信息化教学设计说课稿活塞连杆组

信息化教学设计说课稿活塞连杆组第一篇：信息化教学设计说课稿活塞连杆组活塞连杆组的结构与拆装说课稿尊敬的各位老师，评委大家好，今天我说课的课题是活塞连杆组的结构与拆装，本教学设计基于做中学的教学理念，根据企业人才培养模式，依托景格教学平台，通过微课，思维导图xmin软件等手段，助推学生学习，让他们边做边学培养学生，分析解决问题的能力。下面我将从教学分析、教学设计、教学过程、教学反思等4方面进行说课，本教材选至覃有森主编，电工电子出版社出版社出版的，汽车发动机构造与维修，节选第二章第二节，活塞连杆组的结构与拆装，活塞连杆组的结构与拆装分为以下三个部分进行学习，整个学习的过程循序渐进，只有掌握了工作原理，才能够进行故障诊断，所以本次课起到了承上启下的作用。此次教学对象为，中职汽修专业一年级学生十六人，能利用学校的教学平台自主学习，但是学生对于掌握技能的迁移运用能力不足，在前段时间的学习中，学生已掌握了发动机的工作原理，并且已经学会用拆装发动机的工具，根据以上教学内容和学情分析，制定了以下教学目标。其中知识与技能目标为能够准确说出活塞连杆组的零件名称及作用，掌握活塞连杆组的拆装的方法。过程与方法目标为通过小组合作学习活塞连杆组，培养学生的逻辑思维，提高了学生观察、操作、探究的能力。其中培养学生的合作意识和一丝不苟的工匠精神，作为本节课情感态度及价值观目标。本次课的教学重点为：（1）.掌握活塞连杆组的作用、组成、工作原理。（2）.学会正确使用工具对活塞连杆组进行拆装。学会正确使用工作对活塞连杆组进行拆装也是本节课的教学难点，所以本次课才用微课，思维导图软件，教学平台软件等，来落实重点，突破难点。在教学方法的选择上，主要采用于基于理实一体的任务驱动教学法，学生学法为任务探究。本次课分为预，导，思，操，评，拓六个环节共一课时。预，微课助学前置转换学习方式，为了让学生事先巩固曲柄连杆机构的工作原理，因此在课前下发任务单，要求学生登录景格教学平台，进行自主学习交流讨论，观看活塞连杆组的拆装视频，并完成相应的测验。导，创情境中感受激发学习兴趣使学生快速进入学习状态。为了巩固曲柄连杆机构的工作原理，教师抽测学生上来进行零件功能讲解，同时为了搭建学生从理论学习到实践操作的桥梁，提高其学习效率，设置了环节三思，借导图，成方案改善思维方式，学生以小组合作的方式，操作思维导图Xmin软件，在操作的过程中，根据拆装过程的方法不同，教师则对每组的方案进行评价，确保方案在操作中安全有效，此环节培养学生分析解决问题的能力，落实了教学重点，并改善了学生的思维方式。操，是将预习结果运用到实操检测，关键在于对活塞连杆工作原理的理解，及零件在实物的位置一一对应。才能快速准确的，对活塞连杆组进行拆装检查。学生按各自的方案分别扮演、操作员、协助员、登记员、监督员、记录员、分工合作轮岗实训。整个检测过程中实施7s管理，并在拆装的过程中进行监控录像。确保每组都能操作正确，实现了由抽象相具象的转换。学生在实操中体验到了探究带来的乐趣，从而突破了本节课的难点。评，同评价共反思，促进学习延伸教师对每组的具体表现作出评价。同时学生扫描二维码进行在线课堂评价。教师根据后台数据证实了学生能达到预期教学目标，这为下一节课的故障分析打下了扎实的基础。评，同评价共反思，促进学习延伸，教师对每组的工作业做出结果评价，百分之百的学生都能完成检测任务，同时学生少摇扫描二维码进行，在线课堂评价，教师根据后台数据证实了学生能达到预期目标，这为下一节课的故障分析打下了扎实的基础在课的最后，布置课后拓展作业，使学生能够利用信息化手段，进行知识延伸的学习，当整个项目完成后，依托校企合作平台，安排进行工作站学习，与企业零距离接触，不断提高其专业能力，实现课堂教学与企业生产实践相对接，能够学有所用，学有所思，学有所成，这也是本堂课对学生的技能要求上完这次课来谈一下我的教学反思，课堂为学而创，因创而新，本次课我用了微课助学，提高了课堂实效，搭建了理虚实一体的教学模式，探索了有效的学习路径，校企一体，打造多维立体课堂，我的说课到此结束，恳请评委老师批评指正！第二篇：CATIA活塞连杆设计实例教程第三章零件设计------活塞、连杆、汽缸组件本章是设计活塞、连杆与汽缸的三维模型。进一步熟悉绘制草图、拉伸成形、旋转成形、拉伸切除、旋转切除、钻孔、倒（圆）角等命令，同时增添混成、特征的阵列等命令。读者在使用过程中注意将各种命令穿插应用。领会各个命令的用法。3.1Loft(混成)特征混成实体特征不仅应用非常广泛，而且其生成方法也非常丰富、灵活多变。Loft(混成)特征分为两种：Loft(混成实体)和RemovedLoft(混成切除)。它们形成的方式是一样的。主要区别在于：Loft(混成实体)是增料特征，RemovedLoft(混成切除)是减料特征。3.1.1.Loft(混成实体)混成实体指的是利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式生成实体。也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。操作过程举例如下：1.在窗口中建立三个平行平面，绘制三个截面左键单击左边模型树中的xyplane平面，单击工具栏中的Plane（平面）图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。在Planetype一栏中选择Offsetfromplane(偏移平面)；在Offset一栏中输入20mm；预览生成的平面，如图3.1所示。图3.1同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移10mm的新平面，预览生成的平面，如图3.2所示。图3.2左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。图标，绘制一个椭圆，圆心在原点。左，标注椭圆的尺寸，进入零件实体设单击工具栏中的Ellipse（椭圆）键单击工具栏中AutoConstraint(自动标注尺寸)图标如图3.3所示。绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标计模式。图3.3同样，利用草图中的圆功能在新建的平面1和平面2上分别绘制直径为6和直径为15的圆，如图3.4所示，如图3.5所示。图3.4图3.52.以渐进曲线混成实体左键单击Loft(混成实体)图标，弹出对话框，提供混成参数的设定。在第一栏中分别选择上述绘制的三个草图，作为混成的截面，混成的图形预览如图3.6所示。图3.6点击确定。混成的模型如图3.7所示。保存为part3-1。图3.73.以样条曲线混成实体上述模型省略了导引线，实际上它的导引线是渐进的曲线，我们也可以给它们建立导引线。删去模型树中的混成特征，左键单击左边模型树中的yzplane，进入草参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标图绘制模式。按住Ctrl键，分别选择三个截面，点击工具栏中的Project3DElements(3D实体转换)图标，使之成三条直线，再单击Spline（样条曲线）图标，鼠标左键分别选择三条直线的三个端点，绘制一条曲线。双击鼠标左键结束样条曲线，如图3.8所示。图3.8绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标计模式。左键单击Loft(混成实体)图标，进入零件实体设，弹出对话框，提供混成参数的设定。在第一栏中分别选择前面绘制的三个草图，作为混成的截面；在第二栏中选择刚才绘制的样条曲线作为导引线；混成的图形预览如图3.9所示。图3.9点击确定。混成的模型如图3.10所示。保存为part3-2。图3.104.以连续折线混成实体我们再将导引线变成折线来比较混成的实体不同，鼠标左键双击模型树中的样条曲线草图，进入草图绘制模式，编辑草图。单击Profile（连续折线）图标，鼠标左键分别选择样条曲线中的三个控制点，绘制一条折线。双击鼠标左键结束连续折线，再利用剪切功能将样条曲线删去，如图3.11所示。图3.11绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标计模式。左键单击Loft(混成实体)图标，进入零件实体设，弹出对话框，提供混成参数的设定。