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连杆工艺设计及有限元分析毕业设计论文

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- 1 -

本科毕业设计论文

题 目

连杆工艺设计及有限元分析

- 2 - 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期：

指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

- 3 - 学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名： 日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名： 日期： 年 月 日

导师签名： 日期： 年 月 日

- 4 - 注 意 事 项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

- 5 - 目 录

摘要........................................................................................................................... - 6 -

ABSTRACT .............................................................................................................. - 7 -

第一章 绪论 ............................................................................................................ - 8 -

1.1课题研究的意义......................................................................................... - 8 -

1.2国内外现状................................................................................................. - 8 -

1.3论文的章节安排......................................................................................... - 9 -

第二章 连杆零件的分析 ...................................................................................... - 10 -

2.1连杆的作用............................................................................................... - 10 -

2.2连杆的结构特点....................................................................................... - 10 -

2.3连杆的工艺分析....................................................................................... - 10 -

2.4连杆的材料和毛坯................................................................................... - 12 -

第三章 连杆零件的工艺编制 .............................................................................. - 13 -

3.1连杆机械加工工艺过程........................................................................... - 13 -

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....................................................................... - 18 -

3.3.1工序安排.......................................................................................... - 18 -

3.3.2定位基准.......................................................................................... - 18 -

3.3.3夹具使用.......................................................................................... - 18 -

3.3.4切削用量的选择原则...................................................................... - 18 -

3.4连杆机械加工工序卡片........................................................................... - 14 -

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 ............................................................................................ - 19 -

5.1 论文总结.................................................................................................. - 29 -

致 谢..................................................................................................................... - 30 -

参考文献................................................................................................................. - 31 -

毕业设计小结......................................................................................................... - 32 -

合集下载

连杆的优化设计

连杆的优化设计

一天津中德职业技术学院／王伟　

年筹３船　连杆的优化设计　

ＣＡＤ的一个重要特征是提供　了对新产品模型进行分析、综合与　评价的数值求解方法。当把设计对　象描述为计算机内部模型后，研究　如何使产品达到性能要求、进行新　产品技术指标的优化设计、性能预　测、结构分析仿真的数值求解方法　称为ＣＡＥ，这种方法已成为ＣＡＤ／　ＣＡＭ计算机辅助制造集成中不可　缺少的工程计算分析技术。该技术　中的核心计算方法是一种有效的数　值分析方法——有限元分析。　本文利用有限元分析进行结　构优化设计的零件是联轴部件（图　１）中的连杆。联轴部件是应用在　液压气动自控部件中的一个组成部　分，在外力作用下，连杆带动轴作　周期转动，转动中推杆（联轴部件　之外的零件）始终与轴中间不规则　截面部分保持接触，使得推杆上下　运动，从而控制电磁阀开、关的动　

ＭＣ琢代墨部件　作。连杆为联轴部件中传递外力的　主要零件，材料为合金钢构建，控　制端在　Ａ处与键及轴连接，承受　外力在　Ｂ处，如图２Ｎ示。该零　件在ＪＪｎ＊制造的过程中，是采取铸　造后再ＪＪｎ＊的办法。改进前的结构　在装配中，要保证连杆　孔与其　中的一侧平面有较高的垂直度，才　能确定联轴部件中的连杆在带动轴　旋转的过程中，侧平面不会与端盖　接触，造成转动不流畅的现象，同　时，连杆作为一个传动零件，从经　济性角度考虑，本身结构应当灵巧　一些。改进后的结构会不会影响在　承受相同外力情况下零件的强度，　也就是零件的安全性呢？这将是本　文利用有限元分析进行连杆结构优　化设计的重要部分，准确地说，能　否肯定新的结构，有限元分析在零　件的优化设计中起到了至关重要的　作用。　。

　维普资讯 １．壳体２．连杆３．键４．轴５．端盖　图１联轴部件　

图２连杆受力示意图　有限元分析　１．有限元法的基本概念　有限元法（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ｍｅｔｈｏｄ，简称ＦＥＭ）是一种数值离　散化方法，根据变分原理求其数值　解。因此适合于求解结构形状及边　界条件比较复杂、材料特性不均匀　等力学问题能够解决几乎所有工程　领域中各种边值问题（平衡或定常　问题、动态或非定常问题），如弹　性力学、弹塑性问题疲劳与断裂分　析、动力响应分析、流体力学、传　热、电磁场等问题。　有限元法的基本思想是：在　对整体结构进行结构分析和受力　分析的基础上，对结构加以简化，　利用离散化方法把简化后的边界结　构看成是由许多有限大小、彼此只　在有限个节点处相连接的有限单　元的组合体。然后，从单元分析入　手，先建立每个单元的刚度方程，　再用计算机对平衡方程组求解，便　可得到问题的数值近似解。用有　限元法进行结构分析的步骤是：　结构和受力分析一离散化处理一　单元分析一整体分析一引入边界　条件求解。　２．有限元分析的前置处理　建立有限分析模型的过程，即　前置处理，是有限元分析的关键环　节。前置处理的功能主要包括：离　散化网格模型的自动生成、网格的　修改、拼接和节点编号的优化、载　荷及材料数据的建立、边界条件的　定义（零位移、已知位移、接触、　摩擦等约束条件的处理）、模型数　据检查与编辑修改、模型的图形显　示等。在对机械结构进行有限元分　析时，还要对所分析的结构进行简　化，正确分析其受力情况，并对约　束条件进行有效的处理，以便建立　一个合理、正确的有限元计算模　型。　建立计算力学模型的第一步是　作结构分析和受力分析，合理确定　单元类型，对大型复杂结构，往往　要选用多种单元进行组合模拟。在　结构分析时，简化是必需的，但不　能因简化而失真，导致计算误差增　大。利用有限元分析问题时的简化　方法与原则是：结构中对结果影响　不大、但建模又比较复杂的特殊区　域是简化的主要对象，同时明确简　化后对计算结果带来的影响是有利　还是没利。例如对图３ａ所示的连杆　结构进行有限元划分时，附着肋板　可用梁单元模拟，其余部分则按板　元处理，有限元分析网格划分如图　４ａ。为计算简便，也可以直接将此　结构简化为平板来考虑（图３ｂ），　有限元分析网格划分如图４ｂ。需注　意的是简化过程并不是简单地去掉　这些加强肋板。正确的简化方法是　

