195柴油机连杆设计及连杆螺栓强度校核计算课程设计说明书

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连杆螺钉课程设计说明书

连杆螺钉课程设计说明书

一、零件图的分析(一)、零件的作用连杆螺钉是柴油机中的重要零件之一。

其主要用来紧固连杆大头和连杆盖,在柴油机工作时,连杆螺钉承受着活塞组的往复惯性力和连杆组的旋转惯性力,这样的功能决定了它既是传力构件,又是运动件,这就要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。

因此,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。

(二)、零件图样分析mm的表面粗糙度值为R a0.8μm,圆度公差1)连杆螺钉定位部分φ340-.0016为0.008mm,圆柱度公差为0.008mm。

2)螺纹M30×2的精度为6g,表面粗糙度值为R a3.2μm。

3)螺纹头部支撑面,即靠近φ30mm杆径一端,对φ340mm轴心线垂-.0016直度公差为0.015mm。

mm轴心线的同轴度公差为4)连杆螺钉螺纹部分与定位基准φ340016.0-φ0.04mm。

5)连杆螺钉体承受交变载荷作用,不允许材料有裂纹,夹渣等影响螺纹及整体强度的缺陷存在,因此,对每一根螺钉都要进行梯粉探伤检验。

6)调质处理28~32HRC(一)、工艺分析1)连杆螺钉在整个连杆组件中是非常重要的零件,其承受交变载荷作用,易产生疲劳断裂,所以本身要有较高的强度,在结构上,各变径的地方均以圆角过渡,以减少应力集中。

在定位尺寸φ340mm两边均为φ30mm尺寸,主要016.0是为了装配方便。

在φ45mm圆柱头部分铣一平面(尺寸42mm),是为了防止在拧紧螺钉时转动。

2)毛坯材料为40Cr锻件,根据加工数量的不同,可以采用自由锻或模锻,锻造后要进行正火。

锻造的目的是为了改善材料的性能。

下料尺寸为φ60mm×125mm,是为了保证有一定的锻造比,以防止金属烧损,并保证有足够的毛坯用料量。

3)图样要求的调质处理应安排在粗加工后进行,为了保证调质变形后的加工余量,粗加工时就留有3mm的加工余量。

4)连杆螺钉上不允许留有中心孔,在锻造时就留下工艺留量,两边留有φ25mm×7.5mm工艺凸台,中心孔钻在凸台上,中心孔为A2.5。

说明书195柴油机

说明书195柴油机

摇臂轴座(195柴油机)工艺与夹具设计1. 设计任务书. 设计题目:“摇臂轴座(195柴油机)”零件的机械加工工艺规程设计生产批量:中批生产.设计工作量要求1.零件图1张:手绘,CAD(或Solidworks\Pro-E)绘制各1份(含相应格式电子文件);2.毛坯图1张;3.机械加工工艺进程综合卡片1张;4.机械加工工艺工序卡片2张(2个典型工序);5.工艺装备(夹具)设计配图一张;6.课程设计说明书一份(6000字以上)。

.设计目的1.能熟练运用机械制造工艺学,公差与测量技术,工程力学,机械设计基础,机械制图等课程中的大体知识与理论和在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧和工艺线路安排,工艺尺寸确信等问题,保证零件的加工质量,熟悉该零件在机械中的工作原理;2.学会利用手册及图表资料;3.进一步培育识图,画图,工艺运算和编写技术文件等大体技术;2、“摇臂轴座(195柴油机)”的机械加工工艺规程设计零件分析零件的作用题目所给的零件是195柴油机摇臂轴座柴油机一个要紧零件,是柴油机摇杆座的结合部,)(101601.00+H φ孔装摇杆轴,轴上两头各装一进气门摇杆,摇杆座通过两个5.10Φ孔用M10螺杆与汽缸盖相连,1.5mm 轴向槽用于锁紧摇杆轴,使之不转动。

汽缸盖内每缸四阀使燃烧室充气最正确,气门由摇杆凸轮机构驱动,摩擦力小且气门间隙由液压补偿。

这种结构可能减小燃油 消耗并改善排放。

零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是零件需要加工的表面和加工表面之间的位置要求: (1)上下表面粗糙度均为,底面与中心16φ的孔的平行度为;(2)右端面粗糙度为,左端面粗糙度,左右端面与中心16φ的孔的垂直度为; (3)中心16φ孔为10级精度,采纳基孔制配合,粗糙度; (4)5.10φ的孔的粗糙度 。

