CATIA在活塞设计中的应用

以V型6缸发动机活塞设计为例,主要介绍了怎样利用CATIA的虚拟装配模块和DMU运动模块来建立曲柄连杆机构、配气机构和曲柄连杆机构的运动模型,并通过这两个运动模型来分析活塞和其它零件的间隙,从而提高设计质量和效率,减少试制和试验验证次数,降低开发成本。     

冰箱压缩机曲轴偏移活塞中心线的设计方法

分析冰箱压缩机曲柄连杆机构的受力情况,揭示压缩机活塞如何会产生堵转的现象,最终提出了解决堵转现象的方法.     

基于对称双曲柄活塞驱动的空压机

由曲柄连杆机构驱动的普通活塞式空压机存在噪声、振动和缸体磨损等问题,提出双曲柄连杆机构驱动的活塞式空压机来解决这些问题;同时设计了基于对称双曲柄活塞驱动的二次增压双作用空压机和双级双作用空压机,提高了空压机的输出压力和流量,并可实现低压大流量和高压小流量的输出控制;降低空压机的振动和噪声,提高平稳性,降低活塞和气缸缸体的磨损,提高空压机的使用寿命。     

活塞连杆机构运动分析及活塞结构优化

活塞连杆机构是内燃机的动力传递部件,设计质量的好坏直接关系到整台机器的运行,而活塞承受交变的机械载荷和热载荷作用,是活塞连杆机构中工作条件最恶劣的零件。分别应用Pro/Mechanism和Pro/Mechanica对活塞连杆机构进行运动分析,确定活塞危险应力及应力集中位置,并对活塞结构进行了优化设计。该方法对于提高活塞连杆机构的设计质量,延长产品使用寿命,具有重要的作用。     

活塞偏心倾斜对双筒液压减振器动态阻尼特性影响分析*

考虑活塞偏心和倾斜后活塞与缸筒之间的摩擦与润滑因素,研究充气式双筒液压减振器动态阻尼特性;建立活塞偏心和倾斜的双筒式液压减振器的动态阻尼特性数学模型和动压润滑方程,求解减振器动态阻尼特性数学方程;采用雷诺空化边界条件,对Reynolds方程采用五点差分法进行离散,利用超松弛迭代法(SOR)迭代求解,得到摩擦阻尼力;分析活塞偏心距比、活塞倾斜角度,活塞倾斜时活塞运动速度、活塞半径、活塞宽度等因素对摩擦阻尼的影响,以及各摩擦因素对减振器动态阻尼特性的影响。结果表明:活塞偏心和倾斜时,随活塞速度、偏心距比、活塞倾斜角度、活塞宽度等的增加,减振器活塞与缸筒之间的油膜摩擦力均增加,而随活塞半径的增加,油膜摩擦力减小。减振器活塞发生倾斜时,会造成阻尼力的大幅增加,严重影响车辆行驶的舒适性能,且活塞速度越快,对舒适性影响越严重。     

对过程强化装置中曲柄连杆机构的改进

曲柄连杆机构是一种常用的机械装置,若用两对称安装的普通曲柄连杆机构来驱动两活塞,则两活塞的运动不完全对称,会造成设备体积发生变化,从而可能引起设备内介质压力的变化,若不加以改进,对生产甚为不利,特别是当设备内为流体介质时.在分析一种过程强化装置专利技术中所采用的双曲柄连杆机构运动规律的基础上,找出了由两对称曲柄连杆机构驱动两活塞的运动不完全对称的原因,并提出了改进措施.     

基于MATLAB/SIMULINK的单缸柴油机活塞曲轴系统动力学仿真

精确推导了单缸柴油机曲柄滑块机构的动力学方程,以MATLAB/SIMULINK为平台建立了机构的动力学仿真的框图模型,得出了曲柄连杆机构各运动部件的运动规律及受力,为单缸柴油机的活塞曲轴系统的优化设计提供了参考。     

曲柄连杆机构的动力分析

曲柄连杆机构是往复式内燃机的主要工作机构。动力学仿真结果的分析,发现曲柄连杆机构偏心距及曲轴质心位置对机构中的动态力有较大影响。笔者在曲柄连杆机构理论分析的基础上,利用多体动力学理论、三维造型软件Pro/E对曲柄连杆机构的动力学问题进行了编程计算和虚拟样机仿真模拟分析,对今后同类型的研究乃至更大规模的仿真分析积累了一些经验。     

活塞偏心燃烧室车床夹具

我厂在生产柴油机活塞时,经常会遇到如图1所示的偏心燃烧室的加工。 我们以前是在C2—118简易数控机年上用图2所示的偏心止口胎定位,用拉紧桩拉紧销孔的方式加工的,这种方法存在以下缺点。     

对置活塞二冲程汽油机曲柄连杆动力学分析

为分析对置活塞二冲程汽油机的动力学特性,对不同连杆比的分析结果表明,连杆比越小,发动机两缸活塞运动加速度的矢量和越小,即机构的平衡性越好。由于对置活塞二冲程汽油机本身具有的结构特点,两个同步曲轴存在一定的相位差,对不同曲轴相位差的分析可知,曲轴相位差越小,发动机两缸活塞运动加速度的矢量和越小。左侧曲柄连杆受到的力要比右边曲柄连杆机构受到的力小些。竖直方向的分力要比气缸轴线方向的分力小很多,而且竖直方向的分力呈现近似三角函数的规律,水平方向的受力由于惯性力和气体作用力的双重影响,变化规律比较复杂。     