在第一栏中分别选择前面绘制的三个草图，作为混成的截面；在第二栏中选择刚才绘制的连续折线作为导引线；混成的图形预览如图3.12所示。图3.12点击确定。混成的模型如图3.13所示，保存为part3-3。与前两个相比较，就会发现模型随着导引线的不同而变化着。图3.133.1.2.RemovedLoft(混成切除)混成切除指的是在实体上利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式切除实体。也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。操作过程举例如下：1.拉伸实体，建立基准面左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。，绘制一个圆，圆心在原点。鼠标左键单击工具栏中的Circle(圆)图标单击constraint(尺寸限制)图标图3.14所示。，标注出圆的直径为30，修改尺寸后如图3.14绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标计模式。在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标，进入零件实体设,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。在Type一栏中选择Dimension，指定尺寸为50mm；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；如图3.15所示。图3.15左键单击左边模型树中的xyplane平面，单击工具栏中的Plane（平面）图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。在Planetype一栏中选择Offsetfromplane(偏移平面)；在Offset一栏中输入25mm；预览生成的平面，如图3.16所示。图3.16同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移40mm的新平面，预览生成的平面，如图3.17所示。图3.17左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。单击工具栏中的Hexagon（正六边形）尺寸后如图3.18所示。图标，绘制一个正六边形，标注图3.18同样，利用草图中的正六边形功能在新建的平面1和平面2上分别绘制两个正六边形，单击constraint(尺寸限制)图标的参数。如图3.19所示，如图3.20所示。，分别标注出两个正六边形图3.19图3.202.混成切除实体左键单击RemovedLoft(混成切除)图标，弹出对话框，提供混成切除参数的设定。在第一栏中分别选择前面绘制的三个正六边形草图，作为混成切除的截面；混成切除的图形预览如图3.21所示。图3.21点击确定。混成切除的模型如图3.22所示，保存为part3-4。3.223.2特征的阵列特征的阵列就是将一定数量的几何元素或实体按照一定的方式进行规则有序的排列。将特征进行有规律排列的过程就是特征的阵列。特征的阵列非常适合于有规律地重复创建数量众多的特征。它分为圆形阵列和矩形阵列。3.2.1圆形阵列圆形阵列就是选择一个特征作为基本特征，以圆形数组方式重复应用这个基本特征。操作过程举例如下：1.拉伸实体和切除孔左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。，绘制一个圆，圆心在原点。单击单击工具栏中的Circle(圆)图标constraint(尺寸限制)图标，标注出圆的直径为100。如图3.23所示。图3.23绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标件实体设计模式。在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标，进入零,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。在Type一栏中选择Dimension，指定尺寸为20mm；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；模型预览如图3.24所示。图3.24点击OK，生成的模型如图3.25所示。图3.25选择实体上表面作为草图参考平面，单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。，绘制一个圆，圆心在原点。单击单击工具栏中的Circle(圆)图标constraint(尺寸限制)图标，标注出圆的直径为100。如图3.26所示。图3.26绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。2.阵列孔特征鼠标左键选择窗口模型树中的上一步骤中的孔特征，在工具栏中单击CircularPattern(圆形阵列)图标定。如图3.27所示。，弹出对话框，提供圆形阵列参数的设图3.27在Parameters一栏中选择Instance(s)ortotalangle(数量与总角度)，在Instance(s)一栏中输入7；在Totalangle一栏中输入360度；在Referenceelement(参考元素)一栏中选择实体的上表面，在Object一栏中选择孔特征，单击OK,生成的孔阵列如图3.28所示。图3.28在上述对话框中还有一个菜单，这个菜单是CrownDefinition(环绕定义)，它可以定义圆形阵列的圈数，双击模型树中的圆形阵列的特征，重新编辑圆形阵列的参数。如图3.29所示。图3.29在AxialReference菜单中，所有参数不变；左键单击CrownDefinition菜单，在Parameters一栏中选择Circle(s)orCirclespacing(圆的数量和圆的间距)，在Circle(s)一栏中输入2；在Circlespacing一栏中输入-20mm；方向朝外为正，反之为负，这里选择负方向才有解。在Object一栏中选择孔特征，单击OK,生成的孔阵列如图3.30所示。图3.303.2.2矩形阵列矩形阵列就是选择一个特征作为基本特征，以矩形数组方式重复应用这个基本特征。操作过程举例如下：1.拉伸实体和切除槽左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。，在草图模式中绘制出一个矩单击工具栏中retangent(矩形)图标形，标注尺寸后如图3.31所示。图3.31绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标件实体设计模式。在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标的设定。如图3.32所示。，进入零,弹出对话框，提供拉伸成形参数图3.32在Type一栏中选择Dimension，指定尺寸为10mm；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击OK。生成的模型如图3.33所示。图3.33选择实体上表面作为草图参考平面，单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。，绘制两个圆，双击Bi-Tangent双击工具栏中的Circle(圆)图标Line(切线)图标，分别点击两圆的左右两个侧面，生成左右两条平行的切线。再利用剪切功能将多余的线段剪切掉，标注和修改尺寸后的草图如图2.34所示。图2.34绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。2.阵列槽特征鼠标左键选择窗口模型树中的上一步骤中的槽特征，在工具栏中单击RectangularPattern(矩形阵列)图标的设定。如图3.35所示。，弹出对话框，提供矩形阵列参数图3.35在Parameters一栏中选择Instance(s)orSpacing(数量与间距)，在Instance(s)一栏中输入8；在Spacing一栏中输入20mm；在Referenceelement(参考元素)一栏中选择实体的上表面，预览图形中的阵列特征，如果阵列的特征不在实体上，则选择Reverse（反向）选项，在Object一栏中选择槽特征。