由上面分析可知,能够精加工下底面后,然后以此作为基准采纳专用夹具进行加工,而且保证位置精度要求。

195柴油机摇臂轴座工艺课程设计说明书

195柴油机摇臂轴座工艺课程设计说明书

机械制造技术基础课程设计说明书设计题目:设计“摇臂轴座(195 柴油机)”零件的加工工艺规程及“钻φ16 的孔”工序的夹具设计专业班级;机械(4)班学生姓名:朱屯学生学号:10140439指导教师:史红哈尔滨远东理工学院2013年 3月18日机械制造技术基础课程设计任务书设计题目:设计“摇臂轴座( 195 柴油机)”零件的机械加工工艺规程及此零件“钻φ16 的孔”工序的专用夹具设计内容:1.绘制零件图一张。

(要求计算机绘图)2.编制零件的加工工艺规程,并填写加工工艺过程卡及指定工序卡各一张。

3.设计指定工序的夹具,绘制夹具装配总图。

4.绘制夹具的非标零件图。

5.编写设计说明书一份。

班级:机械(4)班学生:朱屯指导教师:史红系主任:2013年3月4日序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。

这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题,在老师和同学的帮助下,我还对夹具,机床,刀具的的结构和工作原理有了更深的了解,不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。

在结束了《机械制造基础》及有关课程的学习后,通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深,并培养了我们学会全面综合地运用所学知识,去分析和解决机械制造中的问题的能力。

由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望老师多加指教。

一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.零件的作用题目所给的零件是195 柴油机摇臂轴支座,是柴油机的一个主要零件,.直径为16 的孔用来装摇臂 , 孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高,工作时与轴相配合工作,起支撑作用。

2.零件的工艺分析零件的材料为 HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:( 1)上下底面粗糙度均为 6.3 ,底面与中心16 的孔的平行度为0.1 ;( 2)前端面粗糙度为 3.2 ,后端面粗糙度 6.3 ,前后端面与中心16 的孔的垂直度为 0.08 ;( 3)中心16 孔为10级精度,采用基孔制配合,粗糙度 3.2 ;( 4)10 .5的孔的粗糙度 12.5 。

195柴油机摇臂轴座工艺课程设计说明书

195柴油机摇臂轴座工艺课程设计说明书

序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。

这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题,在老师和同学的帮助下,我还对夹具,机床,刀具的的结构和工作原理有了更深的了解,不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。

在结束了《机械制造基础》及有关课程的学习后,通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深,并培养了我们学会全面综合地运用所学知识,去分析和解决机械制造中的问题的能力。

由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望老师多加指教。

一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.零件的作用题目所给的零件是195 柴油机摇臂轴支座,是柴油机的一个主要零件,.直径为16 的孔用来装摇臂, 孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高,工作时与轴相配合工作,起支撑作用。

2.零件的工艺分析零件的材料为HT20Q灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:(1)上下底面粗糙度均为6.3 ,底面与中心16 的孔的平行度为0.1;(2)前端面粗糙度为3.2 ,后端面粗糙度6.3 ,前后端面与中心16 的孔的垂直度为0.08 ;(3)中心16孔为10级精度,采用基孔制配合,粗糙度3.2;(4)10.5 的孔的粗糙度12.5 。

由上面分析可知,可以半精加工下底面后,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。

再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

3.零件的生产类型依据设计要求Q=5000台/年,n=1件/台;结合生产实际,备品率a和废品率B分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=5000 1 (1 10%)(1 1%)5000 件/ 年零件质量为,查表知其属于轻型,生产类型为中批。

495柴油机设计说明书

495柴油机设计说明书

课程设计说明书设计题目:柴油机的曲柄连杆机构设计班级:J动力(机械)1201学号:**********姓名:***指导老师:***日期:2015年1月12日目录1 任务要求 (1)2 柴油机曲柄连杆机构动力计算 (2)2.1 原始参数 (2)2.2 动力计算 (3)结论 (12)致谢 (12)参考文献 (13)1任务要求(1).柴油机的曲柄连杆机构设计(2).计算活塞运动规律及曲柄连杆机构受力分析(位移,速度,加速度,气体力,往复惯性力,连杆力,切向力,径向力,侧压力,单缸输出转矩,总转矩)(3).编写课程设计说明书内容包括:封面,目录,原始资料及数据,设计计算及说明。

