面低副机构。平面连杆机构被广泛地应用，近年来，随着电子计算机应用的普及，设计方法的不断改进，平面连杆机构的应用范围还在进一步扩大。本章的教学将使读者了解平面连杆机构的基本形式及其演化过程；对平面四杆机构的一些基本知识(包括曲柄存在的条件、急回运动及行程速比系数、传动角及死点、运动的连续性等)有明确的概念；能按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置、行程速比系数等要求设计平面四杆机构。 教学重点和难点： ●平面四杆机构的一些基本知识； ●按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置、行程速比系数等要求设计平面四杆 机构。 案例导入： 我们知道，用三根木条钉成的木框是稳定的，即使把钉子换成转动副(铰链)，三角形也不会运动。而用四根木条钉成的木框是不稳固的，如果把钉子换成铰链，四边形即可以运动了。依此类推，五边形等也都是可以运动的(图4-1)。因此我们说：三角形是不能运动的最基本图形，而四边形是能运动的最基本图形。把四边形各顶点装上铰链，把一边作为机架，即构成平面四杆机构。因此，四杆机构是最基本的连杆机构。复杂的多杆机构(多边形)也可由其组成。通过本章的学习，读者将了解这种最基本机构的特性，认识这类机构千变万化的应用并掌握其设计方法。 图4-1 三角形和四杆机构 4.1铰链四杆机构的基本形式及应用 连杆机构的优点是运动副为面接触，压强较小、磨损较轻、便于润滑，故可承受较大载荷；低副几何形状简单，加工方便；能实现轨迹较复杂的运动，因此，平面连杆机构在各种机器及仪器中得到广泛应用。其缺点是运动副的制造误差会使误差累积较大，致使惯
连杆机构运动分析指导 一、实验目的 1. 加强学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性，为机构创新设计奠定良好的基础。 2. 培养学生连杆机构解析法分析的能力。 二、实验原理 机构一般由两部分组成，一部分为机架和原动件及他们之间的运动副，另一部分由其他构件和运动副组成。其中，前一部分称为基本机构部分，后一部分称为从动件系统。如图1所示的机构可以分成如图2所示两部分。两部分机构自由度之和等于原始机构的自由度，由于基本机构的自由度与原动件数目相等，等于机构的自由度，所以从动件系统部分的自由度为0。 在很多情况下，从动件系统可以进一步划分成更小的杆组。我们把无法再分割的、自由度＝0的从动件连接称为阿苏尔杆组(Assur group). 例如如图2的从动件系统可以进一步划分成如图3所示的两个阿苏尔杆组。 在每一个阿苏尔杆组中，杆组内部各构件间连接的运动副称为内部运动副(inner pair内副)。例如杆组DCB中的转动副C和杆组GFE中的转动副F。每一个阿苏尔杆组中有一部分运动副与运动已知构件相联，这一部分运动副称为外部运动副（outer pairs外副)。例如，阿苏尔杆组DCB中的转动副B和D分别和运动已知构件(原动件和机架)相连接，为外副。阿苏尔杆组DCB通过外副B和D 与运动已知的构件连接后，形成了一个铰链四杆机构ABCD ，杆组DCB中的构件BCE和DC运动确定。阿苏尔杆组GFE 通过外副E和G与运动已知构件（BCE 和机架）连接。注意：转动副E不是阿苏尔杆组DCB的一个外副。从阿苏尔杆组的安装顺序，我们可以看出杆组DCB是第一杆组，杆组GFE 是第二杆组。 我们可以得到机构的组成原理：任何机构都是在基本机构的基础上依次添加杆组扩展而成的。注意只有在前面的阿苏尔杆组安装完之后，后面的杆组才能安装。 依据机构的组成原理就可以预先编写一些常用阿苏尔杆组的子程序。这样，多杆连杆机构的运动分析就可以简化成简单的两步：首先，将机构拆成基本机构
连杆部件CAE仿真分析 摘要：连杆是内燃机的重要构件和主要运动件,其结构形状和受载状况都很复杂。连杆的强度在很大程度上影响着内燃机的寿命。而随着内燃机向高速、大功率和高负荷的方向发展,连杆的工作环境变得愈加恶劣。因此,分析连杆的运动和受力情况、计算连杆的结构强度和研究连杆的动态特性对连杆的设计和优化具有重要的意义。本文以某型号的柴油机连杆为研究对象,主要完成了以下工作内容：1.分析了连杆的运动和受力情况。首先计算了连杆的角位移、角速度和角加速度等运动参数,然后在连杆的受力分析中详细分析计算了连杆所受的四种主要载荷,并计算了最大拉压工况下连杆所受的载荷,为后续计算提供必要的边界条件。2.基于有限元方法,建立了连杆的有限元模型,主要进行以下方面研究：在预紧工况中,研究了单元类型对应力分布的影响；在最大拉伸和最大压缩工况中,研究了载荷加载方式的不同以及约束边界的不同对连杆应力分布的影响。3.利用模态分析技术研究了该连杆的动态特性。分别采用有限元和试验的方法研究了连杆的模态特性,获得连杆的模态频率及模态振型,为后续的连杆多体动力学分析提供依据,最后对模态结果进行了对比验证。4.利用多体动力学软件建立了连杆的多体动力学仿真模型,通过数值模拟计算,得到连杆在工作循环中的运动参数和准确的载荷边界条件,并分析了连杆轴承的润滑性能。5.利用有限元软件对连杆进行了三维瞬态应力场的计算,得到了连杆在一个工作循环中的动应力分布。并对比了忽略装配载荷和考虑装配载荷的计算结果。同时选取部分曲轴转角下的应力分布云图与静力学计算结果进行对比。分析表明,连杆的动应力仿真计算结果更为合理,更接近于实际情况。 前言 柴油机曲柄连杆机构包括曲轴、连杆、活塞等主要运动部件，其作用是将活塞的往复运动转化为曲轴卜的旋转运动，将活塞所受的燃气压力转化为曲轴卜的输出扭矩，从而实现热能一机械能的转化过程。曲柄连杆机构运动和受力情况复杂，以往只依赖经典动力学理论的计算方法已远远满足不了工程技术的需要。随着虚拟样机技术的发展，以经典动力学理论和现代计算机技术相结合的多体系统动力学得到了广泛的运用。 美国MSC公司的ADAMS软件是集成建模、求解、可视化技术于一体的运动仿真软件，在柴油机的曲柄连杆机构的动力学仿真中得到了广泛运用。然而，由于模型的复杂性，如何添加合理的边 界条件，尤其是曲轴转速边界条件成为了问题的难点。在以往的研究中，经常采用恒定转速驱动的动力学建模方法，改变了模型的自由度，忽略了曲轴转速波动的影响，使计算结果产生一定的误差。我们探讨了转速边界条件的添加方法，
