曲柄连杆机构开题报告

连杆设计开题报告连杆设计开题报告一、研究背景连杆作为机械传动系统中的重要组成部分，承担着将旋转运动转化为直线运动的重要任务。

在各种机械设备和工具中，连杆的设计和优化对于提高机械性能和工作效率具有重要意义。

因此，本研究将聚焦于连杆设计的相关问题，并尝试提出创新的解决方案。

二、研究目的本研究旨在通过对连杆设计的深入研究，探索如何提高连杆的强度和刚度，降低能量损耗，提高传动效率。

具体目标包括：1. 研究连杆材料的选择和优化，以提高其强度和耐磨性；2. 研究连杆结构的优化，以提高其刚度和稳定性；3. 研究连杆传动系统的动力学特性，以提高传动效率和减小能量损耗。

三、研究方法本研究将采用以下方法进行实施：1. 文献综述：通过对已有的相关文献进行综合分析和总结，了解当前连杆设计领域的研究进展和存在的问题。

2. 数值模拟：运用计算机辅助设计软件，对不同连杆结构进行模拟和分析，评估其强度、刚度和稳定性等性能指标。

3. 实验验证：通过搭建实验平台，对不同连杆样品进行力学性能测试，验证数值模拟结果的准确性，并得出更准确的结论。

4. 优化设计：基于数值模拟和实验结果，对连杆的材料、结构和传动系统进行优化设计，以实现更好的性能表现。

四、研究内容本研究将主要围绕以下几个方面展开：1. 连杆材料的选择和优化：通过对不同材料的力学性能和耐磨性进行评估，选择最适合连杆的材料，并优化其组成和热处理工艺，以提高材料的强度和耐久性。

2. 连杆结构的优化：通过改变连杆的几何形状、截面形状和连接方式等因素，优化连杆的刚度和稳定性，减小失稳和振动现象，提高连杆的工作效率和寿命。

3. 连杆传动系统的动力学特性研究：通过建立连杆传动系统的动力学模型，分析其振动、冲击和能量损耗等特性，并提出相应的改进措施，以提高传动效率和降低能量损耗。

4. 实验验证和优化设计：通过搭建实验平台，对不同连杆样品进行力学性能测试，并与数值模拟结果进行对比分析，验证模拟结果的准确性。

毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：专业：设计题目：发动机曲轴设计指导教师:2008年04月08日毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.本课题研究的意义解放前，我国没有汽车制造工业，所使用的汽车全靠进口。