参考资料及文献等,计算机打印,装订成册。

2 柴油机曲柄连杆机构的动力学计算2.1 原始参数原始参数及已知条件 1) 柴油机型号:495 2) 燃烧室形式:涡流室 3) 气缸直径D :95mm 4) 活塞行程S :115mm 5) 活塞平均速度(m/s):7.67 6) 总排量:0.817L 7) 标定转速(r/min):2000 8) 压缩比ε:18~20 9)连杆长:210mm10) 质量:活塞810g连杆大头1382g ,小头505g 11) 曲柄半径R :57.5mm ;12) 连杆比2738.0==l Rλ;13) 活塞面积2265.784cm D F p ==π;14) 标定功率e N :8.8kw (12PS ); 15) 曲轴旋转角速度s rad n/21030==πω 222/44100s rad =ω;16) 曲轴销中心的切向速度s m R /075.12=ω; 17) 曲柄销中心的切向加速度22/75.2535s m R =ω;2.2 动力计算1)运动分析及动力计算 (1)运动参数的计算 活塞运动规律计算公式: 活塞位移:)]sin 11(1cos 1[22ϕλλϕ--+-=r x活塞速度:)2sin 2(sin ϕλϕω+==r xv活塞加速度:2)2cos (cos ωϕλϕr x a +==连杆摆角:)sin arcsin(αλβ=以上个参数具体位置见 图2-1 曲柄连杆机构简图所示。

