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基于Workbench连杆衬套过盈接触的分析研究
| 论文题名： | 基于Workbench连杆衬套过盈接触的分析研究 |
| 关键词： | 曲柄连杆机构;连杆衬套;过盈装配;接触问题;有限元法 |
| 摘要： | 连杆衬套是曲柄连杆机构中一个小的零件，但它的使用有效地缓解了连杆小头端的应力集中现象，很大程度的减小连杆小头的磨损，从而提升了连杆的使用寿命。连杆衬套是采用过盈联结的方式装配到小头孔内，与活塞销之间存在一定的间隙。而且在发动机工作的过程中，连杆衬套受到活塞传递来缸内气体压力、自身的惯性力以及其它因素的影响。在这样复杂的工作环境下，同时又要保证工作时能够有效发挥其作用，因此有必要对连杆衬套的过盈联结下的接触进行详细的分析，为进一步连杆组结构强度的分析提供参考。 主要是以某型号发动机的连杆衬套为研究对象，具体分析了发动机工作过程中曲柄连杆机构的受力情况，得出了连杆在最大气体作用力和往复惯性力下的受力，再通过计算得到连杆衬套在最大压缩工况下的受力，结合弹性力学所介绍的组合厚壁圆筒的理论，算出了连杆衬套在过盈装配时所需的结合压力和装配时的过盈量范围。 然后采用Workbench对连杆衬套设置过盈接触来仿真模拟。通过比较在装配工况下不同过盈量时连杆衬套接触压力的计算结果与仿真结果，验证了仿真模型的可靠性，同时对该型号的连杆衬套的过盈量进行了初步判断。接着应用建立的接触模型，对连杆组在最大压缩工况下，不同过盈量下的应力分布和接触情况进行了分析。最后，以过盈量最小时产生的接触压力满足传递的扭矩的要求，最大时不会造成连杆衬套的屈服，同时以不影响连杆衬套整体的应力分布为依据，对该发动机的连杆衬套装配的过盈量的取值范围给出了限定。为下一步连杆衬套润滑、微动和优化的研究奠定了基础。 |
| 作者： | 乔文元 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 毛虎平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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