黑龙江工程学院本科生毕业设计
结 论
在完成整个设计过程后，总结了以下结论：
（1）首先经过几种方案的比较，最终确定了设计方案，本设计以4G63汽油机作为参照，确定了相关参数，以便进行下一步的设计计算。
（2）以传统运动学和动力学的理论知识为依据，对曲柄连杆机构的受力进行了系统的分析，并以此作为零件强度、刚度和和磨损等问题的依据。在此基础上，又进行了动力学方面的理论分析，重点分析了活塞的运动规律。
（3）对曲柄连杆机构的主要零部件曲轴零件进行了主要参数的设计计算，并通过校核检验尺寸选取的是否合适。分析了曲轴的工作条件，总结应满足的设计要求，合理选择材料，以满足强度和刚度的校核。
（4）应用三维CAD软件Pro/ENGINEER建立了曲柄连杆机构中曲轴零部件的实体分析模型。
（5）运用ANSYS软件的有限元分析模块模拟研究了曲轴静力分析下的情况特性，有限元分析表明，在对曲轴进行静力学分析过程中，3缸的曲柄臂和连杆轴颈受到的力最大，为危险截面。
毕业设计虽已完成了，但由于实际经验缺乏，知识水平的局限，加上时间较仓促，设计中还存在很多不足之处，有许多地方还需要改进，在此感谢老师的批评指导。
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参考文献
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致 谢
在本设计完成之际，首先向我最尊敬的导师朱荣福老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。几个月以来，他不遗余力地对我的设计进行了指导。在我毕业设计这段时间，无论是在学习还是在生活上，都给予了我无微不至的关怀，同时还要感谢王强老师。他们以其渊博的知识，宽厚的胸怀、无私的敬业精神以及严谨的治学态度和开拓进取的精神激励着我，并言传身教，身体力行地不断培养我独立思考，深入探索，解决实际问题的能力，使我受益匪浅。本设计之能完成，朱荣福老师给与了关键性的技术指导，并指明了研究的方向，朱老师虽然平日里工作繁多，但在我做毕业设计的过程中，特别在说明书的撰写和修改上给予了我悉心的指导，特此向两位老师表示衷心的感谢和敬意!
此外还要感谢那些给予过我关心、帮助的老师和同学，正是有了大家的关怀、鼓力和我自己的努力，此设计才得以顺利完成。同时还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下良好的汽车专业知识的基础，为我们以后的工作实践做好了铺垫。
毕业设计虽已完成了，但由于知识水平的局限，实际经验缺乏，设计还存在许多不足，有很多地方需要改进。例如对于平衡重的设计，以及曲柄连杆机构中其他零部件的具体设计、校核以及对零件的建模后的运动干涉分析。对于这些不足，我会在今后的工作、生活中努力去改正，并利用自已所学到的知识，为社会作更多的贡献，成为一个对社会有用的人。
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附 录
Crankshaft design requirements and
working conditions
Crankshaft is in constant cyclical changes in the gas pressure, reciprocating and rotating motion of the inertial force and the quality of their work under the joint action of the moment, so that both the torsion and bending the crankshaft, resulting in fatigue, stress state; internal imbalance of the engine crankshaft also withstand bending moment and shear force; not taken measures to make the crankshaft torsional vibration damping effect may also be a large amplitude torsional elastic torque. These loads are cross degeneration, may cause fatigue failure of the crankshaft. Practice shows that the bending has a decisive role in bending fatigue failure is the main failure modes. Therefore, the structural strength of the crankshaft bending fatigue strength is the focus, the crankshaft is designed to be committed to improving the fatigue strength of the crankshaft.