195柴油发动机活塞连杆组设计

195柴油发动机活塞连杆组设计

195柴油发动机活塞连杆组设计195柴油发动机活塞连杆组是发动机的关键部件之一,负责将活塞的上下往复运动转化为销轴的旋转运动,从而推动曲轴转动。

在活塞连杆组的设计中,需要考虑材料的选择、结构的设计以及工艺的优化等多个因素。

以下是对195柴油发动机活塞连杆组设计的详细介绍。

一、材料选择活塞连杆组的主要材料通常选择高强度合金钢,如40Cr、35CrMo等。

这些材料具有良好的强度和韧性,能够承受高温高压环境下的工作条件。

同时,材料还需要经过热处理,提高硬度和耐磨性,以增加活塞连杆的使用寿命。

二、结构设计活塞连杆组由活塞销和连杆组成,其中活塞销连接活塞和连杆。

活塞连杆组的结构设计需要考虑以下几个方面:1.强度设计:根据发动机的工作参数和负载情况,计算活塞连杆的受力情况,确保活塞连杆在工作过程中不发生断裂和变形。

可以通过有限元分析等方法对活塞连杆进行强度校核。

2.轻量化设计:活塞连杆组的重量对发动机的功率性能和燃油经济性有直接影响。

因此,在设计中应尽量减轻活塞连杆的重量,同时保证足够的强度和刚度。

3.润滑设计:活塞连杆组在运动过程中需要充分润滑,以减小摩擦和磨损。

设计中需要考虑到油膜的厚度和油腔的设计,确保活塞连杆组的润滑工作正常进行。

4.防振设计:活塞连杆组在高速运动过程中会产生振动和冲击,对发动机的工作稳定性和噪音产生影响。

因此,在设计中需要考虑到防振和减震措施,如添加阻尼装置、增加刚性等。

三、工艺优化活塞连杆组的工艺优化主要针对制造过程中的技术难题和工艺要素进行改进,以提高产品质量和生产效率。

具体的优化措施包括:1.精密加工技术:采用高精度数控加工设备和工艺,提高制造精度和加工质量。

如采用磨削和刮削等工艺,提高配合精度和表面质量。

2.表面处理技术:通过表面处理,改善活塞连杆的摩擦和耐磨性能,延长使用寿命。

可采用镀铬、喷涂等方法,提高表面硬度和降低摩擦系数。

3.装配工艺:优化活塞销和连杆的装配工艺,确保配合间隙的准确度和装配质量。

195柴油机连杆设计及连杆螺栓强度校核计算课程设计说明书百

195柴油机连杆设计及连杆螺栓强度校核计算课程设计说明书百

课 程名称:发动机设计课程设计课程代码:8205531题目:195柴油机连杆设计及连杆螺栓强度校核计算学院(直属系:交通与汽车工程学院年级/专业/班:2009/热能与动力工程(汽车发动机)学生姓名:学 号:3120090805015XX指导教师:曾东建、田维、暴秀超开题时间:2012年6月28日完成时间:2012年7月16日课程设计说明书/1班目录摘要 ................ (2)1.1国内外内燃机研究现状 (3)1.2任务与分析 ......................................................... .. (5)2柴油机工作过程计算 .........................................................…62.1已知条件 ....... (6)2.2参数选择 ......................................................... . (7)2.3 195柴油机额定工况工作过程计算 (7)3连杆设计 ......................................................... .. (11)3.1连杆结构设计 (1)13.2连杆材料选择 (1)34连杆螺钉强度校核 ......................................................... (14)4.1连杆螺钉的结构设计 (14)4.2连杆螺钉的强度校核...................................................... 14 5结论 (18)致谢.......19参考文献 (19)附录:195柴油机额定工况工作过程计算程序 (20)摘要20世纪90年代以来,汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。

195柴油机摇臂轴座工艺课程设计

195柴油机摇臂轴座工艺课程设计

前言机械制造技术基础课程设计是完成基础机械制造和大多数专业课程以及生产实践的又一则实践教学环节。

在此设计中,我们可以在机械制造的基础知识中综合运用基础理论,并结合在生产实践中学习到的实践知识,并独立分析和解决零件机械制造过程中的问题。

在老师和同学的帮助下,我也对机床和切削工具的结构和工作原理有了更深入的了解。

不知不觉中,我的图纸分析和结构设计能力得到了提高,为我将来的毕业设计和未来的工作奠定了良好的基础。

在完成“机械制造基础知识”和相关课程的学习后,通过此设计,我们巩固和加深了所学知识,并培养了我们学习如何综合利用所学知识来分析和解决机械问题。

创造问题的能力。

由于能力有限和缺乏经验,设计中仍然存在很多不足之处,希望老师能给予更多的建议。

1.零件的过程分析和生产类型的确定1.零件的作用标题中给出的部分是195柴油机摇臂轴的支撑是柴油机的主要部分。

直径为16的孔用于安装摇臂。

孔所需的表面粗糙度和位置精度不是很高。

它与轴一起工作以支撑轴。

影响。

2.零件的过程分析零件的材料是HT200。

灰口铸铁的生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性差,脆性高。

不适合研磨。

因此,以下是要处理的零件的表面以及已处理表面之间的位置的要求:φ孔的平行度为0.1;(1)上下底面的粗糙度均为6.3,底面和中心16φ孔(2)前端表面粗糙度为3.2,后端表面粗糙度为6.3,前后端面和中心16的垂直度为0.08;φ孔的精度为10级,采用底孔系统,粗糙度为3.2;(3)中心16φ孔的粗糙度为12.5。

(4)5.10从以上分析可以看出,在对底面进行半精加工后,可以使用专用夹具作为加工参考,可以保证对位置精度的要求。

根据每种加工方法的经济精度和机床可以达到的位置精度,并且该零件没有复杂的加工表面,可以根据上述技术要求通过使用常规加工技术来保证。

3.零件的生产类型根据设计要求,Q = 5000单位/年,n = 1 /单位;结合实际生产,备件率α和废品率β分别占10%并在公式中添加1%即可得出工件的生产程序N =5000=1(%)1(11015000个/年零件的质量是,检查表显示它很轻,生⨯%)⨯++⨯产类型是中等批次。