点击OK。生成的模型如图3.36所示。图3.36在上述对话框中还有一个菜单，这个菜单是SecondDirection(第二方向)菜单)，它可以定义矩形阵列的另一个方向，双击模型树中的矩形阵列的特征，重新编辑矩形阵列的参数。如图3.37所示。图3.37在FirstDirection(第一方向)菜单中，所有参数不变；鼠标左键单击SecondDirection(第二方向)菜单,在Parameters一栏中选择Instance(s)orSpacing(数量与间距)，在Instance(s)一栏中输入2；在Spacing一栏中输入45mm；在Referenceelement(参考元素)一栏中选择实体的上表面，如果有必要，选择Reverse（反向）选项，在Object一栏中选择孔特征。单击OK,生成的孔阵列如图3.38所示。图3.383.3活塞的创建1.进入软件，拉伸活塞本体在桌面双击图标（CATIA），或者从[开始]→[程序]中点击CATIA软件，进入CATIA软件。选择[开始]→[机械设计]→[partdesign]命令，进入零件模块设计。左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的xy平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标草图绘制模式。单击工具栏中的Circle(圆)图标constraint(尺寸限制)图标所示。，绘制一个圆，圆心在原点。单击，即进入，标注出圆的直径为50，修改尺寸后如图3.1图3.1绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标计模式。在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标的设定。如图3.2所示。，进入零件实体设,弹出对话框，提供拉伸成形参数图3.2在Type一栏中选择Dimension，指定尺寸为44mm；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击确定。生成的模型如图3.3所示。图3.32.旋转切除活塞内部左键单击左边模型树中的yzplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的yz平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标图绘制模式。单击工具栏中Axis(轴)图标，先绘制一轴线，为下一步的旋转切除，绘制草图，双击草图，进入草作准备，再单击工具栏中Profile(自由折线)图标的终点即结束自由折线。绘制的草图如图3.4所示。图3.4鼠标左键单击工具栏中Corner(倒圆角)图标圆角尺寸的数值，修改圆角值为R5。双击constraint(尺寸限制)图标栏中单击，标注草图上所需尺寸。之后在工具,在草图上倒圆角，双击(选择)图标，进行尺寸编辑。最后完成草图的绘制和修改。修改尺寸后的草图如图3.5所示。图3.5鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标实体设计模式。在工具栏中单击Groove(旋转切除)图标参数的设定。如图3.6所示。,弹出对话框，提供旋转切除，退出草图模式，进入零件图3.6在对话框中Firstangle一栏中输入360度，在Secondangle一栏中输入0度（通常默认状态也是这样），在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；则下面的轴线选择一栏中会自动选择草图中的轴线，点击OK。生成的模型如图3.7所示。图3.73.拉伸凸台我们先从活塞内部创建一个平面。单击工具栏中的Plane（平面）图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。在Planetype一栏中选择Offsetfromplane(偏移平面)；在Reference一栏中选择yzplane(从窗口的目录树上或工作台中选择，也可以在点击创建平面图标之前先选择该平面)；在Offset一栏中输入10mm；如果有必要，可以选择ReverseDirection(反向)；预览生成的平面，如图3.8所示。图3.8点击确定，创建的平面如图3.9所示。图3.9鼠标左键单击创建的新平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。，绘制一个圆，单击constraint(尺单击工具栏中的Circle(圆)图标寸限制)图标，标注出圆的直径为16，修改尺寸后如图3.10所示。图3.10鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标实体设计模式。在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标的设定。如图3.11所示。,弹出对话框，提供拉伸成形参数，退出草图模式，进入零件图3.11在Type一栏中选择Uptonext；在Offset（偏移）一栏中输入0mm（通常默认状态都是0）；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击OK。生成的模型如图3.12所示。图3.12左键点击一下左边模型树中上述刚完成的拉伸成形凸台的特征，再单击工具栏中的Mirror(镜像)图标，弹出对话框，提供镜像参数的设置。如图3.13所示。图3.13在Mirroringelement（镜像元素）一栏中选择yz平面，点击OK。镜像的特征如图3.14所示。图3.14选择其中一个凸台的上表面作为草图参考平面，单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。，绘制一个圆，单击constraint(尺单击工具栏中的Circle(圆)图标寸限制)图标，标注出圆的直径为10，修改尺寸后如图3.15所示。图3.15在工具栏中单击Pocket(拉伸切除)图标参数的设定。如图3.16所示。,弹出对话框，提供拉伸切除图3.16在Type一栏中选择Dimension，指定尺寸为40mm，在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；再选择Mirroredextent（镜像）选项；点击OK。生成的模型如图3.17所示。图3.174.旋转切除槽左键单击左边模型树中的yzplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的yz平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标图绘制模式。单击工具栏中Profile(自由折线)图标，在活塞的右上侧绘制草图，进入草双击草图的终点即结束自由折线。绘制的草图如图3.18所示。图3.18双击constraint(尺寸限制)图标栏中单击，标注草图上所需尺寸。之后在工具(选择)图标，进行尺寸编辑。最后完成草图的绘制和修改。修改尺寸后的草图如图3.19所示。图3.19鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标实体设计模式。在工具栏中单击Groove(旋转切除)图标参数的设定。如图3.20所示。,弹出对话框，提供旋转切除，退出草图模式，进入零件图3.20在对话框中Firstangle一栏中输入360度，在Secondangle一栏中输入0度（通常默认状态也是这样），在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；在AxisSelection一栏中选择窗口中的V轴，也可以选择活塞本体上的圆柱，系统自动出现圆柱的轴线，此轴线跟V轴平行。作用是一样的。点击OK。生成的模型如图3.21所示。图3.215.钻孔单击活塞上部的小平面作为钻孔表面，如图3.22所示。图3.22单击工具栏中的Hole(钻孔)图标，弹出对话框，提供钻孔参数的设定。