作品包括：

Word设计说明书1份，约11000字

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共1张

Catia三维图一份

摘要

本文主要讲述的是486发动机总体设计及气缸体设计，详细描述了发动机各零部件的工作条件及设计要求，并根据工作条件和设计要求成功设计出一款四缸柴油机。由于本次设计的是高速柴油机，因此发动机缸体和上曲轴箱是做成一个整体的，我们称之为“机体”，本次设计重点设计了发动机机体。设计完成后，作者利用EXCEL结合相关热力公式，运动件运动和受力公式对发动机进行了热力学，运动学和动力学分析，绘制出规律曲线图，来验证设计是否合理。此外，还利用CATIA对机体进行建模，将模型简化后通过ANSYS分析机体，由云图可以直观地看出发动机机体的应力应变情况。

关键词：柴油机、气缸体、建模、有限元分析

目  录

摘  要    I

ABSTRACT    II

目  录    III

1绪论    - 1 -

2柴油机总体设计    - 2 -

2.1柴油机的结构参数    - 2 -

2.1.1设计初始参数    - 2 -

2.1.2柴油机类型    - 2 -

2.1.3柴油机主要结构参数的选择    - 2 -

2.2活塞组设计    - 3 -

2.2.1活塞设计    - 3 -

2.2.2活塞销设计    - 4 -

2.3曲轴的结构尺寸设计    - 5 -

2.3.1曲轴的工作情况和设计要求    - 5 -

2.3.2曲轴的结构设计和材料    - 5 -

2.3.3曲轴的主要尺寸设计    - 5 -

2.4连杆组设计    - 6 -

2.4.1连杆的工作情况及设计要求    - 6 -

2.4.2连杆材料的选择    - 6 -

2.4.3连杆组主要结构尺寸设计    - 6 -

2.5本章小结    - 7 -

3机体设计    - 9 -

3.1机体组的工作情况与设计要求    - 9 -

3.1.1 机体的工作情况    - 9 -

3.1.2机体的设计要求    - 10 -

3.2上曲轴箱的选择    - 10 -

3.3气缸体基本尺寸的确定    - 11 -

3.3.1气缸体外形尺寸的确定    - 11 -

3.3.3气缸套及水套的设计    - 13 -

3.3.4气缸体壁厚的设计    - 14 -

3.3.5气缸体附件的布置    - 14 -

3.4本章小结    - 15 -

4热力学、运动学和动力学计算    - 16 -

4.1热力学计算    - 16 -

4.1.1 热力循环基本参数的确定    - 16 -

4.1.2 热力过程具体计算    - 16 -

4.1.3 绘制p-V图    - 17 -

4.1.4 p-V图的调整    - 18 -

4.2 运动学计算    - 19 -

4.2.1活塞运动规律    - 19 -

4.2.2 连杆运动规律    - 20 -

4.3动力学计算    - 20 -

4.3.1 气体作用力的计算    - 20 -

4.3.2 惯性力的计算    - 21 -

4.3.3 作用在曲柄连杆机构上的力    - 22 -

4.4本章小结    - 25 -

5基于CATIA的发动机机体的三维建模    - 27 -

5.1CATIA简介    - 27 -

5.2绘图步骤    - 27 -

5.2.1草图绘制    - 27 -

5.2.2利用“凸台”建立缸套    - 27 -

5.2.3建立缸体    - 28 -

5.2.4完善曲轴箱和水套，得到机体模型。    - 28 -

5.3本章小结    - 28 -

6基于ANSYS对三维模型进行有限元分析    - 29 -

6.1划分网格    - 29 -

6.2机体的受力分析    - 29 -

6.3载荷大小    - 30 -

6.3.1活塞侧向力    - 30 -

6.3.2主轴承盖上的载荷    - 30 -

6.3.3螺栓预紧力    - 30 -

6.4载荷边界条件的施加    - 31 -

6.5位移边界条件    - 31 -

6.6计算结果与分析    - 31 -

6.7本章小结    - 33 -

7全文总结与展望    - 34 -

7.1全文总结    - 34 -

7.2展望    - 34 -

参考文献    - 35 -

致  谢    - 37 -

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