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课程设计说明书课程名称:发动机设计课程设计课程代码:题目:195柴油机连杆设计及连杆螺栓强度校核计算学院(直属系) :交通与汽车工程学院年级/专业/班: 2009/热能与动力工程(汽车发动机)/1班学生姓名:学号: 3120090805015XX 指导教师:曾东建、田维、暴秀超开题时间: 2012 年 6 月 28 日完成时间: 2012 年 7 月 16 日目录摘要 (2)1引言 (3)1.1国内外内燃机研究现状 (3)1.2任务与分析 (5)2柴油机工作过程计算 (6)2.1 已知条件 (6)2.2 参数选择 (7)2.3 195柴油机额定工况工作过程计算 (7)3 连杆设计 (11)3.1 连杆结构设计 (11)3.2 连杆材料选择 (13)4 连杆螺钉强度校核 (14)4.1 连杆螺钉的结构设计 (14)4.2 连杆螺钉的强度校核 (14)5 结论 (18)致谢 (19)参考文献 (19)附录:195柴油机额定工况工作过程计算程序 (20)摘要20 世纪90 年代以来,汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。

仅就柴油机而言,为应对世界能源危机和减少对环境污染,其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面,在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。

汽车已经在普通民众中得到普及,随着汽车行业的不断发展,汽车产业的未来乐观与否一定意义决定于发动机的技术水平。

因此,培养高素质的汽车发动机人才对当今社会的快速发展至关重要。

本次课程设计的既是通过对195柴油机结构的分析研究,计算工作过程中的热力参数绘制其工作过程的P-V图,绘制195柴油机总成横剖面图,对连杆进行设计、强度计算和绘制连杆零部件图,对并对设计好的连杆大头、小头和螺钉进行校核,以根据工况设计连杆小头、杆身、大头,合理达到要求。

此次,我们就选择了对连杆螺钉进行校核。

连杆螺钉在连杆盖以及连杆大头之间的联接发挥着至关重要的作用,并且由于往复惯性力和气体压力的双重作用下,使螺钉的受力十分严酷,所以对其进行强度校核就显得十分必要。

关键词:柴油机、连杆、设计、校核1引言1.1国内外内燃机研究现状毫无疑问,节能、环保是当今内燃机研究的主题。

发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计、制造、工艺还是在性能、控制方面都有很大的提高,但其基本原理仍然没有改变。

这是一个富于创造的时代,那些发动机的设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点,现在的汽车发动机不仅注重汽车动力的体现,更加注重能源消耗、尾气排放等与环境保护相关的方面,从而使人们在悠闲的享受汽车文化的同时,也能保护环境、节约资源。

发动机未来的发展将着重于改进燃烧过程,提高机械效率,减少散热损失,降低燃料消耗率;开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源;减少排气中有害成分,降低噪声和振动,减轻对环境的污染;采用高增压技术,进一步强化内燃机,提高单机功率;研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等;采用微处理机控制内燃机,使之在最佳工况下运转;加强结构强度的研究,以提高工作可靠性和寿命,不断创制新型内燃机变气门,变升程,变相位,甚至停掉几个缸的技术,都没能做到在行进中连续变缸径,但有等效的。

清洁燃料以及代用燃料发动机的研制。

迫于环境的要求,汽车巨头们曾预言,未来数年后汽车将使用液化氢、天然气或电力作为动力,如果压缩天然气CNG技术日趋成熟,另外,内燃机的研究领域也深入到了甲醇、酒精、二甲醚等代用燃料的领域。

采用计算机来模拟进出燃烧室的燃料和空气流的情况也是一项突破性的技术。

燃烧室和活塞的形状、喷油脉冲的能量和方向、活塞和发动机热量的运动情况都会影响油气混合物雾滴的位置。

这项技术采用了指燃油分层喷射。

燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种。

稀燃,顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低,汽油与空气之比可达1:25以上。

VVT(Variable Valve Timing的缩写)可变气门正时技术,它是汽油发动机技术发展的一个里程碑。

其主要设计思想是发动机气门升程和配气相位定时可以根据发动机工况作实时的调节。

而我们常见的CVVT,就是在这个原理上增加了连续性的概念,即Continue。

CVVT的主要设计原理是通过电子控制系统改变凸轮轴打开进气门的时间早晚,从而控制所需的气门重叠角。

这项技术着重于第一个字母C(Continue连续),强调根据发动机的工作状况连续变化,时时控制气门重叠角的大小,从而改变气缸进气量。

当发动机低速小负荷运转时,如怠速状态,这时应延迟进气门打开时间,减小气门重叠角,以稳定燃烧状态。

当发动机低速大负荷运转时,如起步、加速、爬坡时,应使进气门打开时间提前,增大气门重叠角,以获得更大的扭矩。

当发动机高速大负荷运转时,如高速行驶时,也应延迟进气门打开时间,减小气门重叠角,从而提高发动机工作效率。

当发动机处于中等工况时,如中速匀速行驶时,CVVT也会相对延迟进气门打开时间,减小气门重叠角,此时的目的是减少燃油消耗,降低污染排放。

FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写,意指燃油分层直喷技术。

该技术利用一个高压泵,使汽油通过一个分流轨道(共轨)到达电磁控制的高压喷射气门。

它的特点是在进气道中已经产生可变涡流,使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内,以分层填充的方式推动,使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。