在对话框中先打开Extension菜单，在第一栏中选择UpToNext（成型到下一面）类型；在Diameter(直径)一栏中输入2mm；在Offset（偏移）一栏中输入0mm（通常默认状态都是0）；单击右边的PositionningSketch（草图位置）图标，进入孔的草图模式状态，约束草图位置。，标注孔的中心到H轴的距离为3.5；双击constraint(尺寸限制)图标标注孔的中心与V轴在同一直线上，注意鼠标一定要点击上孔的中心，否则标注的尺寸不会正确。如图3.23所示。图3.23鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标定义对话框。如图3.24所示。，退出草图模式，返回孔的图3.24再打开Type菜单，在第一栏中选择Simple选项；再打开一下ThreadDefinition菜单，察看一下是否取消了Threaded选项，如果未取消则取消这个选项，通常默认状态是未选择的。至此，孔的定义已经完成。点击OK,生成的孔如图3.25所示。图3.25鼠标左键选择窗口模型树中的上一步骤中的孔特征，在工具栏中单击CircularPattern(圆形阵列)图标定。如图3.26所示。，弹出对话框，提供圆形阵列参数的设图3.26在Parameters一栏中选择Instance(s)ortotalangle(数量与总角度)，在Instance(s)一栏中输入5；在Totalangle一栏中输入360度；在Referenceelement(参考元素)一栏中选择活塞的上表面，在Object一栏中选择孔特征，单击OK,生成的孔阵列如图3.27所示。图3.276.倒（圆）角在工具栏中单击Chamfer(倒角)图标,弹出对话框，提供倒角参数的设定。在Mode一栏中选择Length1/Angle；在Length1一栏中输入1.5mm；在Angle一栏中输入60度；在Object(s)toChamfer一栏中选择活塞的上表面的外边线；在Propagation一栏中选择Tangency选项。图形预览如图3.28所示。图3.28在工具栏中单击Chamfer(倒角)图标,弹出对话框，提供倒角参数的设定。在Mode一栏中选择Length1/Angle；在Length1一栏中输入2mm；在Angle一栏中输入45度；在Object(s)toChamfer一栏中选择活塞的上表面的内边线；在Propagation一栏中选择Tangency选项。图形预览如图3.29所示。图3.29在工具栏中单击EdgeFillet(倒圆角)图标,弹出对话框，提供倒圆角参数的设定。在Radius一栏中输入2mm,在Object(s)tofillets一栏中分别选择两个凸台底部的边线，在Propagation一栏中选择Tangency选项，图形预览如图3.30所示。图3.30在工具栏中单击EdgeFillet(倒圆角)图标,弹出对话框，提供倒圆角参数的设定。在Radius一栏中输入0.5mm,在Object(s)tofillets一栏中分别选择活塞槽的上下面的边线、活塞底面、活塞内边线，在Propagation一栏中选择Tangency选项，图形预览如图3.31所示。图3.31至此，活塞模型已全部完成。隐藏所有参考面后的模型如图3.80所示。保存为huosai。图3.323.4连杆的创建1.进入软件，绘制连杆的一端草图在桌面双击图标（CATIA），或者从[开始]→[程序]中点击CATIA软件，进入CATIA软件。选择[开始]→[机械设计]→[partdesign]命令，进入零件模块设计。左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的xy平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标草图绘制模式。双击工具栏中的Circle(圆)图标constraint(尺寸限制)图标如图3.1所示。，绘制两个圆，圆心都在原点。双击，即进入，标注出两个圆的直径20和27，修改尺寸后图3.1绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标计模式。2.拉伸成形本体，进入零件实体设进入零件实体设计模式之后，在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标出对话框，提供拉伸成形参数的设定。如图3.2所示。,弹图3.2在Type一栏中选择Dimension，指定尺寸为12mm；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；再选择Mirroredextent（镜像）选项；点击确定。生成的模型如图3.3所示。图3.32.绘制连杆的另一端左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的xy平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标草图绘制模式。双击工具栏中的Circle(圆)图标constraint(尺寸限制)图标，绘制两个同心圆。双击，即进入，标注出两个圆的直径10和15，圆心到原点的距离是86。修改尺寸后如图3.4所示。单击工具栏中的退出工作台图标中单击pad(拉伸成形)图标3.5所示。图3.4，进入零件实体设计模式。在工具栏,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。如图图3.5在Type一栏中选择Dimension，指定尺寸为9mm；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；再选择Mirroredextent（镜像）选项；点击确定。生成的模型着色如图3.6所示。图3.64.建立基准面左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的xy平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。左键选取大圆柱的外圆边线，单击工具栏中的Project3DElements(3D实体转换)图标，则在xy平面产生与圆柱外圆一样大小的圆。如图3.7所示。图3.7点击工具栏中Line(直线)图标，在圆的中间绘制一条与V轴平行的直线；单击IntersectionPoint（交点）图标两个交点。如图3.8所示。，分别点击圆和直线产生图3.8单击constraint(尺寸限制)图标图3.9所示。，标注圆上两交点的距离为25mm，如图3.9双击工具栏中的QuickTrim(快速剪切)图标，鼠标左键点击要剪除的线段，将草图剪切成如图3.10所示的草图。这个草图将为下一步建立平面作基础。图3.10单击工具栏中的退出工作台图标，退出草图模式。同理，再在xy平面用上述同样的方法在小圆柱上绘制如图3.11所示的草图。图3.11单击工具栏中的Plane（平面）图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。在Planetype一栏中选择Angle/Normaltoplane；在Rotationaxis一栏中选择上一步在大圆柱上绘制的直线草图；在Reference一栏中选择yzplane(从窗口的目录树上或工作台中选择，也可以在点击创建平面图标之前先选择该平面)。如图3.12所示。图3.12点击确定，创建的平面plane.1如图3.13所示。图3.13同理，利用在小圆上绘制的直线和yz平面建立同样类型的平面plane.2，如图3.14所示。图3.145.混成连杆中段先绘制两个草图作为混成的截面。左键单击左边模型树中的plane.1参考平面，或在窗口中央选择三平面中的plane.1平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，即进入草图绘制模式。，在草图模式中画出一个矩形，标注矩形的尺寸，如图3.15单击工具栏中Rectangle(矩形)图标在工具栏中双击constraint(尺寸限制)图标所示。图3.15单击工具栏中的退出工作台图标，退出草图模式。左键单击左边模型树中的plane.2参考平面，或在窗口中央选择三平面中的plane.2平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标图3.16所示的草图。