毕业论文-12V190发动机连杆机构的设计.doc

邵阳学院毕业设计（论文）1 零件的分析1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用连杆是发动机的一个主要零件，主要用来连接活塞和曲轴。其功能是将活塞承受的燃油爆发力传递给曲轴，使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。发动机转速很高，连杆在高速运动中将承受很大的交变应力。连杆在发动机中直接与活塞销、曲轴连杆颈连接，通过弹性接触传递力的关系，所以，连杆的受力与活塞销、曲轴连杆轴颈有极大的关系。连杆的功能决定了它既是传力构件，又是运动件，它受到很大的燃气燃烧爆发力和惯性力的作用，因此必须具有足够的强度和刚度。将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴，所以,连杆除上下运动外,还左右摆动作复杂的平面运动，连杆工作时,主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。同时,由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。 连杆是由连杆体和连杆盖通过的螺栓连接。1.1.2 零件的工艺分析由附图1得知，其材料为。国产化时，将毛坯材料定为，采用锻造余热淬火加高温回火调质热处理新工艺，此方法既能获得良好的综合机械性能，又能提高疲劳强度，还能节省大量的能源。毛坯为整体锻造，其外形精度高，省材料，简化工艺，便于组织生产、加工和运输。该连杆硬度为，材料的奥氏体晶粒度国标规定为级，连杆实物的晶粒度水平为级。该零件上的主要加工连杆两端面、大小两头圆柱面、两螺栓座面、结合面、和。该零件上的主要加工面分析如下：1连杆两端面的平面度直接影响连杆与曲轴接触精度。大小两头圆柱面的尺寸精度、同轴度，与连杆两端面垂直度，两孔中心线间距离尺寸精度，直接影响连杆与轴瓦和铜套接合精度。 两螺栓座面的平面度，影响连杆的正确定位。结合面的平面度，与连杆两端面垂直度，影响大小两头圆柱面同轴度和两孔中心线间距离尺寸精度。、孔的尺寸精度，影响连杆与螺钉接触精度及密封。孔的尺寸精度、两孔距尺寸精度，影响两螺栓正确定位。由参考文献中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知,上述技术要求可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。2 锻模的设计2.1锻造概述“锻造”是金属加工的主要方法和手段之一，锻锤是多种锻压机器的先驱。尽管各种锻造成形新工艺、新设备的不断涌现，但锻锤由于结构简单、操作方便、成形速度快、适应性强、投资少等优点，至今仍然起着非常重要的作用。特别是程控全液压锻锤的出现，使锻锤在现代锻造工业技术发展中又一次得到了复兴。锻锤的突出优点在于打击速度快，因而模具接触时间短，特别适合要求高速变形来充填模具的场合。例如带有薄筋板、形状复杂的而且有重量公差要求的锻件。由于其快速、灵活的操作特性，其适应性非常强，有人称之为“万能”设备。因而特别适合多品种、小批量的生产。锻锤是性价比较优的成形设备。2.2 确定毛坯根据零件材料确定毛坯为锻件。通过计算该零件质量约为。由参考文献(5)机械制造工艺学（表划分生产类型的参考数据）可知，其生产类型为大批生产。连杆的大头孔需锻出，此外，为消除残余应力，锻造后应安排人工时效。2.3 确定加工余量和公差2.3.1公差与余量确定模锻件在长度、宽度、高度方向上的加工余量尺寸和公差：高度公差：长度公差：宽度公差：高度及水平尺寸的单边余量约为。取 参考文献（1）表查出该零件余量是：厚度方向为，水平方向为。参考文献（1），用查表法确定表面的总余量如下：表：各加工表面总余量加工表面基本尺寸(mm)加工余量数值(mm)说 明连杆两端面大头圆柱面小头圆柱面两螺栓座面3899/ 2 2 1.5 2 1.5顶面降1级，双侧加工圆柱面加工圆柱面加工侧面加工，双侧加工孔降1级，双侧加工 参考文献（1），可得锻件主要尺寸的公差，如表： 主要毛坯尺寸及公差（mm）主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸连杆两端面大头圆柱面小头圆柱面两螺栓座面 38 99 1+21.5+21.5+21+21+2 40 102 /2.3.2 零件毛坯参数如表 连杆主要结构参数（mm）项目技 术 要 求材料40MnBH热处理要求调质处理：HB226271大小头孔中心距1900.5弯曲度0.15/305扭曲度0.3/305整体毛坯重量152013(g)杆身断面工字形小头尺寸孔径27.50.5宽度38.50.5斜度(楔形)7小头衬套材料铜铅双金属内孔直径27.9970.015大头尺寸孔径60宽度38.50.5连杆杆、盖连杆体上螺栓孔12连杆盖上螺栓孔12机械性能试样尺寸1280延伸率15%横断面收缩率45%抗拉强度 862 MPa弯曲强度 621MPa2.4确定锻锤吨位因为该柴油机连杆件为大批量生产，要求有较高的生产效率，为降低成本，所以系数取较大系数.