基于UG-AutoCAD的摩托车发动机相关零部件的设计论文[带图纸].doc

III摘要发动机是机器的“心脏”，它是机器最重要的部分，随着科学技术的飞快发展，国际之间关于发动机的竞争也也越来越激烈，所以对发动机的研究具有重要的科学意义。本文的设计方法采用常规手段与微机辅助相结合。在设计中首先查阅中外资料，了解发动机的结构及工作原理，确定本文所设计的发动机结构。本文主要针对摩托车发动机的缸体、连杆、活塞等零部件进行设计与三维建模。缸体的设计主要内容包括气缸体的结构设计、材料的选择和参数设计，缸体是发动机零部件中重要的零部件，所以在本文中还对缸体进行加工工艺规程进行设计从而确定加工工艺路线。连杆的设计的主要内容是连杆的结构、连杆承受的载荷和连杆的位移等。活塞设计的主要内容是活塞的材料的选择、主要参数和活塞的运动分析。本文还利用UG软件完成了对缸体、活塞、连杆等零部件的三维建模以及零部件之间的装配，并且完成了零部件三维向二维工程图的转换以及对装配图进行运动仿真分析。关键词：摩托车发动机；UG；三维建模；运动仿真VAbstractTheengineistheheartofthemachine,itisthemostimportantpartofthemachine.Withthefastdevelopmentofscienceandtechnology,thecompetitionisalsomoreandmorefierceamongcountries,soithasimportantscientificsignificanceforengineresearch.Thedesignmethodofthispaperhascombinedconventionalmeansandcomputer-aided.Inordertodeterminethedesignstructureofengine,thispaperhasconsultedtheChineseandforeigninformationandunderstoodthestructureandworkingprincipleoftheengine.Thispaperfocusesonthedesignand3Dmodelingofmotorcycleenginecylinderblock,connectingrod,pistonandotherparts.Thedesignofcylindermainlyincludescylinderblockstructuraldesign,materialsselectionandparameterdesign,thecylinderistheimportantpartsoftheengineparts,sothisarticlehascompletedthedesignofcylinderplanningprocessinordertodetermineroute.Thedesignofconnectingrodmainlyincludesthestructureoftheconnectingrod,beartheloadandconnectingroddisplacement.Thedesignofpistonmainlyincludespistonmaterialselection,analysisofthemainparametersandthemovementofthepiston.ThispaperalsousesUGsoftwaretocompletethethree-dimensionalmodelingofcylinder,piston,connectingrodandassembleofparts.Thenthispaperhascompletedtheconversionofpartsofthethree-dimensionaltotwo-dimensionaldrawingsandmotionsimulationanalysisforassemble.Keywords:motorcycleengine；UG；three-dimensionalmodeling；motionsimulation目录摘要.错误!未定义书签。Abstract.错误!未定义书签。目录.III1绪论.11.1本课题研究的科学意义.11.2发动机的发展史及国内外的发展概况.11.3本课题的主要内容.22气缸体的设计.22.1气缸体的结构设计.32.2气缸体材料的选择.32.3气缸体参数设计.42.3.1气缸直径.42.3.2气缸形状的设计.42.3.3气缸工作容积、燃烧室容积和气缸总容积.52.3.4压缩比.62.3.5气缸工作内压力与气缸总推力.72.4气缸盖.72.5燃烧室.93连杆的设计.103.1连杆的组成.113.1.1小头.123.1.2杆身.123.1.3大头.123.2曲柄连杆比.123.3连杆承受的载荷.123.4连杆的角位移、角速度、角加速度.134活塞的设计与运动分析.154.1活塞的功用及工作条件.154.2活塞的材料.164.3活塞的主要参数.164.4活塞的运动分析.164.4.1活塞位移.164.4.2活塞的速度.174.4.3活塞的瞬时速度.184.4.4活塞的最高速度.184.4.5活塞的平均速度.194.4.6活塞的加速度、最大加速度.195基于UG软件的三维建模.215.1UG软件介绍.215.2UG软件的优势及主要功能.215.3三维建模.215.3.1缸体的三维建模.215.3.2活塞的三维建模.23VII5.4零件的装配.245.4.1装配的概述.245.4.2活塞与活塞销的转配.256运动仿真.266.1运动仿真的简介.276.2零件装配图的运动仿真.277缸体的加工工艺规程设计.307.1确定毛坯的制造形式.307.2气缸体的加工工艺特点.307.3基准的选择.307.4制定工艺路线.307.5加工余量及切削用量的确定.318结论与展望.348.1结论.358.2不足之处及展望.35致谢.36参考文献.错误!未定义书签。附录.3711绪论1.1本课题研究的科学意义摩托车1诞生至今已有100多年的历史，而发动机已成为一种不可或缺的部分。发动机是一切机器的“心脏”，它直接影响着摩托车的运行状况。发动机是一种能够把其它形式的能转化为另一种能的机器，通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器（如：汽油发动机、航空发动机）。摩托车发动机的技术要求高，维修相对复杂，且直接影响摩托车的耗油量、排放指标、速度、安全性能等。所以，发动机的性能指标、品质、成本以及可靠性等，都对摩托车的发展起着至关重要的影响。所以对发动机的研究具有很大的科学意义，发动机研究的成功将对发动机行业的发展产生巨大的影响。1.2发动机的发展史及国内外的发展概况回顾发动机1产生和发展的历史，它经历了蒸汽机、外燃机和内燃机三个发展阶段。外燃机外燃机，就是说它的燃料在发动机的外部燃烧，1816年由苏格兰的R.斯特林所发明，故又称斯特林发动机。发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能，瓦特改良的蒸汽机就是一种典型的外燃机，当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。内燃机明白了什么是外燃机，也就知道了什么是内燃机。这种发动机与外燃机的最大不同之处就是在于发动机的燃料在发动机的内部燃烧。一般情况在地面上使用的多是外燃机，在空中使用的多是内燃机。当然有些汽车制造者出于创造世界汽车车速新纪录的目的，也在汽车上装用过喷气式发动机，但这总是很特殊的例子，并不存在批量生产的适用性。燃气轮机此外还有燃气轮机，这种发动机的工作特点：是燃烧产生高压燃气，利用燃气的高压推动燃气轮机的叶片旋转，从而输出动力。燃气轮机使用范围很广，但由于很难精细地调节输出的功率，所以汽车和摩托车很少使用燃气轮机，只有部分赛车装用过燃气轮机。自1885年德国戴姆勒发明制造出世界上第一辆以汽油发动机为动力的摩托车以来，摩托车的发展已经历了100多年的沧桑巨变，原始摩托车，现存于德国慕尼黑科学技术博物馆的真实造型，是德国人戴姆勒于1885年8月29日获得专利发明优先权的世界上第一辆摩托车。1930年以后，随着科学技术的飞快发展，对于摩托车的生产开始采用后悬挂避凝震系统、机械式点火系统、鼓式机械制动装置、链条传动等，使摩托车又攀上了新台阶。1936，美国美国哈利公司已经能够产