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《基于多體動力學(xué)的連桿強度分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第43卷第5期小型內(nèi)燃機與車輛技術(shù)Vol.43No.5２０14年10月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUEOct.2014基于多體動力學(xué)的連桿強度分析秦飛賈德文畢玉華申立中（昆明理工大學(xué)云南省內(nèi)燃機重點實驗室云南昆明650500）摘要：連桿作為發(fā)動機最重要的零部件之一，工作過程中受急劇變化的動載荷影響，容易發(fā)生斷裂失效，必須具有較高的強度和可靠性。采用多體動力學(xué)仿真進行邊界條件求解，確定連桿的最大壓載荷和最大拉載荷，在此基礎(chǔ)上進行靜強度計算得到三個工況下的應(yīng)力分布，計算出危險截面的安全系數(shù)。分析結(jié)果
2、表明連桿在4000r/min時承受載荷最大，在此工況下應(yīng)力集中截面為連桿小頭與桿身過渡處、連桿大頭與桿身過渡處、油孔及小頭孔內(nèi)部下半部分，最大應(yīng)力值為641Mpa，在材料許用應(yīng)力范圍內(nèi)。幾個危險截面中安全系數(shù)最小為1.34，設(shè)計安全，并具有一定的強度儲備。關(guān)鍵詞：連桿多體動力學(xué)強度安全系數(shù)+中圖分類號：TK412.4文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-8234（2014）05-0055-05TheStrengthAnalysisofConnectingRodBasedonMulti-bodyDynamicsQinFei，JiaDewen，BiYuhua，She
3、nLizhongYunnanKeyLaboratoryofInternalCombustionEngine，KunmingUniversityofScienceandTechnology（Kunming，Yunnan，650500，China）Abstract：Connectingrodisoneofthemostimportantpartsofengine，anditworksunderasharpchangeofdynamicload，whichmakesiteasytofracturefailure，itisveryserious.Therefore，
4、connectingrodmusthavehighstrengthandreliability.Thisarticleadoptsthemethodofmulti-bodydynamics，todeterminethemaximumcompressionconditionsandthemaximumtensileconditions，andcalculatesafetyfactorofseveraldangeroussection.Theresultsshowthatthemaximumforceisat4000rpm，andtheconcentration
5、sectionappearsatthetransitionareaforbigendofconnectingrodandshaft，smallendofconnectingrodandshaft，thelowerhalfoftheoilholeandsmallend.Maximumstressvalueis641Mpa，itisundertherangeofallowablestressvalue.Theminimumsafetyfactoris1.34intheseveraldangeroussection，thedesignhassomestrength
6、reserve.Keywords：Connectingrod，Multi-bodydynamics，Strength，Safetyfactor到嚴(yán)重破壞。因此進行強度校核和安全系數(shù)的計算引言[2，3]已成為連桿設(shè)計中必不可少的步驟。連桿作為發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)中的重要零部在連桿的靜力學(xué)計算中，大多通過經(jīng)驗公式計件，將活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，算幾個危險工況下連桿所承受載荷。這里通過建立使作用在活塞上的燃?xì)饬鬟f給曲軸來對外輸出。連桿和缸套的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，考慮了油膜潤滑條件，[4]其運行工況相當(dāng)復(fù)雜整體承受著壓縮、拉伸和彎曲獲取作用在連桿上一個周期
7、內(nèi)的循環(huán)載荷?；謴?fù)連[1][5]等交變載荷。一旦連桿發(fā)生斷裂失效，將使整機受桿在多體動力學(xué)計算中所忽略的特征，建立三維多作者簡介：秦飛（1987-），男，碩士研究生，主要研究方向為連桿斷裂失效仿真與試驗研究。通訊作者：賈德文（1977-），男，副教授，博士后，主要研究方向為內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化。56小型內(nèi)燃機與車輛技術(shù)第43卷體裝配模型來模擬位移邊界條件，用接觸對來模擬1.3多體動力學(xué)計算結(jié)果零件間的連接關(guān)系來傳遞力和力矩，將多體動力學(xué)基于某發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下缸壓測試數(shù)據(jù)，選取計算所得的邊界條件加載于連桿上，計算得到與實轉(zhuǎn)速1000r/min、2000r/mi
8、n、3000r/min、4000r/min際較為吻合