得k取值为。 2现有双作用模锻锤吨位确定的经验公式：，选取吨锤。2.5 设计终锻型槽终锻型槽是按热锻件图加工和检验的，收缩率为1。根据类似连杆生产经验总结，考虑到锻模使用后承击面下陷，型槽深度减小及精压时变形不均，横向尺寸增大等因素，需修改几处尺寸：（1） 辐板处增厚，如图2.1所示。图2.1（2）连杆小头高度处，其理论高度为：；实际取。大头左上端与右下端做成斜面，将高度尺寸上下各增。（3）中间杆厚度: （4）两头圆中心线长：；但考虑到该零件需用圆心做中心定位，所以热锻件两圆心距不变仍取。（5）大头半圆边距：。2.6 设计预锻型槽2.6.1由于锻件复杂，须设置预锻型槽以便达到如下目的：1）确保金属无缺陷的流动，易于充填型槽；2）减少材料流向毛边的损失；3）减小终锻型槽磨损；4）取得所希望的流线和便于控制锻件的力学性能2.6.2大头叉部的预锻因为大头有叉，且叉间距离不大，所以必须在预锻型槽中使用坯料台，预锻时依靠劈料台把金属挤向两侧，流入叉部型槽内。由于该锻件叉部不是太窄，2.7 制坯工步的选择由文献1查表，得制坯工步为拔长-开式滚压，综合两个简单毛坯制坯工步，最后确定连杆制坯形式为开式拔长-开式滚压。2.8锻模结构设计根据前面计算可知，模锻该连杆的设备为2吨模锻锤机组，考虑到实际应用中加热炉一般在锤的右方，现假设实际加工中加热炉在锤的右方，故拔长型槽布置在右边，滚挤型槽布置在锻模锻模左边，预锻工步从左至右。2.9 连杆模锻工艺流程的最终确定2.9.1 连杆模锻工艺流程(1）下料：剪切机冷切；(2）加热：；(3）模锻：模锻锤，拔长、开式滚挤、预锻、终锻；(4）热切边：切变压力机；(5）打磨毛刺：砂轮机；(6）热处理： 油冷淬火 淬火后应及时回火 锤用锻模燕尾的硬度，要求比型面低单位。(7）酸洗：酸洗槽；(8）冷校正：夹板锤；(9）冷精压：精压机；(10）探伤；(11）测硬；(12）检验。2.9.2 锻模材料的选择按锤锻模用材料应满足的基本要求，另外考虑到该连杆锻件为批量生产，生产数量较大，最后选用做为该模具用钢，该钢种锻模硬度数据为如下：型槽：； 表面：； 燕尾部分：3 工艺规程设计3.1 定位基准的选择粗基准的正确选择和初定位夹具的合理设计是加工工艺中至关重要的问题。在拉连杆大小头侧定位面时，采用连杆的基准端面及小头毛坯外圆三点和大头毛坯外圆二点粗基准定位方式。这样保证了大小头孔和盖上各加工面加工余量均匀，保证了连杆大头称重去重均匀，保证了零件总成最终形状及位置。加工两端面粗基准定位夹紧见工序图，加工连杆大、小头定位基准面粗基准定位夹紧见工序图。精加工基准采用了无间隙定位方法，在产品设计出定位基准面。在连杆体和连杆总成的加工中见工序图，采用杆端面、小头顶面和侧面、大头侧面的加工定位方式；在螺栓孔至止口斜结合面加工工序的连杆盖加工中见工序图，采用了以其端面、螺栓两座面、一螺栓座面的侧面的加工定位方法。这种重复定位精度高且稳定可靠的定位、夹紧方法，可使零件变形小，操作方便，能通用于从粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基准统一，使各工序中定位点的大小及位置也保持相同。这些都为稳定工艺、保证加工精度提供了良好的条件。精基准的选择：连杆的两端面和两螺栓座面是设计基准，用它作精基准，能使加工遵循“基准统一”的原则。此外，采用面定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠、操作方便。粗基准的选择：以连杆的外圆锥作为定位粗基准，来加工连杆两端面，加工其它面以连杆两端面作为粗其准，再以连杆两圆柱面作为基准来加工连杆的两端面，然后以连杆的两端面作为精基准加工其它部分。3.2 制订工艺路线 根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：连杆两端面：粗磨精磨；大头圆柱面：拉扩粗镗半精镗精镗珩磨；小头圆柱面：钻拉精镗；两螺栓座面：粗铣精铣；结合面：拉精磨；、：钻；：钻扩铰。