柱塞泵中柱塞摩擦副泄漏流量的分析

考虑到柱塞密封长度的变化，对柱塞与缸孔间环形间隙流动流量公式进行了修正，得出了修正系数的计算公式，为柱塞泵（马达）容积效率的分析和计算提供了方便。     

斜盘式轴向柱塞泵最佳柱塞数确定方法

给出了斜盘式轴向柱塞泵结构及性能的主要影响因素,分析了柱塞数与各因素之间的关联性。运用综合因素评价法,对各因素进行综合性加权比较,得出了柱塞数选取最佳方案。运用该方法确定了K3V型双联轴向柱塞泵设计中的最佳柱塞数(最佳柱塞数为9)。     

基于润滑分析的活塞参数设计研究

本文建立了结合活塞动力学方程的和缸套-活塞裙部间的流体动压润滑方程的活塞润滑数学模型。采用改进的数值分析方法来研究活塞裙部的摩擦功率及二阶运动和活塞设计参数之间的关系，分析了活塞的一些参数对活塞润滑性能的影响，并对活塞结构参数的设计进行了研究。     

活塞气缸拍击特性及其磨损间隙变化关系

以某发动机气缸-活塞组为例,模拟了发动机气缸-活塞组中活塞的二阶拍击运动,根据二阶运动参数的模拟结果预测了气缸-活塞组件表面的磨损状态及磨损间隙。在此基础上,分析了气缸-活塞组间的间隙变化对活塞二阶运动的影响,获得了不同气缸套活塞磨损间隙的变化情况下,活塞在气缸套里做二阶运动时各种动态参数的变化规律。分析结果表明,所提出的方法能够有效预测因内燃机缸套活塞磨损间隙变化所引起活塞拍击特性的变化规律。     

活塞压缩机高压级活塞的结构

介绍活塞压缩机高压级活塞的结构特点，有效提高压缩机易损件的使用寿命。     

轴线倾斜式柱塞泵转子设计校核方法研究

针对现有设计与校核方法的不足,参考柱塞轴线平行式柱塞泵相关设计校核理论,建立了一套柱塞轴线倾斜式柱塞泵转子设计校核公式,并以具体型号泵进行验证,以便为该类型柱塞泵转子设计提供理论依据。     

高速轴向柱塞泵柱塞腔空化机理研究

针对高速轴向柱塞泵内的空化问题,以某型号高速轴向柱塞泵为研究对象,搭建了其CFD数值仿真模型,研究柱塞泵旋转过程中的空化机理及演变规律。首先,对额定工况下柱塞泵的空化现象进行可视化分析,揭示空化的发生位置及在该位置处产生空化的机理;其次,以转速为变量,研究转速对空化的影响规律及其影响机理。结果表明:空化主要发生在柱塞腔内,充液率不足和流体漩涡影响是空化的主要原因;空化程度随着转速的升高而不断升高,这是由于流体流速的提高导致静压低,另一方面流体的离心力增大造成了充油率不足,同时还使流体进入柱塞腔的射流角增大;最后,根据空化机理对柱塞缸体底孔进行结构改进。在额定工况下,改进后柱塞腔内的空化程度与改进前相比下降了59.3%,空化抑制效果显著。     

Piston Assembly Design for Improved Thermal-Tribological Performance

The tribological system in the piston assembly of an internal combustion engine includes contacts at interfaces of piston/piston ring/cylinder liner, piston skirt/cylinder wall, and piston/piston pin/ connecting rod. The thermal and tribological properties of the piston, piston rings, and cylinder wall are critical to the life and quality of the engine. Severe wear and scuffing failure, especially at the ring/ring groove and ring/liner interfaces, may present a major problem if the piston temperature is too high. Temperature considerations for the piston often limit the effort to increase the engine power.

A new engine piston incorporating the heat pipe cooling technology has been developed for reducing the piston temperature, especially in the ring land and along the piston wall. The current work aims at investigating the effect of reciprocating heat pipes on heat conduction in the piston, and thus the tribological behavior of the piston assembly. Due to the high thermal conductance of the reciprocating heat pipe, a considerably large amount of combustion heat, which is conventionally conducted through the piston wall, is transferred through heat pipes. This new design will result in a lower temperature on the piston wall and a reasonably low temperature distribution in the piston.     

径向柱塞泵柱塞副泄漏流量的计算

考虑到流体的粘度随压力及温度变化，柱塞内油液压力随吸油压力和排油压力交变，密封长度也随柱塞在缸孔中的位置而变化，及柱塞运动引起的剪切流量等因素，通过积分方法，对新型径向柱塞泵中柱塞副的环形间隙泄漏流量计算公式进行修正，得到了柱塞副泄漏流量修正系数。     

水液压柱塞泵柱塞副材料实验研究

以水液压柱塞泵为试验对象,采用17-4PH和1Cr17Ni2两种不锈钢材料与碳纤维增强型聚醚醚铜(CFRPEEK)作为柱塞副配对材料,进行整机的性能试验,并测量了柱塞副试验前后的尺寸变化,对比分析了两种配对副材料的摩擦学性能。试验结果表明,柱塞副材料为1Cr17Ni2/CFRPEEK的水泵容积效率、机械效率和总效率均高于柱塞副材料为17-4PH/CFRPEEK的水泵,1Cr17Ni2的耐磨性优于17-4PH,且CFRPEEK缸套比不锈钢柱塞更耐磨。总的来说,1Cr17Ni2/CFRPEEK摩擦副的摩擦学性能优于17-4PH/CFRPEEK的摩擦副。