农用柴油机连杆有限元分析与结构优化

运用ANSYS软件对农用柴油机连杆进行了有限元分析,得到连杆的应力分布、安全系数和疲劳寿命的情况。计算结果表明:在最大压缩工况时,最大应力点位于连杆杆身与小头连接过渡处,其等效应力值为303MPa,安全系数为1.24;在最大拉伸工况时,最大应力点位于杆身与大头过渡的工字型截面处,其等效应力值为118MPa,安全系数为3.19。同时,根据计算结果对连杆结构进行了优化,从而提高了连杆的安全系数和疲劳寿命。     

单缸柴油机气缸体的结构分析与优化

以1110型单缸柴油机的气缸体作为研究对象,首先利用 UG 软件建立了气缸体的三维实体模型,并将其导入专业软件进行有限元网格划分;其次,对原气缸体在最大爆发工况下的强度进行了有限元计算、结果分析;最后,对原气缸体进行结构改进,对改进后的气缸体进行了结构分析,并与原气缸体计算结果进行了对比。结果表明,改进后的气缸体上的应力要比原气缸体上的应力有所减小,提高了气缸体的使用寿命,可以为单缸柴油机的结构改进和新机型的开发提供一定的理论依据。     

微型柴油机喷油系统结构参数优化和试验研究

对微型柴油机喷油系统与柴油机的匹配进行理论分析，指出了国内微型柴油机与喷油系统参数匹配的不合理性，提出了结构参数优化方案，并部分进行了试验验证。结果表明，减少喷油嘴流通面积可以使喷油过程稳定，喷油压力提高，喷油持续期延长，整机经济性得到改善，排烟降低。     

柴油机机体有限元结构分析

以柴油机机体为研究对象,利用ANSYS软件构建了精确的机体有限元接触模型,根据试算和经验确定了位移和载荷边界条件,对机体在各缸最大爆发压力下进行了结构强度和刚度分析,得到了机体在最大爆发压力下的最大变形点和最大应力点,分析了机体、气缸套、挺柱孔、轴瓦各处的变形和应力分布,考查了机体顶面和底面的密封性,并对原机体结构提出了改进建议。     

基于ANSYS的轻型170F柴油机机体结构优化

机体是小型风冷柴油机中的一个主要零部件,其结构优化对柴油机的轻巧化有着重要影响。利用ANSYS有限元技术,对轻型170F柴油机机体结构进行了强度计算分析,找出了该机体设计中的一些薄弱环节,为加强轻型170F柴油机机体的强度、并进一步改进其结构的优化设计提供了理论依据。改进结果表明经优化设计后的机体比优化前总质量减轻1.282kg,减轻幅度为11.93%。     

某柴油机活塞的抗疲劳优化

柴油发动机活塞疲劳强度的提升一直是柴油发动机技术研究的重点,本文通过对某柴油发动机活塞进行有限分析,进行疲劳寿命分析计算,并对活塞的抗疲劳进行优化设计。     

喷油系统与柴油机匹配中结构参数的计算方法

提出了与柴油机匹配过程中喷油系统结构参数的计算方法，并开发了相应的计算分析软件，软件中包含喷油泵、喷油器两个数据库。输入所匹配柴油机的结构型式和基本性能参数，能分析出柴油机匹配用喷油泵、喷油器系列类型，以及计算喷油泵的主要匹配参数。实例计算结果表明，它能用于指导实机匹配工作。     

喷头摇臂导流器结构参数的设计

阐述了摇臂式喷头摇臂导流器结构参数的主要影响因素。对14种喷头的摇臂导流器结构参数值做了回归分析，得出了摇臂转动惯量，分别与导流器结构参数R1和喷嘴直径d0之间的相关关系以及导流器结构参数R1、R2、R3、R4之间的比例关系。在此基础上通过理论分析建立了射流速度与摇臂摆动角速度的比值U／ω0以及摇臂转动惯量J的计算公式，作为导流器结构参数设计的依据并尝试建立一套计算摇臂导流器结构参数的方法。     