加工过程卡片如下：序号 工艺内容 工作地点102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340350360备料锻造时效粗磨大小头两端面钻连杆小头孔27.7，并倒角拉小头孔27.7至拉大头去重凸块及两侧面，两侧面至切开连杆体和盖扩大头孔至拉小头去重凸块拉连杆体和连杆盖两侧面、半圆面和结合面，中间检查粗铣连杆体和连杆盖两螺栓座面铣连杆体和连杆盖轴瓦锁口槽钻大头阶梯油孔5深12与1.5通孔精铣两螺栓座面，去毛刺精磨连杆体和连杆盖结合面检查精铣连杆盖上两螺母座面从连杆盖方向钻、扩、铰螺栓孔从连杆体方向扩螺栓孔，孔口倒角去结合面毛刺，吹净清洗吹净中间检查装配连杆体和盖，紧固连杆螺栓扩大头孔至大头孔两端倒角半精磨大端面至、小端面至精磨大端面至、小端面至粗镗大头孔至半精镗大头孔至及精镗小头孔至清洗或吹净中间检查称大小头重量铣去大小头多余重量去大小头凸块毛刺钻小头油孔8铰小头孔内油孔毛刺小头孔两端倒角小头两端压铜衬套挤压铜衬套内径铜衬套两端倒角精镗大头孔至和小头衬套孔至清净吹干擦净中间检查珩磨大头孔至清洗吹干擦净按需要程度去全部毛刺终检校正入库HZ-Y150立式六轴组合机床立式拉床立式拉床双面切断机床立式八轴组合机床立式拉床卧式连续拉床卧式组合机床X52K组合机床卧式五轴铣床半自动双头立轴圆台平面磨床卧式五轴铣床八工位卧式组合机床卧式组合机床去毛刺机床专用装配机立式八轴组合机床双轴倒角机床双头立轴圆台平面磨床双头立轴圆台平面磨床T7140AT7140A电子秤数控机床旋转锉床三工位组合机床专用铰床立式钻床双面压套机压床立式钻床精密镗床珩磨机床3.3 选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 粗磨连杆两端面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用卧式磨床，选择卧式磨床（参考文献（1）。砂轮的尺寸外径宽内径为（参考文献（1）专用夹具和游标卡尺。 钻连杆小头孔采用立式六轴组合机床，选用通常麻花钻头、专用钻床夹具、专用检具。 拉小头孔采用立式拉床，选用常用的圆拉刀、专用拉床夹具、专用量具。 扩大头孔至采用立式八轴组合机床，选用莫氏锥柄高速钢或硬质合金镶齿扩孔钻头、专用夹具、专用检具。 粗镗大头孔至采用金钢镗床，选用刀具莫氏锥柄硬质合金镗刀块、专用镗床夹具、专用检具。 以上参数是参考文献（1）3.4 加工工序设计3.4.1 工序10粗磨大小头两端面 查文献（1）表平面磨削余量，砂轮速度，背吃刀量：纵向进给量，单行程背吃刀量，加工表面加工方法余量毛坯余量粗磨大小头两端面平面磨253.4.2 工序20钻连杆小头孔27.7，并倒角参考文献（1）表，并参考机床说明书，取钻孔的进给量。 参考文献（1），用插入法求得钻孔的切削速度由此算出转速为按机床实际转速取，则实际切削速度为参考文献（1）表，得：求出钻孔的和M如下：它们均小于机床的最大进给力和机床的最大扭转力矩，故机床刚度足够。3.4.3 工序从连杆盖方向钻、扩、铰螺栓孔参考文献表，并参考机床说明书，取钻孔的进给量。 参考文献，用插入法求得钻孔的切削速度，由此算出转速为按机床实际转速取，则实际切削速度为参考文献表，得： 求出钻孔的和如下：它们均小于机床的最大进给力和机床的最大扭转力矩，故机床刚度足够。扩孔, 参考文献表，并参考机床实际进给量，取。参考文献（1），取扩孔的切削速度为，故取。由此算出转。按机床实际转速取。 铰孔, 参考文献表，并参考机床实际进给量。取参考文献，取铰孔的切削速度为。由此算出转速，按机床实际转速取。则实际切削速度为:35成品零件参数如表 连杆主要结构参数（mm）项目技 术 要 求材料40MnBH热处理要求调质处理：HB226271大小头孔中心距1900.05弯曲度0.15/305扭曲度0.3/305整体毛坯重量152013(g)成品大头重量10808(g)杆身断面工字形小头尺寸孔径29.50.0.021宽度37.95.0.23斜度(楔形)7小头衬套材料铜铅双金属内孔直径27.9970.015大头尺寸孔径65.50.019宽度37.950.23结合面精度X方向两止口宽度尺寸990.10X方向两止口配对公差0.018连杆杆、盖止口至大头孔理论中心49.50.05连杆体上螺栓孔12.220.027，位置度0.2连杆盖上螺栓孔12.220.027，位置度0.2机械性能连杆螺栓力矩将12.9级螺栓按转角法拧紧试样尺寸1280延伸率15%横断面收缩率45%抗拉强度 862MPa4.