[发明专利]一种新型发动机可变压缩比机构验证方法

权利要求书

1.一种新型发动机可变压缩比机构验证方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用Solidworks软件建模，进行三维图设计与绘制；

三维图设计与绘制活塞(1)、U连杆(2)、L连杆(3)、C连杆(4)、曲轴连杆(5)、曲轴(6)、蜗轮(7)、蜗杆(8)、偏心轴(9)，其中，所述活塞(1)与所述U连杆(2)相连，所述U连杆(2)与所述L连杆(3)相连，所述L连杆(3)一端连接所述C连杆(4)和所述偏心轴(9)，所述曲轴连杆(5)与所述曲轴(6)相连，所述偏心轴(9)与所述蜗轮(7)相连，所述蜗杆(8)与所述蜗轮(7)啮合；

利用装配体来分析零件之间是否存在干涉，最终实现仿真模型的搭建；

将所设计装配好的三维模型导入到Ansys中，通过力学分析验证机构运动特性。

2.如权利要求1所述的一种新型发动机可变压缩比机构验证方法，其特征在于，由所述活塞(1)、连杆、曲轴(6)组成曲柄连杆机构，其中所述连杆用于传递所述曲轴(6)与所述活塞(1)间的作用力。

3.如权利要求2所述的一种新型发动机可变压缩比机构验证方法，其特征在于，作用在所述活塞(1)中的力满足动态载荷平衡原则：所述活塞(1)的往复运动方向：

径向运动方向：

绕销轴转动方向：

其中，m_c为所述活塞(1)质量，F_g为所述活塞(1)重力，F_gas为气体压力，F_i为所述活塞(1)的各次推动力面与缸套的接触力，F_r为活塞环与所述活塞(1)接触力，F_pin为活塞销传递给所述活塞(1)的力，M_g为所述活塞(1)重心产生的力矩，M_gas为燃气压力产生的力矩，M_r为活塞环的轴向和径向产生的力矩，M_c为所述活塞(1)与缸套间的力矩，M_p为活塞销产生的力矩。

4.如权利要求1所述的一种新型发动机可变压缩比机构验证方法，其特征在于，所述曲轴(6)旋转中心即轴线不与所述活塞(1)轴线处于同一平面内，而所述活塞(1)的位移公式为

可将所述活塞(1)的位移公式简化为

利用上述公式对时间求导，得到所述活塞(1)速度公式为

所述曲柄连杆机构在运动过程中，将其简化为所述曲轴(6)匀速周转运动，即ω在不考虑方向的前提下，其数值恒定，故对所述活塞(1)速度公式再二次求导得加速度公式为a＝rω²(cosα+λcos2α)，式中为连杆比，其中，l为所述连杆长度，r为所述曲轴(6)半径，α为所述曲轴(6)转角，β为所述连杆摆动角度，ω为所述曲轴(6)旋转角度，X为所述活塞(1)位移，S为所述活塞(1)行程，0为所述曲轴(6)旋转中心，B为所述曲轴销中心，A为活塞销轴线中心。

5.如权利要求1所述的一种新型发动机可变压缩比机构验证方法，其特征在于，所述连杆是用于传递所述曲轴(6)和所述活塞(1)间的作用力，所述曲轴(6)转动，所述连杆大头因牵引而产生旋转，带动所述连杆摆动，多连杆机构分别由所述U连杆(2)、L连杆(3)、C连杆(4)组成。

6.如权利要求5所述的一种新型发动机可变压缩比机构验证方法，其特征在于，作用在各所述连杆上的力满足动态载荷平衡原则：所述U连杆(2)的往复轴向运动方向：

所述U连杆(2)的径向运动方向：

其中，F_i为所述U连杆(2)所受接触力，F_r为所述U连杆(2)与所述活塞(1)的受力，F_pin为活塞销传递给所述U连杆(2)的力，F_l为所述L连杆(3)传递给所述U连杆(2)的力。