，进入草图绘制模式，绘制出如图3.16单击工具栏中的退出工作台图标Loft(混成)图标，进入零件实体设计模式。左键单击，弹出对话框，提供混成参数的设定。在第一栏中分别选择上述绘制的两个矩形草图，作为混成的截面，混成的图形预览如图3.17所示。图3.17点击确定。混成的模型如图3.18所示。图3.18仔细查看混成的图形，发现混成的图形超出了大孔的范围。因此，要再重新切除多余的部分。单击大圆的上表面作为草图基准面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。左键选取大圆柱的内，则在圆边线，单击工具栏中的Project3DElements(3D实体转换)图标此平面产生与圆柱内圆一样大小的圆。如图3.19所示。图3.19单击工具栏中的退出工作台图标栏中的Pocket(拉伸切除)图标，退出草图模式。左键单击右边工具,弹出对话框，提供拉伸切除参数的设定。在Type一栏中选择uptonext，在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；图形预览如图3.20所示。图3.20点击OK。生成的模型如图3.21所示。图3.216.拉伸切除连杆中段单击大圆的上端面作为草图基准面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。按住Ctrl键分别选取连杆的边线和两圆柱的外圆边线，单击工具栏中的Project3DElements(3D实体转换)图标，则在此平面产生与原边线相重合的边线。如图3.22所示。图3.22双击工具栏中Line(直线)图标，分别在连杆的中段绘制两条直线（尽量与连杆的边线平行）。按住Ctrl键选取其中一条直线和这一侧的边线。单击工具栏中ConstraintsDefinedinDialogBox(约束定义)图标，弹出约束定义的参数对话框。选择Parallelism(平行)选项。如图3.23所示。图3.23同样，约束定义另一侧的两条直线平行。在工具栏中双击constraint(尺寸限制)图标，分别标注两平行直线之间的距离为2.5，如图3.24所示。图3.24双击工具栏中的QuickTrim(快速剪切)图标的线段，将草图剪切成如图3.25所示的草图。，鼠标左键点击要剪除图3.25单击工具栏中的退出工作台图标栏中的Pocket(拉伸切除)图标，退出草图模式。左键单击右边工具,弹出对话框，提供拉伸切除参数的设定。在Type一栏中选择Dimension，指定尺寸为9mm，在Selection一栏中选择刚才绘制的草图;如果方向显示反了，可以选择ReverseDirection(反向)；图形预览如图3.26所示。点击OK。生成的模型如图3.27所示。图3.26图3.27左键点击一下左边模型树中上述刚完成的拉伸切除特征，再单击工具栏中的Mirror(镜像)图标，弹出对话框，提供镜像参数的设置。如图3.28所示。图3.28在Mirroringelement（镜像元素）一栏中选择xy平面，点击OK。镜像的特征如图3.29所示。图3.297.倒圆角在工具栏中单击EdgeFillet(倒圆角)图标,弹出对话框，提供倒圆角参数的设定。在Radius一栏中输入3mm，在Object(s)tofillet一栏中分别选择连杆中段的的四个角，如图3.30所示的四条边。图3.30在Propagation一栏中选择Tangency一项，点击OK。生成的模型如图3.31所示。图3.31同样，将连杆中段的另一端及中间的平面分别倒圆角1.5mm，至此，连杆模型已经完成，隐藏各个参考面及草图，完成的模型如图3.32所示。保存为liangan。图3.323.5汽缸的创建1.进入软件，绘制汽缸的底板在桌面双击图标（CATIA），或者从[开始]→[程序]中点击CATIA软件，进入CATIA软件。选择[开始]→[机械设计]→[partdesign]命令，进入零件模块设计。左键单击左边模型树中的xyplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的xy平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标入草图绘制模式。单击工具栏中retangent(矩形)图标形，如图3.33所示。，在草图模式中绘制出一个矩，即进图3.33下一步准备标注尺寸，由于前面采用的是基本标注尺寸的方法，在这里我再采用另一种标注尺寸的方法。让系统自动标注尺寸和使用方程相互约束尺寸。左键单击工具栏中AutoConstraint(自动标注尺寸)图标框。提供自动标注尺寸参数的设置。如图3.34所示。，弹出对话图3.34在第一栏中标注的尺寸元素中分别选择窗口中矩形的长和宽；在第二栏中的参考元素中选择窗口中的V轴，即垂直轴；在第三栏中的对称线中选择H轴，即水平轴；在第四栏中的标注方式中选择Chained(链式)选项；单击确定，标注的尺寸如图3.35所示。图3.35鼠标左键单击矩形的一边到V轴距离的那个尺寸（39.815），再单击工具栏中的公式图标，弹出对话框，提供方程参数的设置，如图3.36所示。图3.36仔细查看要编辑的参数是否是刚才选中的尺寸，如果不是的话，就在参数框中再选择一次，单击框中的添加公式选项，弹出对话框，提供公式编辑框。在公式编辑框中的第一栏中，系统自动出现上面所选的尺寸；在第二栏中输入方程，鼠标左键在窗口中单击矩形上对应刚才所选尺寸的那条边，方程中即出现这个尺寸的代表式，再输入除号，再输入数字2，这个方程就定义了刚才的尺寸是矩形中这个对应单边尺寸的一半，以后只要改变矩形的这个边长，对应方程的尺寸就会自动定义为矩形这个边长尺寸的一半。同理，如果输入的方程式改变了，则对应的尺寸就会依照方程的定义而改变。如图3.37所示。图3.37点击确定，方程定义已经完成。同理，再编辑矩形的另一条边到H轴的距离是矩形对应边的1/2。完成方程的矩形如图3.38所示。读者注意图中尺寸上出现的（f（x）），代表这个尺寸是用方程定义约束的。图3.38鼠标左键分别双击矩形的两条边，在弹出的对话框中输入数值74，定义矩形的两个边长均为74mm,如图3.39所示。图3.39鼠标左键单击工具栏中Corner(倒圆角)图标,分别给矩形的四个直角倒成圆角，双击圆角尺寸的数值，修改圆角值为R8,如图3.40所示。图3.40鼠标左键单击工具栏中Profile(自由折线)图标，在矩形的右边绘制草图，再利用剪切功能修剪草图，标注尺寸，如图3.41所示。图3.41鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标实体设计模式。在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标的设定。如图3.42所示。,弹出对话框，提供拉伸成形参数，退出草图模式，进入零件图3.42在对话框中的Type一栏中选择Dimension，在Length一栏中输入尺寸为12mm；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击确定。生成的模型如图3.43所示。图3.432.拉伸汽缸本体单击上述模型的上表面作为草图的工作平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。，绘制一个直径为74的圆，圆心在单击工具栏中的Circle(圆)图标原点，如图3.44所示。图3.44鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标实体设计模式。在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标,弹出对话框，提供拉伸成形参数，退出草图模式，进入零件的设定。如图3.45所示。图3.45在对话框中的Type一栏中选择Dimension，在Length一栏中输入尺寸为108mm；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击确定。生成的模型如图3.46所示。图3.463.旋转切除汽缸本体左键单击左边模型树中的yzplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的yz平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标图绘制模式。