连杆应力计算4.1最大拉力计算在最大转速工况下，进气冲程开始的上止点附近，连杆小头承受的最大拉伸载荷P 可由下式计算： P =（m1+m2）R2（ 1+） (4.1)m1：活塞组质量（kg），包括活塞、活塞环、活塞销卡簧等部件的质量，取m1 =1.300kg（估算）；m2：活塞销质量，m2=0.580 kg；R ：曲轴曲柄半径(m)，R = 0.066 m；n ：柴油机转速(转/分)；最大转速工况时n =2860 r/min；：曲柄的角速度，弧度/秒最大转速工况弧度/秒l ：连杆大小头孔中心距(m)，l0.210m；：连杆比由式上式可计算出连杆小头承受的由活塞组件产生的最大拉伸载荷PP1=m1R2（ 1+） (4.2)代入相关数据得：P1 =1.3000.066299.32（1+0.314）10099 ( N )4.2 最大压力计算活塞在膨胀冲程开始上止点附近，连杆承受最大压缩载荷。其中连杆小头孔承受的力为最大燃气作用力与活塞组、活塞销往复惯性力之差，即： (4.3)式中：D：活塞直径， 取D 0.108 m；：最大燃气压力(Pa)；P：活塞组件、活塞销产生的离心力连杆所受最大压力工况根据燃气压力与离心力的综合作用选取标定工况或最大扭矩工况。经试验测试，在标定工况时柴油机的最大燃气压力为114.9bar，此时转速n =2600 r/min， =272.1 弧度/秒；在最大扭矩工况时柴油机的最大燃气压力为84.4bar，此时转速n =1700 r/min， =177.9 弧度/秒，由式（4.1）、（4.2）计算出在标定工况时连杆处于最大受压力状态。此处P只计算活塞组件产生的离心力。由式(4-1 )可计算出标定工况下的活塞组件的离心力P2：P2 =1.3000.066272.12（1+0.314）8347 ( N )由式(4-3)得:N即需在模型上施加的最大压力为96858N。4.3小头过盈力计算连杆小头衬套以一定的过盈0 压入小头孔内，使小头孔壁产生一定的应力，工作过程中连杆小头温度升高约100150，衬套的线膨胀系数大于连杆体的线膨胀系数，引起温升过盈t，因此，连杆小头总的过盈量D 为：D 0 t ( 4.4)其中温升过盈t ( a a) t (cm)； (4.5)上式中： a：连杆材料线膨胀系数；a：衬套材料线膨胀系数；t：工作后小头的温升，约100150，取t150；过盈量D 在小头内引起径向均布压力pq 按下式计算3 ： (4.6)上式中：pq：为轴瓦或衬套产生的过盈均布力；D ：为轴孔直径； D1 ：为轴承体外径； D2 ：为轴瓦或衬套内径；E 、1 E ：分别为轴承体和轴瓦或衬套的弹性模量； 、 1：分别为连杆体、轴瓦(或衬套)的泊松比；连杆小头的相关参数如下：小头孔内径D 为mm，小头孔外径D1 为27mm；衬套孔内径D2 为mm衬套外径为mm在计算小头过盈力时取：0=0.081mm，D=54 mm，D1=65mm，D2=27mm；衬套材料为10 钢背CuPb10Sn10 合金，连杆材料为40MnBH，取： E=2.10105 N/mm2 ， E1=1.96105 N/mm2； =0.28 , 1=0.3；a1.010-5 (1/)， a1.810-5 (1/)；利用(4.4 ) 、( 4.5 )、 (4.6 )式可计算出小头孔内表面受的过盈压力pq1：pq1 = 21.0MPa4.4 大头过盈力计算在正常工作过程中，连杆大头盖与大头紧紧贴合在一起，因此近似认为连杆大头为连续体，连杆轴瓦属过盈装配，过盈装配力可以由下面的计算方法计算。由图纸上查出轴瓦最大凸出高度max(mm)和检查压力F0(N)，按下式计算 ： (4.7) (4.8)其中：由检查压力F0 引起的轴瓦缩小量（mm），查图得F0=6370N；D：大头孔名义直径（mm），查图得D=75 mm；b1：轴瓦宽度（mm），查图得b1=28.3 mm；t1：轴瓦名义厚度（mm），查图得t1=2.48mm；max 轴瓦最大过盈量（mm）；查图得max=0.019 mm由式( 4.7 )得0.0408mm将、max 代入( 4.8 )式得D0.038 mm即大头得过盈量D为0.038 mm，将D代入( 4-6 )式可计算出大头过盈力。连杆大头的相关材料、参数如下：内径D 为mm ，外径D1 为mm，轴瓦内径D2 为54 mm，轴瓦外径为65 mm ，轴瓦材料为10 钢背ChCuPb24 合金，料线膨胀系数，a 、1 E 、 1 近似地取同小头衬套相同的参数。