Crankshaft complex shape, stress concentration is very serious, especially in the connecting rod journal and the crank arm of the fillet and lubricants at the stress concentration near the exit hole is particularly prominent. Common crankshaft fracture, fatigue crack begins with fillet and the hole place. Figure 7-1 shows the crankshaft bending fatigue and fatigue failure of the reverse situation. Root bending fatigue cracks in the surface of the fillet from the journal at the development of the crank, the crank is basically broken into 450; torsion fatigue damage is usually bad from the machining start hole edge, about 450 cut into the crank pin. Therefore, in the design of the crankshaft, pay special attention to finding ways to ease stress concentration, strengthen the stress concentration. Crankshaft journal at a very high ratio of pressure to a large relative velocity of sliding friction in the bearings in place. The bearings in the actual operation conditions changed conditions does not always guarantee a liquid friction, especially when the oil is not clean, the journal was a strong abrasive wear surface, making the actual life of the crankshaft greatly reduced. Therefore, the design, to wear to the friction surface, and the appropriate material bearing a good match.
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Crank in the crankshaft is the central link, the stiffness is very important. If the crankshaft bending stiffness, then the possible occurrence of more severe bending, the piston rod and bearing deterioration in working conditions greatly affect the reliability of these parts work and durability, even the crankcase is too large and the local stress cracking. Crankshaft's torsional stiffness is poor, the working speed range may be a strong torsional vibration. Ranging from noise, such as transmission gear on the crank to accelerate the wear; while in the crankshaft fracture. Therefore, the design should ensure it has the highest possible bending stiffness and torsional stiffness.
As the crankshaft by the power complex, geometric cross-section shape is rather special, in the design, has yet to reflect the objective reality of a theoretical formula for Universal. Therefore, the current design of the crankshaft design relies mainly on experience.
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曲轴的工作条件和设计要求
曲轴是在不断周期性变化的气体压力、往复和旋转运动质量的惯性力以及它们的力矩共同作用下工作的，从而使曲轴既扭转又弯曲，产生疲劳应力状态；对内不平衡的发动机曲轴还承受内弯矩和剪力；未采取扭转振动减振措施使曲轴还可能作用着幅值较大的扭转振动弹性力矩。这些载荷都是交变性的，可能引起曲轴疲劳失效。实践表明，弯曲载荷具有决定性作用，弯曲疲劳失效是主要破坏形式。因此曲轴结构强度的研究重点是弯曲疲劳强度，曲轴设计上要致力于提高曲轴的疲劳强度。
曲轴形状复杂，应力集中现象相当严重，特别在连杆轴颈与曲柄臂的过渡圆角处和润滑油孔出口附近的应力集中尤为突出。通常的曲轴断裂、疲劳裂纹都始于过渡圆角和油孔处。图7-1表明了曲轴弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏的情况。弯曲疲劳裂缝从轴颈根部表面的圆角处发展到曲柄上，基本上成450折断曲柄；扭转疲劳破坏通常是从机械加工不良的油孔边缘开始，约成450剪断曲柄销。所以，在设计曲轴时，要特别注意设法缓和应力集中现象，强化应力集中部位。
曲轴各轴颈在很高的比压下，以很大的相对速度在轴承中发生滑动摩擦。这些轴承在实际变工况运转条件下并不总能保证为液体摩擦，尤其当润滑油不洁净时，轴颈表面遭到强烈的磨料磨损，使得曲轴的实际使用寿命大大降低。所以，设计时，要使其各摩擦表面耐磨，并匹配好适当材料的轴瓦。
曲轴是曲柄连杆机构中的中心环节，其刚度亦很重要。如果曲轴弯曲刚度不足，则可能发生较剧烈的弯曲振动，使活塞连杆和轴承的工作条件大为恶化，影响这些零件的工作可靠性和耐久性，甚至使曲轴箱局部应力过大而开裂。曲轴的扭转刚度差，则可能在工作转速范围内产生强烈的扭转振动。轻则引起噪音，加速曲柄上齿轮等传动件的磨损；重则使曲轴断裂。所以，设计时，应保证它有尽可能高的弯曲刚度和扭转刚度。
由于曲轴受力复杂，几何断面形状比较特殊，在设计时，至今还没有一个能反映客观实际的理论公式可供通用。因此，目前曲轴的设计主要是依靠经验来设计。
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