连杆工艺设计及有限元分析

一、题目

    连杆的工艺设计及有限元分析

二、指导思想和目的要求

连杆生产和加工是汽车业的重中之重，工艺技术也成为一个国家制造业发展的标志，利用良好的工艺技术可以完成很多以前不能完成任务，而且加工的准确性精度和耐用度都可以得到很好的保证。本次毕设题目来源于生产实践，利用CAD画出零件图然后进行工艺路线的编制，随后用PROE建模导入ANSYS做有限元分析。

三、主要技术指标

1. 零件图3张；

2. 三维建模零件1个；

3. 辅助加工程序1份；

4. 毕业设计文档1份；

四、进度和要求 

1.收集资料 2周

2.外文翻译 2周

3.画出零件图 2周

4.工艺编制 2周

5.有限元分析 2周

6.编写说明书（文档） 2周

7.准备并完成答辩 2周

五、主要参考书及参考资料

 [1] 朱焕池. 《机械制造工艺学》.  北京：机械工业出版社.2003.4

[2] 邓文英. 《金属工艺学》（第五版下）. 高等教育出版社.2008.4

[3] 阎光明. 《现代制造工艺基础》. 西安：西北工业大学出版社.2007.5

 [4] 刘治映. 《毕业设计（文档）写作导论》. 长沙：中南大学出版社.2006.6

 [5] 焦小明. 《机械加工技术》. 北京：机械工业出版社.2005.7

[6] 龚桂义. 《机械设计课程设计图册》（第三版).高等教育出版社.2010.4

［7］刘英.  《机械制造技术基础》.北京:机械工业出版社，2008.9

［8］ 戴枝荣. 《工程材料及机械制造基》.北京:高等教育出版社，2003.5(171-178)    

［9］王凡. 《实用机械制造工艺设计手册》.北京:机械工业出版社，2008.5

［10］上海市金属切削技术协会.金属切削手册.上海:上海科学技术出版社,1982

［11］周昌治. 《机械制造工艺学》，重庆:重庆大学出版社.1994.10，(180-183)

［12］柯建宏. 《机械制造技术基础课程设计》.武汉:华中科技大学出版社，2008.1

［13］陈宏钧. 《典型零件机械加工生产实例》.北京:机械工业出版社，2004.8

［14］黄如林. 《切削加工简明实用手册》.北京:化学工业出版社,2004.4

［15］梁柄文. 《机械加工工艺与窍门》.北京:机械工业出版社,2003.10

［16］王启义. 《机械制造装备设计》.北京:冶金工业出版社，2002.4，(160-202)

［17］《金属机械加工工艺人员手册》修订组编.金属机械加工工艺人员手册，上海:      

      上海科学技术出版社,1981.10

［18］贾亚洲. 《金属切削机车概论》.北京:机械工业出版社，1996.5(23-53)

［19］梁炳文. 《机械加工工艺图集》.北京:北京航空航天大学出版社，1991.10

［20］濮良贵，纪名刚. 《机械设计》（第七版）.北京:高等教育出版社，2001.6

［21］徐大湧. 《现代制造工程》（月刊）.编辑单位：现代制造工程杂志社，2010年第1期

连杆工艺设计及有限元分析

                 摘要

连杆是发动机内部的重要零件，连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。连杆的作用是把活塞和 曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力，因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。连杆在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，连杆在一个复杂的应力状态下工作。它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。

本次毕业设计针对汽车发动机连杆进行工艺设计编制及有限元分析。涉及连杆的选材、确定毛坯、拟定工艺路线、选择工艺设备。本文档通过CAD，PROE，ANSYS等对连杆进行了绘制与分析，并且对连杆的加工工艺进行了编制。得到了工艺过程和连杆的有限元分析。

关键字：连杆，工艺编制，有限元分析

连杆工艺设计及有限元分析

ABSTRACT

   Internal parts of the engine is an important link, the link is to effect reciprocation of the piston into rotary motion of the crankshaft, and the piston acting on the gas pressure to the crank set. Role of the piston rod and the crankshaft are coupled together, the reciprocating linear motion of the piston into rotary motion of the crank to the output power, therefore, the connecting rod will directly affect the precision of the performance of the diesel engine, and the process selection is direct The main factors that affect the accuracy. Link at work, in addition to withstand the pressure generated by combustion of gas, but also to withstand the longitudinal and transverse inertia force. Thus, the link to work in a complex stress state. Both by alternating tension and compression stresses, but also by bending stresses.

   The graduation project preparation process design and finite element analysis for automotive engine connecting rod. Selection involves connecting rod to determine the rough, develop process route, select process equipment. In this thesis, CAD, PROE, ANSYS, etc. on the link were drawn and analyzed, and the process for connecting rod were prepared. And by a process of finite element analysis of the connecting rod.

KEY WORDS:  connecting rod，process planning ，finite element analysis

连杆工艺设计及有限元分析

目 录

第一章 绪 论 - 5 -

1.1课题研究的意义 - 5 -

1.2国内外现状 - 5 -

1.3文档的章节安排 - 6 -

第二章 连杆的工艺编制 - 8 -

2.1 连杆的结构分析 - 8 -

2.1.1连杆的作用 - 8 -

2.1.3 连杆的工艺分析 - 8 -

2.1.4 连杆的材料和毛坯选择 - 10 -

2.2 连杆机械加工工艺过程 - 11 -

2.3连杆工艺过程的安排 - 12 -

2.3.1两个影响加工精度的主要因素 - 12 -

2.3.2确定合理的夹紧方法 - 13 -

2.3.3定位基准的选择 - 13 -

2.3.4 连杆大小头孔的加工 - 15 -

2.3.5连杆螺栓孔的加工 - 15 -

2.4连杆加工工艺应考虑的问题 - 16 -

2.4.1工序安排 - 16 -

2.4.2定位基准 - 16 -

2.4.3夹具使用 - 16 -

2.4.4粗精加工时切削用量的选择原则 - 17 -

2.5 连杆机械加工工艺路线 - 18 -

2.6 各工序的加工余量 - 27 -

第三章  连接受载荷情况下的有限元分析 - 29 -

3.1连杆的有限元分析过程和结果 - 29 -

第四章  全文总结 - 45 -

致  谢 - 46 -

参考文献 - 47 -

毕业设计小结 - 48 -