卧式柴油机冷却水套结构优化与流动特性分析

针对卧式柴油机结构特点,设计了强制冷却闭式循环系统水套结构,在不同工况下对水套入口流量及关键点的温度和压力进行了测试与分析.利用计算流体动力学软件对冷却水套的流场、压力场和换热系数分布进行了分析,并对原水套结构进行了优化.结果表明:原水套平均流速为1.00 m/s,平均换热系数为7 767 W/( m2· K),压力损失为0.027 MPa,基本符合工程设计要求;但各缸冷却水流速和传热系数不均匀,在公共水腔中部、二缸缸体水套上部出现大的漩涡,二缸鼻梁区、两个排气道下方局部区域存在流动死区.结构优化后,水套平均流速达到1.35 m/s,平均换热系数达到9 826 W/(m2·K),较原方案分别提高了35％和26.5％.在热负荷最大的缸盖鼻梁区,冷却水平均流速达到1.33 m/s,提高了41.5％,换热系数都在5000 W/( m2· K)以上,没有出现原方案中的局部流动死区和大的漩涡.     

基于ANSYS的减速机齿轮箱结构优化

目前齿轮箱的壁厚设计没有特定的标准,会出现在满足工况要求的前提下箱体壁太厚造成材料的浪费。为了使箱体在达到使用要求的前提下实现质量和壁厚减小,针对某齿轮箱质量与壁厚展开分析和优化研究。首先在SolidWorks中建模并与ANSYS对接处理,然后高效划分网格并且施加载荷,通过静态分析得出位移分布云图与应力分布云图,之后对齿轮箱质量与壁厚进行优化。最终在保证箱体强度与刚度的前提下降低了齿轮箱的质量,并且节约了齿轮箱制作过程中使用的材料。为同类产品的研究和制造提供了一定的思路和借鉴。     

振动筛摇杆的有限元分析及优化

对振动筛摇杆的受力进行了研究,以久保田pro208半喂入水稻联合收割机的清选机构中振动筛的摇杆为研究对象,分析在振动筛运动时摇杆的受力状况,算出极限位置的受力状况,对极限位置应力分布进行分析,用SilulationXpress有限元分析工具对摇杆受力进行分析,并运用DOE技术进行结构优化,从而保证摇杆正常工作。     

全圆旋转摇臂式喷头的非圆形域喷洒

喷头的射程及其变化规律决定喷洒域的大小和形状,而喷嘴前的水流压力和喷嘴直径则是影响喷头射程的主要因素。在分析喷嘴前水流压力与喷头出流量关系、喷头射程与喷头出水流量之间的关系的基础上,提出了在喷头座的下端增加一个流量调节附加装置可实现全圆旋转摇臂式喷头的非圆形域喷洒方案。采用具有“十”字孔结构的流量调节器,十字孔的宽度为πd嘴/4,长度为5πd嘴/8,可实现方形喷洒。     

温度传感器在大功率采煤机摇臂故障诊断技术中的应用

为了减少大功率采煤机的故障率,在典型部件摇臂上安装了温度传感器,及时准确的获取摇臂温度信息,首先通过故障预警使采煤机故障达到防患于未然,然后通过故障信号简便的判断故障产生原因,大大的减少故障率和故障排查与维修时间。此方法结构简单,使用方便,对以后的推广奠定了一定的基础。     

基于BOOST的柴油机整机性能优化设计

为了研究柴油机结构参数和运行参数对整机性能的影响,用发动机工作过程仿真软件BOOST对某型号的增压柴油机进行了建模和模拟计算。改变压缩比、燃烧起始角及配气相位等参数,比较了不同参数下发动机转矩、功率、缸内燃气最高温度和最高压力等性能参数,选定了最优化的参数组合。利用优化后的参数再次进行工作过程仿真,通过对比其整机性能参数发现,优化后的柴油机动力性、经济性和排放性能均有所提高。     

基于柴油机充气效率的多因素优化设计

为提高柴油机充气效率,深入研究影响充气效率的各种因素,以某国产柴油机为对象,建立了一维柴油机模型,并对模型进行了试验验证.采用析因设计的方法,全面分析了该机型配气相位、进气系统和排气系统结构参数对充气效率的影响显著性,优化了具有显著性影响的参数,并进行了优化前后充气效率的对比计算分析.结果表明:优化后全转速范围内充气效率都得到改善.在中低速范围效果最明显.     