解放后，1956年我国建成第一汽车制造厂，开始生产解放牌汽车。

随后又建成第二汽车制造厂，生产东风EQl40型汽车。

目前我国生产和组装汽车的工厂已达120多家，年产各种汽车45万多辆。

20世纪90年代以来，我国汽车产量实现两次突破，第一次是1992年突破百万辆大关【1】。

到了1999年和2000年，汽车产量的增长率分别达到12.3%和13%，出现第二次突破，即2000年跨过200万辆。

经过几十年来的努力，特别是近几年来，中国汽车工业一直处在高速发展之中，现今已成为国际汽车市场最热的地区【2】。

然而在加入WTO之后，中国汽车工业不仅要面对国内汽车企业的竞争，更多的是要承受国外先进汽车企业在技术、理念、管理、营销等方面的强烈冲击。

这种冲击表面上是质量和设计理念的冲击，但实质上，技术创新才是这种冲击的核心力量，也是赢得市场竞争的关键【3】。

当前，随着能源日趋紧张、环境压力加剧，我国汽车工业的可持续发展遭遇挑战，作为有效的节能手段，汽车轻量化已成为汽车工业发展中的重要研究课题之一。

汽车轻量化源于燃油消耗、降低排放方面的需求。

所谓汽车轻量化，就是减轻汽车自身重量的意思。

轻量化和小型化不同，它是指同一台车在同样尺寸或同一种车型在同样的汽缸容量的前提下重量的减轻【4】。

欧洲铝协材料表明：汽车重量每降低100千克，每百公里可节约0.6升燃油。

大量使用铝合金的汽车，平均每辆汽车可降低重量300千克（从1400千克到1100千克），寿命期内排放可降低20％【5】。

从驾驶方面来讲：汽车轻量化后加速性提高，稳定性和噪音、振动方面也均有改善。

从安全性考虑：碰撞时惯性小，制动距离减小，另外发生碰撞时，塑性材料对人的冲击小得多，所以更加安全。

发动机曲柄连杆机构多体系统动力学仿真研究的开题报告一、研究背景与意义随着汽车工业的发展，对于发动机的性能安全与经济性能有越来越高的要求。

发动机曲轴连杆机构是发动机的核心部件之一，它是将活塞的上下往复运动转变为旋转运动的关键。

因此，深入研究发动机曲轴连杆机构多体系统动力学特性，对于提高发动机的性能和可靠性具有重要的实用价值和理论意义。

当前，对于发动机曲轴连杆机构的多体系统动力学研究已经有了一定的基础，包括研究方法、仿真软件和实验设备的不断发展。

但是，目前存在一些问题如下：1.现有的研究方法普遍忽略了发动机曲轴连杆件之间的质量分布和相互作用，并且曲轴的弯曲和扭转也没有得到充分考虑，缺乏针对复杂工况下发动机曲轴连杆机构多体系统的优化设计理论。

2.现有仿真软件的建模和计算精度有限，不能充分反映发动机曲轴连杆机构的动力学特性，如曲轴的弯挠、摩擦、磨损等。

基于此，开展发动机曲轴连杆机构多体系统动力学研究，建立准确合理的发动机曲轴连杆机构模型，可以为发动机的优化设计提供科学依据和理论基础，进而推动发动机领域的发展。

二、研究目标与内容本研究的主要目标是建立准确的发动机曲轴连杆机构多体系统动力学模型，研究发动机曲轴连杆机构在复杂工况下的特性，以此为基础进行优化设计。

本研究的具体内容包括：1.建立发动机曲轴连杆机构多体系统动力学模型，考虑曲轴的弯曲、扭转、转轴偏移和曲轴连杆件之间的相互作用。

2.开发仿真软件，实现对于发动机曲轴连杆机构的动力学特性进行分析和计算，并对比分析不同工况下发动机曲轴连杆机构的性能。

3.针对不同工况下，优化设计发动机曲轴连杆机构的结构，提高发动机的性能和可靠性。

三、研究方法本研究采用多学科交叉的研究方法。

主要包括：1.理论方法：应用多体系统动力学理论，建立发动机曲轴连杆机构多体系统动力学模型。

2.仿真方法：通过开发相应的仿真软件，对发动机曲轴连杆机构的动力学特性进行分析和计算，同时进行实验数据验证和比对。

实验一:发动机曲柄连杆机构和配气机构1.实验目的：掌握曲柄连杆机构的布置，主要部件的安装位置和相互关系；理解配气机构的组成，共用和工作原理。

通过拆装发动机，初步帐务发动机曲柄连杆机构，配气机构的组成，共用，结构特点及拆装要点。

2.实验设备和工具：凌志400；时代超人；大众polo；螺丝刀；老虎钳；扳手3.实验的步骤: 1.在老师的带领下，观看了凌志400发动机的工作状态，并初步了解了发动机的各部分组成有曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、点火系、润滑系、冷却系起动系等组成。

2.老师讲解了有关曲柄连杆机构、配气机构的结构及其功用3. 拆装1台柴油机，初步了解曲柄连杆机构、配气机构各零部件的名称、位置、相互关系及构造特点，摇转曲轴，以了解各零部件的相互关系、运动规律和特点。

拆卸时，先拆除发动机外表的所有附件。

如：空气滤清器、进排气管、水箱、电气设备、燃油供给系统、机油滤清器等等，然后拆卸气门室盖，拆下配气机构零部件，卸下气缸盖以及油底壳，必要时，还须拆卸正时齿轮室和飞轮等。

而后进行曲柄连杆机构的拆卸。

安装时，应逆拆卸顺序进行。

安装飞轮时，需用专用扳手上紧螺母，并用手锤敲击扳手柄的尾端，直到上紧为止。

观察并研究曲柄连杆机构的组成与各零、部件的结构特点：气缸、缸体、缸盖、曲轴箱等机体零件的总体布置,不同型号发动机机体零件的结构特点。

不同类型燃烧室的组成和结构特点。

活塞连杆组的组成，各部分的功用、型式和结构特点。

连杆小头、活塞销和活塞销座间的固定方法。

比较不同型号发动机活塞环的类型、数量和断面形状。

整体式曲轴和组合式曲轴结构上的区别。

曲轴各部分的作用和结构特点，曲轴轴向游动量的限制方法，平衡重的作用与位置。

连杆轴承和主轴承的类型、数量结构特点、定位方法和紧固方式。

曲轴与飞轮的连接方法，飞轮上各记号的意义。

曲轴箱通气管的作用、位置和构造。

4.原理描述：我们最常见的两种发动机为汽油发动机和柴油发动机，一般而言，汽油机由两大机构和五大系统组成，即曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统组成；柴油机两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统和起动系统组成，柴油机是压燃的，不需要点火系统。

