1、PDF外文：http:/ 1744 字 出处： Advances in Computer Science, Intelligent System and Environment. Springer Berlin Heidelberg, 2011: 665-669 泵柴油机连杆有限元分析 摘要 本文用 ANSYS 的三维有限元法分析的泵柴油发动机连杆的应分布 。该结果表明，连接杆柄的小端的油通孔是暴露在最大压缩状态和破坏性的位置最大拉伸状态。最大压缩条件下的最大应力值是 371 兆帕，最大变形值是 0.149 毫米，最大应力值 69.4MPa。最
2、大伸展状态下的最大变形值是 0.0168 毫米。 关键词：有限元分析，连杆，应力分布， 泵柴油机。 1 简介 连杆是柴油发动机的重要驱动部件之一。它承担各种 复杂的周期性变化的负载。如果没有足够的强度， 简单制造的连杆将很难维持正常的工作。正因如此，连杆断裂。它会导致发动机故障，以及严重后果。作为一种有效的分析方法，有限元分析中已被广 泛使用在连杆的设计。 随着农业机械化的快速发展 。农业机械被越来越广泛的应用。泵柴油发动机是主要的机械类型。 在
3、本文中，采用 ANSYS 三维有限元法分析，强调泵柴油机发动机连杆的分布。 2.模型的建立 连杆的材料是 45 钢。主要的性能参数列于 表 1 中。 建立准确，可靠的计算模型是与有限元分析的关键步骤之一 。在分析的过程中，进行有限元分析模型应尽可能地根据实际模型来建造。然而，如果对象的结构是太过于复杂，实际的建模模型可以是非常困难的，甚至是不可能的构建 。计算模型按照真实的模型进行建模。因此，近似简化是必要的。在本文中，连杆的大端被简化。轴瓦，衬套和连杆的螺栓被忽略。大端盖和连杆的主干被作为一个整体模型。为
4、了避免有限元网格的大小过大的区分，这会降低元件的质量和计算 精度，简化了修改斜边和倒圆角几乎没有影响连杆的强度。 为了保证计算精度， 8 节点四面体单 元 SOLID 45 是空的。这种模型画网格的方法是自由网格划分。因为此方法是不用手动控制的，它必须修理自由划分后的网格。对于压力集中的部位，如小端的过渡位置和连杆柄大端的过渡位置和第 I-形横截面的内侧面连接杆柄，这些位置检查，补偿之后。连杆的有限元模型就建立了 65911 个网格。连杆的网格分割显示 在图 1 中。 3 负载的应用 对
5、于工作状态的连杆，其周期性的外力由两部分组成。一个是燃气燃烧压力通过活塞顶部，其中压力传到连杆上。另一个是活塞连杆的高速移动的惯性力， 冲击着连杆。因此，分析的过程中，主要负载是最大燃烧压力，柱塞单元的惯性力和连杆单元的惯性力。 燃烧压力 燃烧压力是由气体燃烧引起的气体压力。压力施加到活塞顶部，通过活塞销传到连杆的小端。气体燃烧压力可以通过公式 1 计算出来。 F=Pg D2/4 (1) 其中 Pg 为气缸和气缸的圆盘直径压力表压力。
6、 柱塞单元惯性力 活塞装置由活塞 ，活塞环，活塞销与活塞销卡簧构成。活塞单元的质量是所有的部件质量总和。柱塞单元的惯性力集中在活塞销上。并把它转换为连杆惯性力。柱塞单元惯性力可以由方程 2 算出。 F1=mp R w2 （ 1+ ） （ 2） 其中 mp 柱塞单元质量， R 是曲柄半径， w 曲柄的角速度， 是曲柄连杆比。 连杆单元的惯性力 连杆装置由连接杆柄，大端盖，轴承壳，螺栓和螺母。连杆单元的质量是由这些部分组成该连杆
7、的质量。为了简化计算，我们使得复杂平面运动被分成两部分。其中一部分集中在连接的小端，这被认是与活塞的运动 。另一部分集中在上连杆，这被认为是与旋转运动与曲轴的大底。 连杆单元的惯性力由小端倒数惯性力和大底旋转惯性力。 小端的倒数惯性力由式 3 计算 . F2=m1Rw2(1+ ) (3) 大底旋转惯性力由式 4 计算。 F3=m2R（ w )2 (4) 其中 m1是小端连杆的质量， m2是大端连杆的质量， R 为曲柄半径，