复合曲柄摇杆式蔬菜膜上双行栽植装置设计与试验

针对蔬菜膜上移栽膜口大、栽植频率低等问题,设计了一种复合曲柄摇杆式蔬菜膜上双行栽植装置。在分析复合曲柄摇杆式栽植机构工作原理的基础上,建立栽植机构的运动学模型。采用Matlab软件编写栽植机构仿真分析与优化程序,分析各个参数对栽植轨迹及运动特性的影响,采用逐次逼近的方法,得到一组满足膜上栽植要求的杆件长度：lOA=48mm,lAB=125mm,lBC=160mm,lAD=200mm;根据优化后的参数组合设计样机并进行虚拟仿真和样机田间试验。结果表明：各组试验栽植合格率均在90%以上,栽植深度合格率在94%以上,株距变异系数最大为6.35%,膜口长度平均值为10.44cm,破膜程度约为18%,栽植频率达到70株/(min·行),满足蔬菜膜上移栽的要求。     

凸轮摇杆式摆动型玉米株间除草装置设计与试验

为满足我国北方玉米苗间机械除草作业需求,设计了一种凸轮摇杆式摆动型玉米株间除草装置,阐述了除草装置的总体结构与工作原理,对其关键部件凸轮摇杆机构和除草刀进行参数化设计,通过对除草装置避苗过程的运动和受力分析,得到影响其作业效果的主要因素及各因素的取值范围。以前进速度、弹簧刚度和除草刀转速为试验因素,以除草率、伤苗率为试验指标,在室内土槽中进行L9(34)正交试验,以考察试验因素对除草装置工作性能的影响。结果表明,各因素对指标影响的主次顺序为弹簧刚度、前进速度、除草刀转速;最优水平组合为弹簧刚度60 N/mm、前进速度0.6 m/s、除草刀转速130 r/min。以最优水平组合进行验证试验,结果为除草率89.8%,伤苗率2.1%,证明其具有较优的作业性能。     

基于滑块摇杆机构的柔性三指机器人手爪研究

多指机器人手爪普遍存在指端作用力弱的问题,柔性机器人手爪也出现末端作用力不足的现象,采用气压驱动的软体手爪虽驱动力增强,但不利于手爪控制的准确性,为此,设计了一种基于滑块摇杆机构的柔性三指机器人手爪.该手爪每根手指的指尖、指中节采用滑块摇杆机构实现,不仅增强了指端作用力,而且结构简单、易实现.为避免手指与目标物的刚性接...     

基于有限元的汽车扭臂热锻工艺研究

文章以汽车扭杆力臂为研究对象,通过DEFORM-3D有限元分析对汽车扭杆力臂热锻工艺过程进行模拟试验,分析了成形过程中的上模载荷情况、应力应变场分布情况和温度场的变化规律.以提高产品质量和降低载荷为主要目的,给出合理的热加工参数,分析结果能为类似锻件的热模锻工艺和模具设计提供依据.     

基于自举电路的共轨喷油器驱动电路优化设计

共轨柴油机电控喷油器电磁阀的驱动电路一般采用Peak & Hold驱动方式,在不同的阶段对电流变化的快慢要求不同。为满足喷油过程中对电流的变化要求,从理论上分析电路的状态响应特性,优化电磁阀驱动电路,以提高电磁阀的响应速度,设计了基于自举电路的喷油器驱动电路。试验结果表明,在相同的驱动参数下,优化后的驱动电路在喷油过程中保持阶段电流的波动幅值减小50%,而喷油器关闭过程的响应时间只需20μs,实现了精确控制喷油量和喷油定时的目的。