在计算大头孔过盈力时取：D=54mm，D1=65mm，D2=54mm ；由( 4.6 )式计算大头孔内表面受的过盈压力pq2：pq2 = 5.2 MPa4.5 连杆疲劳强度校核连杆承受拉、压载荷作用而产生拉压交变循环应力，连杆拉压疲劳安全系数按下式计算： (4.9)上式中： ：应力幅 (4.10)：平均应力 (4.11)-1z：在对称循环情况下材料的抗拉压疲劳强度，-1z = (0.70.9)-1；-1：对称循环情况下材料的抗弯曲疲劳强度，-1 =（0.450.55）b；b： 为材料的强度极限，取b=1100 MPa；取-1 = 0.5b ，-1z = 0.8-1，计算得到-1z：-1z：= 0.80.51100 = 440 MPa：零件表面粗糙度影响系数，对于结构钢来说，当表面不加工时可取0.40.6，此处取0.5；：为材料的疲劳循环特性系数，表示平均应力对脉动部分的影响，取0.2；4.6 连杆在最大压力情况下疲劳强度校核连杆大头孔侧面主应力最大，最大主应力为-242 MPa，该部位为连杆的一个危险点，应进行疲劳强度校核。该节点在连杆受最大拉伸载荷时的主应力为33.8MPa，由式（4.10）、（4.11）可得：MPaMPa将 的值代入式 （4.9）：4.7 连杆在最大拉力情况下疲劳强度校核在受最大拉力情况下，连杆小头孔侧面受最大拉应力，为108 MPa，在压缩状态下，该单元受的压应力为-18.2MPa，由式（4.10）、（4.11）可得：MPaMPa将 的值代入式 得： 在最大受压工况下，连杆的安全系数是1.7，在最大受拉工况下，连杆的安全系数是3.8，对整条连杆，安全系数应取小值，即n=1.7。5 连杆结构优化所分析的连杆的安全系数为1.7，考虑到连杆在工作中由于偏斜引起压力分布不均匀、活塞卡缸等可能性，一般要求安全系数在1.52.5，可见该连杆的安全系数不是很高，有必要进行结构优化，以提高其安全系数。为此，本文以将连杆安全系数提高到2.0 以上为优化目标，同时兼顾降低连杆重量，对连杆进行结构进行优化。优化设计就是对设计方案进行分析评估修正的循环过程，也就是对初始设计进行分析，对分析结果就设计要求进行评估，然后修正设计，这一过程重复进行，直到所有的设计要求都满足为止。为了使结构设计的优化结果能满足各种设计要求，并且使优化设计的计算过程能顺利进行，在优化设计过程中，必须给出种种限制，这些限制称为约束条件。为提高安全系数的同时，在连杆的优化设计中，采用了以下约束条件：应力约束：在进行结构优化设计时，应使结构上各处的应力不超过许用应力。变形约束：在进行结构优化设计时，根据结构的工作条件，对结构一些部位的变形提出一些限制，以保证结构能安全地工作。重量约束：在进行结构优化设计时，对结构的重量进行限制。连杆小头与杆身过渡部位是应力集中的部位，安全系数也是该处最小，是容易导致破坏的部位，为此，对该部位进行优化处理，提高其安全系数。本文采取的主要措施有：1) 加大小头与杆身过渡部位处的圆弧半径，如图(5-1)-a 所示；2) 加大小头与杆身过渡部位处的圆弧长度，使过渡部位更加平缓，如图(5-1)-b 所示；以上措施为降低应力，是以增加连杆重量为代价的。连杆的设计思想是在满足强度的条件下，尽量减少重量。通过前面的分析可知，连杆小头孔处的安全系数足够，因此，为减轻连杆的重量，可切掉部分小头，如图(5-1)-c 所示。按照图(5-1)所示的改进思想，经过计算分析得出如图(5-2)所示的优化后的结构。在受最大拉力时，该单元最大主应力为28.5 MPa，经计算，安全系数为2.1。图(3-17) 连杆小头结构优化改进后的连杆小头因切掉一部分，连杆的重量降低了，经计算，总质量由1562 克降到了1522 克，减少了40 克。但是，优化后的连杆小头受力面积有所减少，为此，需对小头孔的安全性进行校核。优化后连杆小头在最大拉伸载荷作用下，最大主应力出现在小头孔顶部，最大主应力为128MPa，在最大压缩载荷下，该单元最大主应力为55.4 MPa，可计算出安全系数为8.1。优化前小头孔顶部处在最大拉伸工况下，最大主应力出现小头孔侧面，最大主应力为93.5 MPa，在最大压缩载荷下，该单元最大主应力为47.2MPa，经计算安全系数为13.7。优化后小头孔顶部的安全系数降低了，安全系数由13.7 降到了8.1，但也足够满足使用要求。优化前小头孔在最大受拉工况下，最大主应力在小头孔侧面，该处的安全系数为3.8。