曲柄连杆机构实训报告一、实验目的1.了解曲柄连杆机构的结构、工作原理和应用领域。

2.熟悉曲柄连杆机构的合理设计、尺寸的计算和选材方法。

3.掌握曲柄连杆机构的实验测量方法和数据处理技能。

4.培养学生分析问题、解决问题和创新思维能力。

二、实验原理曲柄连杆机构是一种常见的变位机构，是由一根转动的曲轴和两根与之相连的连杆组成的。

曲柄连杆机构主要用于转换旋转运动和往复运动，在机床、汽车、航空航天、农机、工程机械等领域得到广泛应用。

曲柄连杆机构的工作原理是通过曲轴的旋转运动，使连杆所连的工作件在特定轨迹下作往复运动。

在曲柄连杆机构中，连接曲轴和连杆的轴承承受着较大的载荷，因此轴承的选材、安装位置和润滑方式对机构的结构强度和运行可靠性具有重要影响，必须进行合理设计。

三、实验仪器和材料1.曲柄连杆机构试验台2.数据采集系统3.曲柄连杆机构及配件四、实验步骤1.检查试验台和曲柄连杆机构是否正常。

2.据测量数据计算出机构尺寸和参数，并用AutoCAD制图。

3.安装连杆、曲轴及轴承，调整定位并润滑。

4.连接数据采集系统和计算机，进行试验前的预处理。

5.启动电机驱动曲轴旋转，打开采集系统进行数据采集。

6.根据数据分析机构运动状态、轨迹和速度，计算出各种运动参数。

7.分析计算结果与实验结果的误差和原因。

8.总结实验，录入实验数据和分析结果。

五、实验结果通过实验，我们成功地完成了曲柄连杆机构的测量和计算，并获得了机构的各种运动参数。

同时，我们还发现了实验与理论计算结果存在一定误差，需要进一步探讨和分析。

六、实验心得通过本次实验，我们更加深入地了解了曲柄连杆机构的结构、工作原理和设计方法。

同时，我们还学习到了实验测量和数据处理的技能，加强了分析和解决问题的能力。

这对我们今后的学习和工作都具有重要的意义。

曲柄连杆机构毕业设计开题报告中北大学毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：专业：设计题目： 6 V150柴油机曲柄连杆机构运动学动力学分析及斜切口连杆组结构设计指导教师:教授年月日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1 发动机的发展简史汽车整体技术日新月异，而作为汽车的心脏——发动机技术的进步和创新步显得更受关注。

回顾一下发动机的发展历程或许更能使你理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。

发动机的不同形式，各有各自的优缺点。

18世纪中期，瓦特发明的蒸汽机引发了欧洲工业革命。

1770年，法国人居纽成功地把蒸汽机运用到了车子上，制作了世界第一辆三轮蒸汽机车。

虽然速度很慢，但开创了汽车的新时代。

这种蒸汽发动机的缺陷是：热量浪费太大，效率不高，只有简单的往复式的线性运动。

1858年定居法国巴黎的里诺发明了煤气发动机（单缸、二冲程、无压缩和电点火的煤气机，输出功率为0.74—1.47KW，转速为100r/min，热效率为4%）。

里诺的煤气发动机以煤气和空气的混合燃烧取代了往复式蒸汽机的蒸汽，用电池和感应线圈产生电火花。

这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等，已经初步具备了现代发动机的基本雏形，是内燃机的初级产品，为现代汽车发动机的出现打下了结构设计方面的基础。

法国工程师德罗沙认识到，要想尽可能提高内燃机的热效率，就必须使单位气缸容积的冷却面积尽量减小，膨胀时活塞的速率尽量快，膨胀的范围（冲程）尽量长。

在此基础上，他在1862年提出了著名的等容燃烧四冲程循环：进气、压缩、燃烧和膨胀、排气。

1876年，德国人奥托制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机（单缸、卧式、以煤气为燃料、功率大约为2.21KW、180r/min）。

