摘要:1885年“汽车之父”卡尔·本茨设计和制造了世界上第一辆能实际应用的内燃机发动的汽车，从此人类社会进入了现代汽车时代。发动机被誉为“汽车的心脏”，而曲轴是发动机的主要旋转机件，它的旋转是发动机的动力源，也是汽车的源动力。因此，曲轴是发动机中最重要的部件之一, 同时也是承受负荷最复杂的部件。随着发动机不断朝高速、大功率方向发展，曲轴的工作条件愈加苛刻。曲轴在工作过程中，要承受周期性变化的气体爆发压力、旋转惯性力及外界反作用力等多种载荷共同作用。其结构参数和加工工艺水平不仅影响着整机的尺寸和自质量, 也在很大程度上影响着发动机的可靠性与寿命。因而曲轴的强度研究是发动机设计与制造必不可少的组成部分。本次设计是运用ANSYS软件对曲轴进行载荷分析来确保其达到实际运行的要求。

关键词：发动机；曲轴；设计；分析

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 中国汽车发展状况-1

1.2 发动机曲轴简介-2

1.3 设计研究内容-2

2 软件介绍-3

2.1 CATIA软件简介-3

2.2 ANSYS软件简介-3

3有限元方法简介-5

4 曲轴的三维模型绘制-6

5 曲轴有限元分析-8

5.1 曲轴的材料参数简介-8

5.2 ANSYS分析的基本过程-8

5.3 导入模型-9

5.4 前处理-10

5.5 加载并求解-11

5.6 后处理-14

5.7 改变受力面再分析-15

6 优化设计-19

6.1 优化设计概论-19

6.2 曲轴拓扑优化设计-19

6.3 优化设计结论-22

结论-24

1 过程总结-24

2 计算结果和分析-24

3 前景展望-24

参 考 文 献-26

致    谢-27