优化后小头孔侧面在最大受拉工况下，最大主应力，最大主应力为87.4 MPa，在最大受压工况下，该单元最大主应力为23.2 MPa，经计算安全系数为4.2。优化后，小头孔侧面因应力幅降低了，所以安全系数提高了。优化后，连杆孔小头孔的刚度有所下降，所以变形比优化前增大了，在拉伸工况，小头孔的最大收缩量由0.0064mm 增大到了0.0082mm，增大了0.0018mm。对于连杆，为了保证工作可靠，小头孔的收缩量不能超过其装配间隙的一半。由图纸可知，活塞销外径为mm，连杆小头衬套孔内径为mm，最小装配间隙为0.027 mm，所以连杆小头孔缩短量不能超过0.0135mm。结构优化后小头孔的最大收缩量虽有所增大，在工作过程中，小头孔的最大收缩量为 0.0082mm，但能满足使用要求。综上所述，通过优化后的连杆，安全系数由1.7 提高到2.1，提高了23.5%，总质量由1562 克降到了1522 克，减少了40克减少了3.4%，取得了较满意的优化效果。图5-1图5-26 夹具设计6.1机床夹具发展趋势 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 （1）高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达，夹具支承面的垂直度达到，平行度高达。德国（戴美乐）公司制造的长、宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为；精密平口钳的平行度和垂直度在以内；夹具重复安装的定位精度高达；瑞士柔性夹具的重复定位精度高达。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 （2）高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国（杰金斯）公司的球锁装夹系统，分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 （ 3）模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 （4）通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。6.2操作说明本次设计的夹具为连杆小头孔精镗夹具。如图所示为连杆小头镗孔夹具该夹具用于卧式金刚镗床镗连杆小头孔。使用时先将心轴插入工件大头孔中并放在形块上，工件以小头侧面靠在螺钉上定位，然后分别拧螺钉和将工件夹紧。该夹具可左右安装工件，一侧镗孔时，另一侧装卸工件。总 结为期将近两个月的毕业设计已经基本结束，但对于我来说，学习却始终不会结束。毕业设计是培养学生独立承担实际任务的全面训练，也是学生在指导教师的指导下，完成机械工程师的基本训练的最后一个教学环节。本人的毕业设计，在戴老师的悉心指导和严格要求下，通过自己严肃认真地查阅资料，不断归纳和总结，基本上按时完成了学校布置的设计任务。通过这次毕业设计，本人比较系统地复习了几年来所学的理论知识，更加熟悉了如何检索相关的科技文献和查阅参考资料，培养了我综合运用多学科理论、知识和技能，以解决较复杂工程实际问题的能力。本次设计中，绝大部分的设计、分析和计算是通过计算机来完成的，包括产品造型设计、成型零件设计、工程图的制定等。通过设计，使我能够更加熟练的运用、等工程软件和办公软件。另外,毕业设计还使我强化了工程实践意识,培养了勇于探索和开拓创新的精神以及严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。毕业设计也让我对自己有了一个更加清醒的认识,在大有收获的同时,也看到了自己的不足之处,综合运用知识的能力、独立分析解决问题的能力以及实践经验等都需要在今后的工作中进一步加强。总之,在毕业设计中我得到了极大的收获,也发现了自己还存在的不足。尽管毕业设计的结束已经标志着大学学习生活即将结束,但是,在今后的工作中我还将以一个学生的姿态去不断加强专业知识的学习和实践经验的培养,以弥补不足.参考文献1李烘.机械加工工艺手册M.北京出版社20062孟少农机械加工工艺手册M.北京：机械工业版社第一卷.3张龙勋. 机械制造工艺学M.北京:机械工业版社4曾志新.机械制造技术基础M.武汉理工大学出版社5陈立德.机械设计基础M.高等教育出版社6姚泽坤.锻造工艺学与模具设计M.西北工业大学出版社.7吕炎.锻模设计手册M.机械工业出版社.8郑立允.现代模具M.河北工程大学机电学院 9吴宗泽.机械设计M.