连杆强度的校核 4.3.1 校核连杆端头的强度 剪切机构中，连杆承受着将活塞杆的往复直线运动进一步转化成两个位置的同步的往复运动的全部工作载荷。其材料常用铸钢（ZG35、ZG40Mn），还有45锻钢。 大端头、小端头还有连杆本体三部分组成了连杆。由剪切力产生的作用力为连杆承受的主要载荷。所以，其强度计算要对端头和连杆本体两部分进行校核。 4.3.2校核连杆端头的强度 连杆的端头属于曲杆类零件，它的强度计算与圆环状零件类似，连杆端头如下图所示，为一个环形力学模型，求出静不定力矩后，然后进行强度计算。
图4-7 连杆端头受力图 1.确定定力矩 做如下假设，方便之后的计算： （1）将原均布载荷的作用力简化为两个集中载荷N 2，假设力 N 2的作用点位于与 水平轴线成70°的位置;参考工厂文献取，错误！未找到引用源。 （2）层半径是一个平均半径r。、r。是断面Ι-Ι中性层半径r?和断面Ⅱ-Ⅱ中性层半径r?之和的一半，即 错误！未找到引用源。（4.1）（3）θ=0°~45°范围内，各个断面的惯性矩都与断面Ι-Ι的惯性矩Ⅰ?相等，而θ=45°~90°范围内，各个断面的惯性矩都和断面Ⅱ-Ⅱ的惯性矩Ⅰ?相等。 由以上假设，可以通过断面Ι-Ι处的转角为零的变形条件，求出静不定力矩Ma，断面Ι-Ι转角α?为零的变形条件，可用下式表示为： 错误！未找到引用源。 （4.2）式中：M —作用的弯曲力矩： —断面的惯性矩；
错误！未找到引用源。 — 弯曲力矩对静不定力矩的导数，即错误！未找到引 用源。； （4.3） l S — 对应的断面角θ的弧长； E — 材料的弹性模量； 由于各区段的惯性力矩I 和弯曲力矩不同，式（4.2）要分为三段进行积分，即 d r M M I I d r M M I I d r M M EI 14018 74 218 700212 1 00112 1 00111=??? ???++=??? ππ π π πθθθα (4.4) 式中： 1M — 断面角在??=70~0θ区域内的弯曲力矩。 ()θcos 12N -M M a 1-= （4.5） 2M — 断面角在??=90~70θ区域内的弯曲力矩。 ()()0a 2r cos 70cos 2N cos 12N M M θθ-?+-- = （4.6） 01 M — 弯曲力矩1M 对静不定力矩 a M 的导数。 a 1 01M M M ??= （4.7） 02 M — 弯曲力矩2M 对静不定力矩 a M 的导数。 a 2 02M M M ??= （4.8） 将式（4.5）至（4.8）代入式子（4.4）中进行积分处理后，静不定力矩a M 的计 算公式便可得出，如下
平面连杆机构的运动分析和动力分析 1.1 机构运动分析的任务、目的和方法 曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。 对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。 机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。 1.2 机构的工作原理 在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为： a.各杆的长度应满足杆长条件，即： 最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。 b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。 第一组(2代一套)四杆机构L1=125.36mm,L2=73.4mm,L3=103.4mm,L4=103.52mm 最短杆长度+最长杆长度(125.36+73.4) ≤其余两杆长度之和(103.4+103.52) 最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构 第二组(2代二套)四杆机构L1=125.36mm,L2=50.1mm,L3=109.8mm,L4=72.85mm 最短杆长度+最长杆长度(125.36+50.1) ≤其余两杆长度之和(109.8+72.85) 最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构 第三组(3代)四杆机构L1=163.2mm,L2=61.6mm,L3=150mm,L4=90mm 最短杆长度+最长杆长度(163.2+61.6) ≤其余两杆长度之和(150+90) 最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构 在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。 1.3 机构的数学模型的建立