单击工具栏中retangent(矩形)图标标注尺寸后如图3.47所示。，在草图模式中绘制出一个矩形，进入草图3.47鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标实体设计模式。在工具栏中单击Groove(旋转切除)图标参数的设定。如图3.48所示。，退出草图模式，进入零件,弹出对话框，提供旋转切除图3.48在对话框中Firstangle一栏中输入360度，在Secondangle一栏中输入0度（通常默认状态也是这样），在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；在AxisSelection一栏中选择窗口中的V轴。点击确定。生成的模型如图3.49所示。图3.49左键单击左边模型树中的yzplane参考平面，或在窗口中央选择三平面中的yz平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标图绘制模式。单击工具栏中Profile(自由折线)图标图。双击constraint(尺寸限制)图标如图3.50所示。，在汽缸本体上部绘制草，进入草，标注草图尺寸。修改尺寸后的草图图3.50鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标实体设计模式。在工具栏中单击Groove(旋转切除)图标参数的设定。如图3.51所示。,弹出对话框，提供旋转切除，退出草图模式，进入零件图3.51在对话框中Firstangle一栏中输入360度，在Secondangle一栏中输入0度（通常默认状态也是这样），在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；在AxisSelection一栏中选择窗口中的V轴。点击OK。生成的模型如图3.52所示。图3.524.钻气缸气孔鼠标左键选择气缸上表面作为钻孔表面，如图3.53所示。图3.53单击工具栏中的Hole(钻孔)图标，弹出对话框，提供钻孔参数的设定。在对话框中先打开Extension菜单，在第一栏中选择Blind（盲孔）类型；在Depth（深度）一栏中输入18mm；在右边关于孔的底部形状参数中选择Flat(平底)。如图3.54所示。图3.54再打开Type菜单，在第一栏中选择Simple选项；再打开一下ThreadDefinition菜单，选择Threaded（螺纹）选项，在Type（类型）一栏中选择MetricThinPitch(公制细螺纹)选项；在ThreadDescription（螺纹直径）一栏中选择M12选项；在ThreadDepth（螺纹深度）一栏中输入14mm；在HoleDepth（孔深）一栏中输入18mm。再选择Right-Threaded(右旋螺纹)选项，图形预览如图3.55所示。图3.55至此螺纹定义完成，点击OK,生成的孔如图3.56所示。图3.56鼠标左键选择上述绘制的螺纹孔底面（平底）作为下一个钻孔的表面，如图3.57所示。图3.57单击工具栏中的Hole(钻孔)图标，弹出对话框，提供钻孔参数的设定。在对话框中先打开Extension菜单，在第一栏中选择UpToNext（成型到下一面）类型；在Diameter(直径)一栏中输入5mm；在Offset（偏移）一栏中输入0mm（通常默认状态都是0）；如图3.58所示。第三篇：06连杆组设计重庆工学院毕业论文连杆组设计连杆组设计内燃机的连杆有整体式连杆和剖分式连杆两种。由于连杆体的型式与曲轴的型式相匹配，而摩托车发动机上普遍采用组合式曲轴。因此，本设计中选取整体式连杆。6.1连杆的设计6.1.1连杆的工作条件、设计要求和材料的选择1、工作条件连杆小头与活塞销相连接，与活塞一起作往复运动，连杆大头与曲柄相连，和曲轴一起作旋转运动。因此，连杆体除了有上下运动外，还有左右摆动，作复杂的平面运动。连杆的基本载荷是拉伸和压缩。最大拉伸载荷出现在进气冲程开始的上止点附近，最大压缩载荷出现在膨胀冲程开始的上止点附近。此外，由于连杆是一细长杆件，在压缩载荷作用下，还会引起平行和垂直于曲轴轴线平面内的弯曲。两种弯曲都会给杆身以附加弯曲应力。连杆摆动的角加速度和转动惯量而产生的惯性力矩，也使连杆承受附加弯矩。2、设计要求根据以上分析可知，连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷。因此，在设计时应首先保证连杆具有足够的疲劳强度和结构刚度。经验表明，对强化不高的发动机来说，刚度比强度更重要。很显然，为了增加连杆的强度和刚度，不能简单地依靠加大结构尺寸来达到，因为连杆质量的增加使惯性力相应增加，所以连杆设计的一个主要要求是在尽可能轻巧的结构下保证足够的刚度和强度。为此，必须选用高强度的材料；合理的结构形状和尺寸；采取提高强度的工艺措施等。3、材料的选择为了保证连杆在结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度，一般多用精选含碳量的优质中碳结构钢45钢模锻，在机械加工前应经调制质处理，以得到较高的综合机械性能，既强又韧。为了提高连杆的疲劳强度，不经机械加工的表面应经过喷丸处理。连杆还必须经过磁力探伤检验，以求工作可靠。6.1.2连杆长度的确定为使发动机结构紧凑和轻量化，应当根据发动机的总体布置，保证连杆在运动时不与其它机件相碰的条件下具有最短长度。通常连杆长度l以λ=r/l来衡量，常用范围为1/4～1/3。r=s/2=22㎜，则l=66.00～88.00㎜，取l=70㎜，则λ=0.31。由于连杆长度的偏差直接影响发动机的压缩比和装配关系，所以重庆工学院毕业论文连杆组设计连杆长度的制造公差要控制在±0.05～0.1㎜范围内。连杆的主要结构尺寸如图6-1所示。6.1.3连杆小头的结构设计本设计采用浮式活塞销，连杆小头在传力过程中相对于活塞销往复摆动。为了耐磨，在销头孔内压入耐磨青铜衬套。连杆小头为薄壁环形结构，顶端有油孔，使润滑油经小孔润滑连杆小头轴承和活塞销。设计连杆小头的主要任务是确定其结构尺寸（小头轴承孔直径d1和宽度B1、衬图6-1高速内燃机的主要结构参数套外径d、外形尺寸D1）和润滑方式。连杆小头结构尺寸确定如下：小头轴承孔直径d1在活塞组中已确定，d1=15㎜；小头轴承孔宽度B1：B1=（1.2～1.4）d1=18.00～21.00㎜，取B1=18㎜衬套外径d：d=（1.05～1.15）d1=15.75～17.25㎜，取图6-1高速内燃机的主要结构参数d=16㎜连杆外形尺寸D1：D1=（1.2～1.35）d=19.2～21.6㎜，取D1=20㎜实践表明，连杆小头到杆身的过渡部分是薄弱部位，该处的应力集中较大。为了缓和应力集中，可采用二段或三段圆弧过渡。连杆小头的平衡取重凸台可根据加工方便，设在上面或侧面。为了耐磨，小头孔中以一定过盈量压入耐磨衬套，衬套采用耐磨锡青铜铸造。衬套与活塞销的配合间隙应尽量小，以不发生咬合为原则。一般Δ=（0.0002～0.0015）d1=0.003～0.0225㎜，取Δ=0.02㎜。重庆工学院毕业论文连杆组设计连杆小头轴承由于比压大，润滑速度低，一般不可能造成理想在液体润滑。本设计中连杆小头采用飞溅润滑，这是因为载荷的交变性引起活塞销相对连杆上下移动，这个泵吸作用可以促成油膜恢复，故在连杆小头合衬套上应设有油孔或油槽。6.1.4连杆杆身的结构设计杆身也承受交变载荷，可能产生疲劳破坏合变形，连杆高速摆动时的横向惯性力也会使连杆弯曲变形。因此连杆杆身必须有足够的断面积，并消除产生应力集中的因素。连杆杆身的断面采用“I”字形结构，这样能在足够的强度和刚度下获得最小的质量。杆身断面从小头到大头逐渐增大，这是由杆身的受力情况决定的，而且杆身两头分别与小头、大头作圆滑过渡，这样既可避免应力集中，又能达到传力均匀。“I”字形断面的长轴应在连杆摆动平面内，其平均相对高度H/D=0.2～0.3，即H=（0.2～0.3）D=10.8～16.2㎜，取H=12㎜，高宽比H/B=1.4～1.8，则B=8.33～10.71㎜，取B=9㎜。根据Hmax/Hmin=1.0～1.3，则取Hmax=13㎜，Hmin=11㎜。6.1.5连杆大头的设计连杆大头联接连杆和曲轴，要求有足够的强度和刚度，否则将影响薄壁轴瓦，甚至整机工作可靠性。