在这部发动机上，奥托增加了飞轮，使运转平稳，把进气道加长，又改进了气缸盖，使混合气充分形成。

奥托把三个关键的技术思想：内燃、压缩燃气、四冲程融为一体，使这种内燃机具有效率高、体积小、质量轻和功率大等一系列优点。

发动机曲柄连杆机构三维建模与性能仿真的开题报告一、选题背景随着汽车行业的快速发展，发动机作为汽车的心脏，其性能的提升对整个汽车行业的发展起到了重要的作用。

而曲轴连杆机构作为发动机的核心部件之一，其设计对发动机性能具有非常重要的影响。

因此，对发动机曲轴连杆机构的设计和性能进行研究具有重要的工程实践意义。

二、选题意义通过对发动机曲轴连杆机构的建模和仿真研究，可以更好的理解该机构的结构和工作原理，对其性能进行评估和改进。

同时，可以通过仿真数据来优化发动机部件的材料和结构设计，降低发动机的噪声、振动和磨损等方面的问题，提高发动机的性能和可靠性，推动汽车行业的发展。

三、研究内容本次研究的主要内容包括：1. 基于SolidWorks等三维建模软件对发动机曲轴连杆机构进行建模。

2. 在ANSYS等有限元仿真软件中对机构进行静态和动态仿真，对机构的应力、变形、动态特性等进行分析。

3. 充分利用仿真数据，从材料、结构等方面对曲轴连杆机构的设计进行优化和改进，提高发动机的性能和可靠性。

四、研究计划1. 第一阶段（1月份）：对发动机曲轴连杆机构进行调研和市场分析，研究发动机曲轴连杆机构的设计理论和仿真方法。

2. 第二阶段（2-4月份）：建立机构的三维模型，并进行静态和动态分析，根据分析结果对机构进行优化设计，并进行有限元仿真。

3. 第三阶段（5-7月份）：分析仿真结果，评估曲轴连杆机构的性能和可靠度，对机构进行再次优化设计，并进行冲击试验。

4. 第四阶段（8-9月份）：编写论文，撰写实验报告，并进行实验成果展示。

五、研究预期成果本次研究的预期成果主要包括：1. 建立发动机曲轴连杆机构的三维模型，并进行静态和动态有限元仿真。

2. 分析机构的实际性能和可靠度，并对其进行优化设计。

3. 发表一篇学术论文和撰写一份实验报告，并进行实验成果展示。

4. 提高个人的建模和仿真技能，并对发动机的设计和性能有更深入的了解。

六、结论发动机曲轴连杆机构的性能对整个发动机的性能具有重要影响，因此进行其三维建模和性能仿真研究具有重要的实践意义。

理论力学小组作业之动力学：发动机曲柄连杆机构分析小组成员：1.背景分析具体问题：如图所示发动机曲柄连杆机构:求该机构中活塞的运动、各部分的受力以及输出的力矩。

2.建模与分析1.力学模型：2.条件限制：1.不计摩擦；2.不计AB杆重；3.下方转动部分质心在轴O上；4.活塞A受缸内恒定的气体压力F；5.活塞A质量m1,转动部分OB质量m2。

3.运动分析：对活塞A ：cos cos A A x y R L αβ==⋅+⋅ 令R Lλ=，由正弦定理，sin sin R L βα=得cos β=由泰勒公式展开，得224466111cos 1sin sin sin 2816βλαλαλα=----… 而实际中，13λ<，故舍掉高次项，得()22211cos 1sin 11cos 224βλαλα=-=-- 故()01cos 1cos 24A A x y R λααλ=⎡⎤=+--⎢⎥⎣⎦则 sin sin 22A A dy v R dt λωαα⎡⎤==-+⎢⎥⎣⎦ (发动机转速为n 时，匀角速30n πω=) ()2cos cos 2A A dv a R dtωαλλ==-+2 4.受力分析由于不计AB 质量，故AB 杆为二力杆，受力沿杆方向。

活塞A 收到上方气体的压力F ，器壁的反作用力F N ，杆AB 的弹力F T ，自身重力m 1g ，在器壁内做上下往复平动，再引入惯性力F g ：()211cos cos2g A F m a m R ωαλλ==-+2由平衡条件，有10= F sin 0cos x N T y T g FF m g ββ=⋅=⋅=++∑∑ ； F ； F F F解得 ()()2112cos 2cos 2111cos 24g T F m g m R F ωαλαλα+-+=--转轮上B 处受力沿AB 杆方向，将其分解为切向力和法向力：()()sin cos T T n T T F F F F ταβαβ=⋅+=⋅+其中，切向力T F τ提供转动的力矩，法向力n T F 对转轴O 施加压力。