第3期 2011年6月
内燃机
Internal Combustion Engines
基于 Solid Works 的曲柄连杆
机构动力学仿真研究
陈敏，刘晓叙
（四川理工学院机械工程学院，四川自贡643000）
No. 3 Jun.2011
摘要：用SolidWorks软件建立了一个简化的单缸发动机模型，用COSMOSMotion对该模型进行了发动机运动学和动力学仿真，对运动学仿真的结果进行了验证。在仿真中，重点对双质量连杆换算模型与实际连杆模型进行了动力学仿真，并对仿真的结果进行了分析。仿真结果表明：双质量连杆换算系统与实际连杆系统之间的动力学仿真
结果存在一定的差异，但对强度计算的影响很小。关键词：发动机；运动学；动力学；仿真
中图分类号：TK401
文献标识码：A
文章编号：10006494(2011)03003604
TheStudyonCrank-linkMechanismDynamicsSimulation
BasedonSolidWorks CHEN Min,LIU Xiao-xu
(School of Mechanical Engineering, Sichuan University of Science and Engineering,Zigong 643000, China) Abstract: One simple engine model is built by SolidWorks, the kinematics and dynamics simulations of the engine model are done by COSMOS Motion, the results of dynamics simulation is checked. The dynamics simulation and the results anal-ysis for model of double mass connection rod and true connection rod are carried out respectively. The dynamics simula-tion results shows that there are some differences between the model of double mass connection rod and true connection -
rod, but the stress calculation will not be effected by the differences. Key words: engine; kinematics; dynamics; simulation
设计往复活塞式发动机时，要进行发动机的运动学和动力学计算，发动机的运动学是计算发动机活塞的位移、速度和加速度。动力学计算主要包括主要运动件的载荷，为零件的强度计算提供依据。在过去的设计中，发动机的运动学和动力学计算一般是采用计算机编程的方式进行。
SolidWorks是目前应用较为广泛的三维设计软件，COSMOSMotion是以ADAMS软件的技术为内核的机构运动学和动力学仿真软件，是SolidWorks 的一个插件，与SolidWorks可以进行无缝对接。我们运用该软件，对一个简化的单缸发动机模型进行了运动学与动力学仿真，其结果对往复活塞式发动机的运动学和动力学设计计算有参考意义，现将研究情况介绍如下：
作者简介：陈缴（1956-）女，教授，主要从事内燃机设计和机械设计方面的教学与研究。
收稿日期：201101-23 万方数据
发动机模型的基本情况
为了研究的需要，建立了一个简化的单缸发动机模型，主要的结构参数为：缸径125mm，行程160 mm，连杆大、小头孔中心距210mm，入=0.381。发动机的活塞、活塞销、连杆和曲轴用SolidWorks进行三维实体造型设计，然后进行装配，发动机装配后效果及坐标系见图1。
图1发动机模型