如果稀燃技术的混合比达到25:1以上,按照常规是无法点燃的,因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。

通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气,混合比达到12:1左右,外层逐渐稀薄。

浓混合气点燃后,燃烧迅速波及外层。

FSI发动机与传统发动机相比拥有更低的油耗、更好的环保和更大的输出功率和扭力。

燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种,可以让每一滴燃油都能更加充分的燃烧,从而节省汽车的燃油消耗量。

1.2任务与分析1.2.1热计算1)目的促进学生复习和总结已学知识,提高发动机工作过程中热力参数与结构之间的关系;熟悉各参数对发动机工作指标的影响,结合对各参考发动机及其工况的分析,培养学生的分析能力,从而达到能正确选择参数的目的。

(1)掌握了不同参数的选取、确定,掌握了过量空气系数:α,最高燃烧压力:Pz,热量利用系数:ξz,残余废气系数:γ,排气中点温度:Tr,示功图丰满系数:Φi,机械效率:ηm,等参数对计算结果的影响和变化规律。

(2)学生对发动机的工作过程的各个过程相互的影响有一个清晰的认识,了解了汽油机与柴油机工作过程计算的差异。

通过P-V图的绘制,使学生掌握了如何利用示功图进行发动机的工作过程分析。

掌握了汽油机、柴油机在同一工作过程的不同的曲线的变化趋势。

(3)由于要求计算过程必须采用VB编程进行,因此,使学生更进一步了解如何使用计算机,进行具体的设计计算工作,更进一步熟悉计算机编程。

1.2.2纵、横剖面图1)训练的目的绘制发动机纵横剖面图,在课程设计中占很重要的地位。

设计的发动机是否合理?能否达到热计算中所确定的参数指标?都将在图上得到不同程度的反映,同时它还能表达所设计发动机的结构特点,零部件的主要形状,相互关系,附件的布置和各系统、机构的安排。

通过绘制发动机纵、横剖面图,能培养学生的识图和绘图能力,以及对已学知识的综合运用能力,为毕业设计奠定一定的基础。

要求学生对发动机结构形式,设计指标进行深入全面的了解,作出分析评价,将其优点应用到设计的发动机上,并认真负责地对待自己画的每一条线,和贯彻有关国家标准。

2)训练效果分析195柴油机从结构上来讲,是最简单的发动机,通过195柴油机纵横剖面图绘制的训练,使学生全都掌握了:(1)发动机的基本结构,零部件的主要形状,相互关系,附件的布置和各系统、机构的安排。

(2)通过绘制发动机纵、横剖面图,培养了学生的识图和绘图能力,以及对已学知识的综合运用能力,为毕业设计奠定一定的基础。

(3)学生对发动机结构形式,设计指标进行了深入全面的了解,作出分析评价,将其优点应用到设计的发动机上,并认真负责地对待自己画的每一条线。

(4)熟悉了有关国家标准。

1.2.3连杆设计、强度计算和绘制连杆零部件图1)目的(1)校核零件的结构强度,绘制零件图,促使学生复习和掌握所学知识,进行工程师必备的基本功训练。

(2)分析发动机连杆的运动规律与受力情况,作为强度,设计连杆。

培养和锻炼学生设计、绘图、分析和计算能力。

2)训练效果分析通过对连杆设计,使学生掌握了:(1)如何分析零件的运动规律和受力,如何进行计算和校核。

(2)如何确定设计要求,建立完整的零件的设计步骤、思维。

1.2.4发动机课程设计说明书编制按《西华大学本科课程设计说明书规范化要求》的格式要求进行撰写,通过训练,使学生们掌握了:1)设计说明书的编制格式,为毕业设计打下基础。