北京：高等教育出版社第1版.10罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社11席伟光.机械设计课程设计M.北京：高等教育出版社.第1版12张建中.机械设计基础M.中国矿业大学出版第2版.13张建中.机械设计基础课程设计M.中国矿业大学出版社14温松明.互换性与测量技术基础M.湖南大学出版社15黄毅宏模具制造工艺M.机械工业出版社16唐应谦.数控加工工艺学M.中国劳动社会保障出版社17彭建声.模具技术问答M.北京：机械工业出版社18李澄等.机械制图M.北京：高等教育出版社19陆劲昆. Unigraphics V18.0高级教程.北京：大学出版社附 录1、连杆图12、连杆图23、连杆图34、连杆图45、装配图致 谢真诚地感谢邵阳学院机械与能源工程系所有老师和领导的关心与指导，在你们精心的培养、指导、无私的关怀和帮助下，促使我顺利完成了学业，在此诚挚地道一声：谢谢！三年中，我有过多次的课程设计及生产实习，感谢学院给我们这样的机会及实习场所，也感谢所有指导我们学习、设计、实习的专业老师，在专业方面而言，是您们引到我们走出了第一步，让我们对机械设计这一行业有了初步的认识以及进一步的了解，为今后的进一步发展打下基础。本设计是在戴正强老师的精心指导下完成的。从课题的选择到方案的确定，最后至完成设计任务都得到了戴老师的悉心的指导。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜不倦的工作作风使我受益终生。并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。在他细心指导下，我顺利完成了本次毕业设计的设计任务，在此我谨向戴老师致以最崇高的敬意和最衷心的感谢！感谢戴正强老师的细心指导!感谢我所有同学三年来对我学习、生活的关心和帮助!感谢同组同学，在百忙之中抽出宝贵时间，对我的设计进行指导，提出宝贵意见!为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O(_)O谢谢！A large group of tea merchants on camels and horses from Northwest Chinas Shaanxi province pass through a stop on the ancient Silk Road, Gansus Zhangye city during their journey to Kazakhstan, May 5, 2015. The caravan, consisting of more than 100 camels, three horse-drawn carriages and four support vehicles, started the trip from Jingyang county in Shaanxi on Sept 19, 2014. It will pass through Gansu province and Xinjiang Uygur autonomous region, and finally arrive in Almaty, formerly known as Alma-Ata, the largest city in Kazakhstan, and Dungan in Zhambyl province. The trip will cover about 15,000 kilometers and take the caravan more than one year to complete. The caravan is expected to return to Jingyang in March 2016. Then they will come back, carrying specialty products from Kazakhstan A small art troupe founded six decades ago has grown into a household name in the Inner Mongolia autonomous region. In the 1950s, Ulan Muqir Art Troupe was created by nine young musicians, who toured remote villages on