为了维修方便，连杆必须能从气缸中取出，故要求大头在摆动平面内的总宽必须小于气缸直径。在设计连杆大头时，应在保证强度、刚度条件下，尺寸尽量小，重量尽量轻。连杆大头有两种形式，一种是整体式，另一种是分开式。由于摩托车发动机普遍采用组合式曲轴，且整体式连杆与组合式曲轴配套使用，所以本设计中采用整体式连杆。连杆大头的结构尺寸确定如下：大头孔直径d2：d2=（0.55～0.63）D=29.70～34.02㎜，取d2=31㎜大头孔轴承直径D2：D2=（0.42～0.55）D=22.68～29.70㎜，取D2=30㎜大头孔外径D0：取壁厚为5㎜，则D0=D2+2×5=40㎜大头宽度B2：B2=（0.4～0.65）d2=12.4～20.15㎜，取B2=18㎜6.2连杆组的校核6.2.1连杆质量的估算重庆工学院毕业论文连杆组设计取ρ=7.8g/cm3，则连杆各部分的质量计算如下：小头质量m1：m1=ρπB1[（D1/2）2-（d1/2）2]=19.29g大头质量m2：m2=ρπB2[（D0/2）2-（d2/2）2]=70.43g杆身质量m3：L=l-（D1/2）-（D0/2）=40㎜m3=ρV=39.41g连杆总质量m：m=m1+m2+m3=129.13g估计活塞组质量：m4=150g6.2.2连杆长度的校核为了使发动机结构紧凑和轻量化，应当根据发动机的总体布置，保证连杆在运动时，不与其它机件相碰的条件下，具有最短长度。短冲程连杆的最短长度必须满足以下条件：平衡块不碰活塞时：112D2l11S满足曲拐不碰活塞时：112D2l22S将S=44mm，D=54mm，l1=25mm，l2=15mm代入上式可求得1/11λ1=4.36，1/λ2=3.90。由于≥，所以所设计的连杆长度满足12设计要求。6.2.3连杆小头校核6.2.3.1连杆小头的强度校核以过盈压入连杆小头的衬套使小头断面承受拉伸应力。此外，连杆小头在工作中，还承受活塞组惯性力的拉伸和气压力的压缩，其工作载荷具有交变性。上述载荷的联合作用可能使连杆小头及其与杆身过渡处产生疲劳破坏，故必须进行疲劳强度计算。显然应取应力变化幅度最大的工况作为计算工况。根据经验，取最大功率工况进行计算。1、衬套过盈装配及温升产生的小头应力重庆工学院毕业论文连杆组设计tdP22221D1d1dd1[2][2’]22ED1dE’dd1△t=（a-a'）△td1式中：△—衬套压配过盈量；△t—工作后小头温升，约100～1500C，取△t=1000C；a—连杆材料的线膨胀系数，对于钢a=1.0×10-5（1/0C）；a'—衬套的线膨胀系数，对于青钢a'=1.8×105（1/0C）；—连杆材料的泊桑比，=0.3；'—衬套材料的泊桑比，'=0.3；5E—连杆材料的弹性横量，对于钢E=2.2×10Mpa；E'—衬套材料的弹性模量，对于青铜E'=1.15×105Mpa。代入数据求得径向均布压力P=21MPa/mm2。由径向均布压力P引起的小头外侧及内侧纤维上的应力，可按厚壁筒公式计算。内表面：2d2a0P274.67MPaD1d2外表面：D12d2i0P295.67MPa2D1d2、由拉伸载荷所引起的小头应力进行应力计算时，将小头简化为一刚性地固定于它于杆身衔接处的等截面曲梁，其固定角为：H/2c900arccosmin101.970D1/2活塞组的最大惯性力为：G'Pjmax(1)rw2g式中G'为活塞组往复运动质量。由于G'=m4·g，所以代入数据可求得Pjmax=0.86KN。由拉伸载荷引起的小头应力的计算简化如图6-2所示。图6-2连杆小头受力时计算简图各截面上的弯矩和法向力求重庆工学院毕业论文连杆组设计取如下：在ψ=00的截面上：M0Pjmaxr(0.00033c0.0297)N0Pjmax(0.5720.0008c)在ψ=900时：M1M0N0r(1cos)0.5Pjmaxr(1cos)N1N0cos0.5Pjmax(sincos)在ψ=ψc时：M2M0N0r(1cos)0.5Pjmaxr(sincos)N2N0cos0.5Pjmax(sincos)任意截面上的应力为：外表面：6rh1KN]aj[2Mh(2rh)b1h内表面：6rh1ij[2MKN]h(2rh)b1hDdr14Ddh22EFKEFE'F'F(D1d)b1F'(dd1)b式中Pjmax—活塞组的最大惯性力，其值为0.86KN；r—小头平均半径，r=7.25㎜；ψc—固定角ψc=101.970；h—小头壁厚，h=1.5㎜；b1—小头宽度，b1=18㎜；K—考虑衬套过盈配合影响的系数；F—小头截面面积；F'—衬套截面面积E—连杆材料弹性模量，E=2.2×105MPa；E'—衬套材料的弹性模量，E'=1.15×105MPa。运用上述公式计算连杆小头在惯性力拉伸负荷作用下内外表面的应力分布如图6-3所示。从图上可以看出，应力分布与固定角ψc的大重庆工学院毕业论文连杆组设计小有关，但大致趋向一致。内表面的最大应力发生在ψ=900处，外表面的最大应力发生在ψ=ψc的固定截面处。3、最大压缩力引起的应力最大压缩载荷出现在膨胀行程开始的上止点附近，其数值是爆发压力产生的推力减去前述的惯性力。‘’PcPzPj式中Pz—作用在活塞上图6-3连杆小头受拉后内外表面应力分布的气压力，Pz=7.5×π×D2/4=2.12KN；‘Pj—活塞组和计算断面以上那部分连杆质量的往复惯性‘G’G1（1）rw2=1.08KN；力，Pg‘代入数据可求得Pc=1.04KN。‘j最大压缩力引起的应力计算简化如图6-4所示。由于小头下部与杆身相连，‘刚度大。因此，假定压缩载荷Pc在小头下半圆周上呈余弦分布。任意截面上的弯矩和法向力为：00≤ψ≤900时：M1M0N0r（1cos）图6-4连杆小头受压时计算简图N1N0cos900≤ψ≤ψc时：sin1‘M2M0N0r（1cos）Pr（sincos）c21’sinN2P（sincos）N0cosc2式中M0、N0由《得：N=0.00重庆工学院毕业论文连杆组设计75‘Pc，有N0=0.0081KN，M0=0.0027N.m。将数据代入上式可求得：当ψ=900时：M1=0.0027N.mN1=0.0081KN；当ψ=ψc时：M2=0.0618N.mN2=0.0042KN；任意截面上的应力为：外表面：6rh1ac[2MKN]h(2rh)b1h内表面：6rh1ic[2MKN]h(2rh)b1h图6-5为计算所得到的压缩载荷图6-5压缩载荷引起的应力分布重庆工学院毕业论文连杆组设计引起的应力分布图。由应力分布图可看出：在固定角ψc处产生最大应力，外表面产生最大拉应力，内表面产生压应力。代入数据可求得：σac=12.36MPa，σic=－9.27MPa。4、小头的安全系数计算1znam0式中σ-1z—材料在对称循环下的拉压疲劳极限，由《机械设计》表5-4查得σ-1z=190～250MPa，取σ-1z=200MPa；σa—应力幅；σm—平均应力；—考虑表面加工情况的工艺系数，=0.4～0.6，=0.5；—角系数；σ-1—材料在对称循环下的弯曲疲劳极限，σ-1=269.1MPa；σ0—材料在脉冲循环下的弯曲疲劳极限，对于钢σ0=（1.4～1.6）σ-1=376.74～430.56MPa。代入数据可求得角系数ψσ=0.32。小头应力按不对称循环变化，在固定角ψc截面的外表面处变化较大，通常只计算该处的安全系数，此时有：循环最大应力：σmax=σa0+σaj=101.87MPa循环最小应力：σmin=σa0+σac=72.46MPamin应力幅：σa=max=14.71MPa2min平均应力：σm=max=87.17MPa2将数据代入可求得小头安全系数为：n=1.91＞1.5。所以所设计的连杆小头安全。6.2.3.2连杆小头刚度的校核当连杆小头与活塞销相配时，小头必须要有足够的刚度，以免因小头变形过大影响轴承间隙，使活塞销与衬套互相咬死。根据使用经验，由拉伸载荷引起的小头横向直径收缩量δ应比间隙小一半以上。δ可按以下半经验公式计算：3Pjdm(900)2610EI式中dm—小头的平均直径，dm=2r=15㎜；210重庆工学院毕业论文连杆组设计B1h3I—小头截面惯性矩I=4.37㎜4。12将数据代入上式得：δ=0.0005㎜＜＜0.0075㎜。所以所设计的连杆小头满足刚度要求。6.2.4连杆杆身的强度校核连杆杆身在不对称的交变循环载荷下工作，它受到位于计算断面以上作往复运动的质量的惯性力的拉伸。