2)对整个发动机设计课程设计的工作内容进行总结,训练学生收集资料,分析资料,利用资料,组织资料的能力。

3)训练文字编辑能力。

2柴油机工作过程计算2.1 已知条件195柴油机已知条件表2-1缸径:D=95 mm气缸数:i=1标定功率:Ne=8.8kw有效油耗ge=235g/Kw.h 标定转速:N=2000r/m压缩比:=ε19~21 每缸工作容积:V=0.815(L)曲柄半径和连杆长度比:R/L=1/4大气状态:PO =1bar、TO=288K燃烧室形式,分隔式燃烧室冷却方式等。

开式蒸发冷却2.2参数选择过量空气系数:α=1.65;最高燃烧压力:Pz=75bar;残余废弃系数:γ=0.04;排气终点温度:Tr=850K;示功图丰满系数:Φi=0.93;机械效率:ηm=0.80;进气加热温升:△T=20℃;平均多变压缩指数:n1=1.36;平均多变膨胀指数:n2=1.25。

P0 = 1bar;T0 =288k2.3 195柴油机额定工况工作过程计算2.3.1 排气冲程(1)终点压力:008.1p p r ⨯= =1.08 bar(2) 终点温度:)1(01.0)3(005.0lg 2.1350-+-+=αεn T r =7942.3.2 进气冲程选择残余废弃收缩系数 δ=0.5终点压力:122262*********-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=κκεδεϕf V n p p h a = 0.95bar 终点温度:γγ++∆+=10r a T T T T =325.86 K 充气效率:γεεη+•••-=11100a a v T T p p = 0.89 2.3.3 压缩冲程压缩终点压力:1n a c p p ε•= = 52.673bar 压缩终点温度:11-•=n a c T T ε = 958.58 K2.3.4 燃烧过程(1)理论所需空气量:⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=323241221.0100g g g g L s h c = 0.4875 Kmol/Kg (2)新鲜充量: 01L M •=α = 0.813 Kmol (3)燃烧产物总量: 32402o h g g L M ++=α = 0.833 Kmol(4)理论分子变更系数: 120M M u = = 1.232 (5)实际分子变更系数: γγμμ++=10 = 1.228 (6) 最高燃烧压力 Pz = 75 bar(7) 压力升高比 cz p p =λ= 1.35 (8) 燃烧重点温度Tz 的计算燃料的低热值:Hu = 42500 (KJ/Kg)热量利用系数 9.0=z ξ 因为 ()K Kmol KJ T C cv •=⨯⨯+='-/208.510415.0815.43 将'v C 的值带入下面所示的方程组,即可解出Tz 的值: 4107.33.322.08.4-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+•+⎪⎭⎫ ⎝⎛+="ααT C v ()zv c v uz T C T C M H ⎪⎭⎫ ⎝⎛+"=⎪⎭⎫ ⎝⎛+'++985.1985.111μλγξ 从而解得 Tz = 2035 K(9) 初期膨胀比:cz T T •=λμρ= 1 2.3.5膨胀过程(1) 后期膨胀比:ρεδ==9 (2) 膨胀终点压力:δ2n z b P =P = 1.85 bar(3) 膨胀终点温度:δ12-T =T n zb = 883 K2.3.6 指示性指标的计算(1)平均指示压力: ()211121*********c i n n p p n n λρλρεδε--⎡⎤⎛⎫⎛⎫'=-+---⎢⎥ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎣⎦ i i i p p ϕ'=• (2)指示热效率:0008.314i v L T p i H p μαηη=••(3)指示燃油消耗率:63.610234.38g /K W .h i i g H μη⨯==• (4)有效热效率:e m i ηηη=• (5)有效燃油消耗率:63.610e e g H μη⨯=•(6) 平均有效压力:e i m P P η=• (7)有效功率:1200eh i P n V N e •••= 2.3.7 P-V 示功图=7.2 bar =6.4 bar=0.42 =0.35=241.52 g/KW.h =6.356bar=8.63 连杆设计3.1 连杆结构设计3.1.1 连杆小头的结构设计连杆小头与活塞销相连,工作时,连杆小头与活塞销之间有相对转动,因此连杆小头孔中一般压入减摩的青铜衬套。

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