基于随机有限元法的连杆可靠性分析

基于随机有限元法的连杆可靠性分析

第３３卷第９期　２０１　１年９月　舰船科学技术　

ＳＨＩＰ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ　Ｖｏ１．３３．Ｎｏ．９　Ｓｅｐ．，２０１　１　

基于随机有限元法的连杆可靠性分析　

戎志祥，林少芬　

（集美大学轮机工程学院，福建厦门３６１０２１）　

摘　要：　柴油机连杆的可靠性是柴油机正常工作的重要保证。连杆工作条件非常复杂，对其可靠性有很高要　

求。鉴于连杆所受载荷实现的可能性及试验的经济性问题，其可靠性分析难以在实验室条件下进行。应用Ａｎｓｙｓ软　件的可靠性分析功能，将有限元和蒙特卡罗方法结合起来，同时考虑材料性质、载荷等不确定因素对连杆可靠性的影　响，得到连杆可靠性分析数据，为连杆工作情况预测及优化设计提供有用的参考数据。　

关键词：　可靠性；连杆；随机有限元；柴油机　

中图分类号：　Ｕ６６４．１２１　文献标识码：Ａ　

文章编号：　１６７２—７６４９（２０ｌ１）０９—００６８—０３　ＤＯＩ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０１１．０９．０１５　

Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ－ｒｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＦＥＭ　

ＲＯＮＧ　Ｚｈｉ—ｘｉａｎｇ，ＬＩＮ　Ｓｈａｏ—ｆｅｎ　

（Ｍａｒｉｎｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｊｉｍｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ　３６１０２１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｅｓｅｌ　ｅｎｇｉｎｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｒｏｄ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　

ｗｏｒｋ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｅｓｅｌ　ｅｎｇｉｎｅ．Ｉｔｓ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｖｅｒｙ　ｃｏｍｐｌｅｘ，ｔｈｕｓ　ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ａ　ｈｉｇｈ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｉｔｓ　

ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｌｏａｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，　

连杆课程设计

连杆课程设计

第1页

连杆课程设计

说明书

院 别： 能源与动力工程学院

专 业： 热能与动力工程

班 级： 工程热物理0902

姓 名：

学 号：

指导教师：

2013年 1月 第2页

目 录

前言：

一、连杆概况-------------------------------------------------------------- 3

1.连杆的结构特点---------------------------------------------------- 4

2.连杆工作情况-------------------------------------------------------4

3.连杆设计要求-------------------------------------------------------4

4.连杆的材料选用----------------------------------------------------5

二、连杆PROE建模----------------------------------------------------5

1.建模步骤----------------------------------------------------------- 5

2.建模最终图-------------------------------------------------------12

三、连杆ANSYS有限元分析----------------------------------------12

1.导入模型------------------------------------------------------------12

发动机连杆有限元分析总结心得体会

发动机连杆有限元分析总结心得体会

发动机连杆有限元分析总结心得体会

发动机连杆的有限元分析是一种常用的工程分析方法，它可以帮助工程师们了解连杆的强度和刚度等性能指标，在设计和优化连杆结构时提供技术支持。在有限元分析中，我们可以对连杆进行静态和动态载荷分析，确定应力和变形分布，找出潜在的弱点和失效模式，在此基础上进行结构优化，提高连杆的可靠性和寿命。

在进行连杆有限元分析时，需要注意以下几点：

1. 应该选择合适的有限元模型，采用三维和四节点六面体单元可提高分析精度；

2. 确定载荷和边界条件，包括离心力、摩擦力、惯性力等，同时考虑各种工况下的载荷变化；

3. 设置材料模型和材料参数，包括弹性模量、泊松比、损伤指数等；

4. 分析应力应变分布情况，找出潜在的失效点，并对连杆进行优化改进；

5. 结果应该进行验证和修正，通过实验验证准确性和可靠性；

6. 结果应该进行优化和控制，保证满足设计标准和工作要求。

在连杆有限元分析中，需要使用专业的有限元分析软件，例如ANSYS、ABAQUS等。同时，需要掌握有限元分析理论和技术，具备材料力学、结构力学和计算机编程等方面的知识和技能。

总之，连杆有限元分析是一种重要的工程分析方法，可以帮助工程师们优化连杆结构、提高产品质量、降低生产成本，是工程设计和制造过程中不可或缺的分析工具。