1、 I 毕 业 论 文 论文题目：论文题目： 单缸柴油机的主要零部件的 结构设计和理论分析 系系 别别 机电工程系机电工程系 专业年级专业年级 0909 机械制造与自动化（机械制造与自动化（1 1）班）班 学生姓名学生姓名 学号学号 4141 号号 指导教师指导教师 职称职称 日日 期期 20122012 年年 5 5 月月 第 1 章 引言 1 目录 一 引言 . 2 （一） 选题背景 . 2 （二） 研究目标和意义 . 2 （三） 研究主要内容 . 3 二 活塞运动规律的研究 . 4 （一） 活塞位移 4 （二） 活塞的速度 . 6 （三） 活塞的加速度 . 6 三 活塞组的设计 . 7 （
2、一） 活塞的设计 . 7 1 、活塞的工作条件和设计要求 7 2、 活塞的材料 8 3、 活塞头部的设计 8 4 、活塞裙部的设计 13 （二） 活塞销的设计 . 16 1、 活塞销的结构、材料 16 2、 活塞销强度和刚度计算 16 （三） 活塞销座 . 17 1、 活塞销座结构设计 17 2 、验算比压力 18 （四） 活塞环设计及计算 . 18 1、 活塞环形状及主要尺寸设计 18 2 、活塞环强度校核 19 四 结论. 21 参考文献 22 2 摘 要 本文对单缸柴油机的主要零部件（活塞）进行了结构设计计算，并对活塞进 行了有关运动学和动力学的理论分析与实体模型的创建（运用 Pro/E
3、） 。 首先，以运动学和动力学的理论知识为依据，对曲柄连杆机构的运动规律以 及在运动中的受力等问题进行详尽的分析，并得到了精确的分析结果。其次对活 塞组进行详细的结构设计，并进行了结构强度和刚度的校核。再次，应用三维 CAD 软件：Pro/Engineer 建立了活塞的几何模型，在此工作的基础上，利用 Pro/E 软 件的装配功能，将曲柄连杆机构的各组成零件装配成活塞组件、连杆组件和曲轴 组件进行装配并进行运动仿真分析。 关键字：关键字：受力分析；运动分析；Pro/E 建模 第 1 章 引言 3 一、引言 （一）（一）选题背景选题背景 多刚体动力学模拟是近十年发展起来的机械计算机模拟技术，提供
4、了在设计 过程中对设计方案进行分析和优化的有效手段，在机械设计领域获得越来越广泛 的应用。它是利用计算机建造的模型对实际系统进行实验研究，将分析的方法用 于模拟实验，充分利用已有的基本物理原理，采用与实际物理系统实验相似的研 究方法，在计算机上运行仿真实验。目前多刚体动力学模拟软件主要有 Pro/Mechanics，Working model 3D，ADAMS 等。多刚体动力学模拟软件的最大优 点在于分析过程中无需编写复杂仿真程序，在产品的设计分析时无需进行样机的 生产和试验。对内燃机产品的部件装配进行机构运动仿真，可校核部件运动轨迹， 及时发现运动干涉；对部件装配进行动力学仿真，可校核机构受力情况；根据机 构运动约束及保证性能最优的目标进行机构设计优化，可最大限度地满足性能要 求，对设计提供指导和修正 2。目前国内大学和企业已经已进行了机构运动、动力 学仿真方面的研究和局部应用，能在设计初期及时发现内燃机曲柄连杆
