重型柴油车冬季燃油转换设备的开发与研制

论文摘要

随着经济的发展,物流的兴起,柴油以其特有的特性,使其使用的范围越来越广,使用量也越来越多;但因为柴油的冷凝性及我国的气候特点,使得高标号柴油在新疆等北方地区的冬季无法正常使用。为了节约成本、提高柴油机的经济性、动力性,本文研发能够使重型柴油车在冬季使用高标号柴油的燃油转换设备。本文基于功能需求,针对设计目的,结合现阶段阀门产业发展状况,研究控制阀的理论基础,展开燃油转换设备的阀门设计计算分析,实现阀门的整体结构设计;基于UG4.0的建模模块,完成结构建模,其间做初级的修改,以及整机的虚拟装配;再以ANSYS workbench为分析平台,对关键部件进行相应的有限元分析,由此反馈至结构设计及功能校核;最后以分析结果的数据为基础,制造样机,进行试验;以此完成本设备的研发及量化生产。提高产品开发研究方法认识,深入学习应用UG4.0和ANSYS workbench的工具软件,使得燃油转换设备迅速产品化,培养本人科研能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.1.1 柴油使用量
• 1.1.2 柴油基本特性
• 1.1.3 我国的气温分布特点
• 1.1.4 冬季燃用高标号柴油研究现状
• 1.2 课题的提出、意义及实现方法
• 1.2.1 课题的提出
• 1.2.2 课题的研究意义及实现方法
• 1.3 阀的综述
• 1.3.1 旋塞阀
• 1.3.2 控制阀的执行机构
• 1.4 控制阀的发展现状
• 1.4.1 国外控制阀发展现状
• 1.4.2 国内控制阀发展现状
• 1.5 创新设计理论
• 1.5.1 设计方法学
• 1.5.2 创新设计的发展
• 1.6 CAE 技术的发展和应用现状
• 1.7 本文主要工作
• 第二章 燃油转换设备的阀门计算理论
• 2.1 阀体
• 2.1.1 强度设计理论
• 2.1.2 阀体的应力分析
• 2.1.3 阀体壁厚设计公式
• 2.1.4 阀体许用应力与安全系数
• 2.1.5 阀体强度设计注意事项
• 2.2 阀杆
• 2.2.1 旋塞阀阀杆力矩
• 2.2.2 旋塞阀阀杆强度
• 2.2.3 旋塞阀阀杆稳定性计算
• 2.3 密封设计
• 2.3.1 密封机理
• 2.3.2 密封设计注意事项
• 第三章 燃油转换设备的驱动机构设计
• 3.1 驱动机构的系统原理
• 3.2 电机的选择
• 3.3 限位开关的选择
• 3.4 电路设计
• 第四章 燃油转换设备的建模与分析
• 4.1 阀材料的特性
• 4.2 阀的三维建模
• 4.2.1 阀体的三维建模
• 4.2.2 阀杆的三维建模
• 4.2.3 密封圈的三维建模
• 4.2.4 其它部件的建模及装配
• 4.2.5 整机的虚拟装配
• 4.3 燃油转换设备的有限元分析
• 4.3.1 阀体结构静力学分析
• 4.3.2 整机的模态分析
• 第五章 燃油转换设备的样机试制与试验
• 5.1 概述
• 5.2 功能试验
• 5.3 密封试验
• 5.4 冲击试验
• 5.5 振动试验
• 5.6 寿命试验
• 5.7 试验结论
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生在读期间发表论文
• 附录I 燃油转换设备的样机制造CAD 图纸