horses and performed traditional Mongolian music and dances for nomadic families. The 54-year-old was born in Tongliao, in eastern Inner Mongolia and joined the troupe in 1975.He says there are 74 branch troupes across Inner Mongolia and actors give around 100 shows every year to local nomadic people. I can still recall the days when I toured with the troupe in the early 80s. We sat on the back of pickup trucks for hours. The sky was blue, and we couldnt help but sing the folk songs, Nasun says. The vastness of Inner Mongolia and the lack of entertainment options for people living there, made their lives lonely. The nomadic people were very excited about our visits, Nasun recalls. We didnt have a formal stage. The audience just sat on the grass. Usually, the performances became a big party with local people joining in. For him, the rewarding part about touring isnt just about sharing art with nomadic families but also about gaining inspiration for the music and dance. Ulan Muqir literally translates as red burgeon, and todays performers of the troupe still tour the regions villages and entertain nomadic families, but their fame has spread around the world. On May 16 and 17, nearly 100 singers and dancers from the troupe performed at Beijings Poly Theater. Their show, titled Ulan Muqir on the Grassland, depicted the history and development of the art troupe. Being from the region allowed me to embrace the culture of Inner Mongolia and being a member of the troupe showed me where I belonged, Nasun, the art troupes president, who is also a renowned tenor, tells China Daily. During a tour in 1985, he went to a village and met an elderly local man, who told him a story about his friendship with a solider from Shenyang, capital of Northeast Chinas Liaoning province, decades ago. The solider gave the old man a handmade saddle when they bid farewell. The story inspired Nasun to write Carved Saddle, a song