在爆发行程，则受燃气压力和惯性力差值的压缩，杆身的应力幅σa只决定于气压力Pz，而惯性力只影响平均应力σm，所以其计算工况应为最大扭矩工况。连杆杆身计算简图如图6-6所‘示。由Pj引起的拉伸应力在杆身中间截面Ⅰ-Ⅰ处的计算如下：‘PjjF‘由Pc压缩和纵弯曲引起的合成应力摆动平面内：’Pcl2‘1CPcFJx在垂直于摆动平面内：‘Pl’‘c2cPcF4Jx图6-6连杆杆身的计算简图E2E1JxBH3Bth3121JyB3(Hh)ht312式中F—杆身中间截面面积，F=B（H-h）+ht=53㎜2；c—系数，对于各种钢材，c=0.0002～0.0005，取c=0.0003；E—材料弹性极限；Jx—杆身中间截面对其垂直于摆动平面的惯性矩，Jx=921.87㎜4；Jy—杆身中间截面对其摆动平面的惯性矩，Jy=759.51㎜c4；代入数据求得：σj=15.39MPa，σ1=123.34MPa,σ2=119.85MPa。应力幅和平均应力在摆动平面内为：重庆工学院毕业论文连杆组设计am1j21j553.98MPa69.37MPa2在垂直于摆动平面内2ja51.98MPa21jm67.62MPa2所以在摆动平面内的安全系数1.861.5am，在垂直于摆动平面内1zn1.951.5am，所以所设计的连杆杆身的Ⅰ-Ⅰ处安全。在杆身最小截面Ⅱ-Ⅱ处的应力计算如下：Pj'拉应力：j=20.37MPaFminn1z压应力：c应力幅：aPj'PzFmincj=147.14MPa=63.39MPa2=83.76MPa2此处的安全系数n=1.6＞1.5，所以该截面安全。综上所述，本设计所设计的杆身安全。6.2.5连杆大头校核6.2.5.1连杆大头的强度校核目前还没有比较合理的验算连杆大头强度的公式。在此把整个连杆看成是一个两端固定的圆环，固定端的位置用图中的角度表示，通常这个角度假设为400。圆环的曲率半径取内外圆半径之和的一半。环的截面面积取A-A截面的面积。同时假定作用在连杆大头上的力按余弦分布。平均应力：mcj重庆工学院毕业论文连杆组设计连杆大头所受惯性力拉伸载荷：GG3G'G''pjmax(1)r22r21.76KNgg连杆大头中央截面A-A上的应力为：l(0.01270.00083)0.5220.003''00Pjmax1''JFF2Z(1)J式中l1—计算圆环的曲率半径，l1=17.5㎜；@J—大头中央截面的惯性矩,J=104mm4；13=4.80×BD01213=2.03×104mm4；BD2122F—大头中央截面面积，F=B（D0-d2）=81㎜；2F'—轴承中央截面面积，F'=B（d2-D2）=9㎜；Z—计算断面的抗弯断面模数，由《材料力学》附录Ⅱ表534查得Z=1.14×10㎜。取040，公式可简化为：J'—轴承中央截面的惯性矩，J'=0.023l0.4''1Pjmax3.86MPa''JFFZ(1)J由于σ＜＜[σ]=60～200MPa，所以所设计的连杆大头满足强度要求。6.2.5.2连杆大头的刚度校核连杆大头横向直径收缩量可按下式进行计算。0.0024Pj''maxl1360.8910mm'E(JJ)由于δ远远小于轴承间隙的一半，所以所设计的连杆大头满足刚度要求。综上所述，所设计连杆满足强度、刚度的要求，故该连杆结构安全。第四篇：普桑发动机活塞连杆组拆装作业标准及相关数据普桑发动机活塞连杆组拆装作业标准及相关数据1、活塞直径﹕标准值80.98㎜，最大偏差0.04㎜于活塞下缘离裙部底边约15㎜处测量。测量前需校准千分尺并计算误差。超过误差应更换合适的活塞。2、气缸内径﹕标准值81.01㎜，最大偏差0.08㎜。横向是指曲轴方向。圆度、圆柱度误差不大于0.005㎜，否则应对气缸进行镗削加工。3、油膜间隙﹕标准值0.035~0.045㎜。将活塞倒装入气缸，用塞尺测量间隙。4、第一道活塞环∶侧隙0.03~0.06㎜，端隙0.30~0.45㎜。活塞环位于气缸平面下约15㎜处测量。若不符合规定应重新选配活塞环。5、活塞连杆组拆装注意事项∶①对活塞做标记，打上气缸号及指示发动机前端的箭头。②拆卸连杆及连杆轴承盖时应打上气缸号，安装时连杆浇铸标记应朝向发动机前端。③安装时连杆螺栓、螺母的螺纹，螺母与轴承盖的接触面，轴承盖与连杆接触面都需要涂抹机油。螺母的拧紧力矩为30n.m，再转180度。连杆螺栓必须更换。④活塞环开口互错120°，有标记面朝上。镀铬的为第一道环。安装顺序为油环的下刮片→油环的衬簧→油环的上刮片→第二道环→第一道环。⑤拆装时要对零部件认真细致地进行清洗，正确使用工量具，特别是千分尺和百分表的调教，不能有丝毫偏差，否则会直接影响测量数据的准确性。⑥熟练翻阅维修手册，合理分配时间，清洁整理工具，文明安全规范作业，冷静处理突发情况。第五篇：柴油机动力计算及连杆组设计1前言………………………..…….22结构参数计算………...…………22.1已知条件.………….……………….22.2发动机结构形式……………………22.3发动机主要结构参数……..………………..…….…….……………23动力学计算……………………..……………….54连杆的设计………...………….………………...94.1连杆主要尺寸设计……………….………………..……94.1.1连杆长度的确定……………..……………..……..…………94.1.2连杆小头尺寸的确定……………..……..……………..……94.1.3连杆大头尺寸的确………………..……..…………………104.2连杆强度的计算…………….…………104.2.1连杆小头强度的计算………………...……104.2.2连杆大头的强度计算……………...………135小结…………...…………………..….……….146参考文献…………..…………….…….……….1501前言《内燃机设计》课程设计是在我们学习了一些基础制图知识和汽车以及发动机的整体知识框架后所给我们的一次很好的锻炼，众所周知现代汽车工业发展越来越快，而作为汽车心脏的发动机自然也成为了发展的重中之重，发动机的结构和性能对汽车起着决定性的影响，比如汽车的行使速度、加速性能、爬坡度、牵引力等等都取决于发动机，因此来说设计发动机是汽车设计的重中之重，而发动机的设计又对我们的想象能力，制图能力，分析计算能力，查阅各种工具书的能力无疑是一次很好的锻炼，因此，我们要充分利用这次课程设计的机会，认真对待，做好充分的准备，保证高质量的去完成，这也为以后学习打下了一个很好的基础。2结构参数计算2.1已知条件平均有效压力:1.064MPa活塞平均速度:7.8m/s***6789101112******26272829303******445464748492.2发动机结构形式发动机功率为41.695KW，参考袁兆成版《内燃机设计》设计为4缸4冲程柴油机，冷却方式采用水冷。2.3发动机主要结构参数参考袁兆成版《内燃机设计》S/D的取值范围在0.8～1.2之间，取S/D=1Pe=0.0785pemVmzD20.07851.06447.8802=＝41.695Kw4D=80mm则S=80mm(S与D均取整)则气缸工作容积V=D2S40.40192Ln=30Cm=3000r/minS角速度度ω=S/2=40mmn=3.14×3000/30=314rad/s303动力学计算由曲柄连杆机构的受力分析计算：P=Pg+Pj=Pg-mjrω2(cos+λcos2)=Pg-mjj（mj为机构往复惯性质量）活塞质量mp=630g连杆小头质量m4=190g连杆质量m=0.00063(D-80)2+0.0476(D-80)+0.2149≈1.05kg估算mj=mp+m3+m4≈387.22gP在连杆小头处即活塞销孔处分解为Pn和P1，而P1又在两岸大头分解为K和t，Pn=P*tgβPl=Pcospcos()cosk=Plcos(+β)=tPsin()cosP876543210-1***2225283******073-2PPn0.60.50.40.30.20.10-0.10-0.2-0.***0590690PnP1876543210-110-***0600700P1k876543210-10-***0590690kt2.521.51t0.50-0.5-***905906904连杆的设计连杆是发动机的重要组成部分，主要由连杆大头、大头盖、连杆轴瓦及连杆螺栓等部分组成。其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上