活塞设计说明书样板
活塞组包括活塞、活塞销和活塞环设计说明书
目录第1章活塞组的设计·········································································- 3 -1.1 活塞的设计 ···············································································- 3 -1.1.1活塞头部的设计··································································- 3 -1.1.2活塞裙部的设计··································································- 5 -1.2 活塞销的设计 ············································································- 6 -1.2.1 活塞销的结构、材料 ··························································- 6 -1.3 活塞销座 ··················································································- 6 -1.3.1 活塞销座结构设计 ·····························································- 6 -1.4 活塞环设计及计算 ······································································- 7 -1.4.1 活塞环形状及主要尺寸设计·················································- 7 -1.5 本章小结 ··················································································- 7 -第2章连杆组的设计·········································································- 8 -2.1 连杆的设计 ···············································································- 8 -2.1.1 连杆的工作情况、设计要求和材料选用··································- 8 -2.1.2 连杆长度的确定 ································································- 8 -2.1.3 连杆小头的结构设计 ··························································- 8 -2.1.4 连杆杆身的结构设计 ··························································- 8 -2.1.5 连杆大头的结构设计 ··························································- 8 -2.2 连杆螺栓的设计 ·········································································- 9 -2.2.1 连杆螺栓的工作负荷与预紧力··············································- 9 -2.3 本章小结 ··················································································- 9 -第3章曲轴的设计 ·········································································· - 10 -3.1 曲轴的结构型式和材料的选择 ····················································· - 10 -3.1.1 曲轴的工作条件和设计要求··············································· - 10 -3.1.2 曲轴的结构型式 ······························································ - 10 -3.2 曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计········································· - 10 -3.2.1 曲柄销的直径和长度 ························································ - 10 -- 1 -3.2.2 主轴颈的直径和长度 ························································ - 10 -3.2.3 曲柄 ············································································· - 11 -3.3本章小结 ················································································ - 11 -第4章曲柄连杆机构的创建 ···························································· - 12 -4.1活塞的创建 ············································································· - 12 -4.2连杆的创建 ············································································· - 12 -4.3曲轴的创建 ...........................................................错误!未定义书签。
2100T二甲醚发动机的活塞设计说明书
毕业设计说明书题目:2100T二甲醚发动机的活塞设计学院(直属系):交通与汽车工程学院目录摘要 (3)Abstract (3)1 绪论 (4)1.1 车用新型燃料概述 (4)1.2 二甲醚作为代用燃料的优势 (5)1.3 本课题选题意义及目的 (9)1.4 设计的主要容及工作 (9)2 发动机工作过程计算 (11)2.1 本课题2100T二甲醚发动机原始参数 (11)2.2 二甲醚发动机工作过程计算 (11)3 活塞组设计 (14)3.1 活塞材料选择 (14)3.2 活塞结构设计 (15)3.2.1 活塞头部设计 (15)3.2.2 活塞裙部设计 (16)3.2.3 活塞与气缸配合间隙 (17)3.3 活塞环的设计 (17)3.3.1 气环的设计 (17)3.3.2 油环的设计 (19)3.4 活塞销的设计 (19)4 活塞热分析 (20)4.1活塞热负荷概述 (20)4.2 有限元模型的建立 (20)4.2.1 活塞主要参数 (20)4.2.2 三维几何模型的建立 (21)4.3 活塞温度场边界条件 (22)4.4 活塞温度场有限元分析 (23)4.5 本章小结 (26)5 活塞机械负荷分析 (27)5.1 活塞的热负荷 (27)5.1.1 活塞热应力有限元分析 (27)5.2 活塞的机械负荷 (29)5.2.1活塞受力分析 (29)5.2.2 活塞顶气体压力 (29)5.2.3 活塞往复惯性力 (30)5.2.4 活塞裙部法向压力的确定 (31)5.3 机械应力边界条件 (32)5.4 活塞和机械负荷综合有限元分析 (32)5.5 本章小结 (34)6 总结 (35)总结和体会 (37)致 (38)参考文献 (39)2100T二甲醚发动机活塞设计摘要本文分析了柴油机使用二甲醚代用燃料的现状和优势，并根据二甲醚燃料的特殊理化性质，对二甲醚发动机的活塞进行了设计，并用ANSYS有限元软件对活塞的热负荷和机械负荷进行耦合分析，为2100T二甲醚发动机活塞的耐久性和可靠性提供科学依据。
活塞式压缩机设计说明样本
活塞式压缩机的设计说明姓名：班级：学号指导老师:1.题目:复算19WY-9/150型氢氮气压缩机在当前操作条件下的各级压力、排气温度、排气量、功率，作出计算示功图、切向力图.活塞力图、标明最大活塞力与切向力，核算配用电机功率是否适当？ 2.19WY-9/150型氢氮气压缩机简介19WY-9/150型氢氮气压缩机杲我省投产3000吨小型化肥厂的氮氢气压缩机，二列之间为飞轮，由电机经过三角皮带拖动。
压缩机为卧式、两列、门型.四线压缩。
原料（半水煤气）经脱硫后进入I级，经I级压缩后送去变换、水洗.碳化，碳化后为碳化气。
碳化气返回II级、III、IV级压缩后去洗铜、合成。
o19WY—9/150爪缩机示总:图3.当前操作条件与有关数据（1）操作条件：吸气压力:0.15MP Q（绝）排气压力：16.0MPa(绝)I级出□与II级进□压力差为P=0.09MPa吸气温度：I级进□相对湿度=1(2)气体组成(3)有关数据：活塞行程:S=310mm,活塞杆直径d=60mm转速:n=209rpm,连杆长度l=700mm;I> IV列超前II. Ill列90度往复运动件重量:I-IV列210.9kg; II-III列193.7kg飞轮矩GD2为471.0kgm2,配用电机额定功率：155kw o设计计算一・计算各级的行程容积。
I 级:V S1 = - (D? - D4 + D7 - d 2)S = - x (0. 342 x 2 - 0. 0652 - 0. 062) x 0. 31 4 4 =0. 05439m 3II 级:=0.01704m 3 III 级:Vs 厂沦一 Qs 詣 x (0.歸一 0. 062)X0.3】 =0.00356m 3 IV 级:JT Q JT Q =4D "S= 4 X O-065^ xo.31 =O. 00103m 3二计算各级名义压力和名义压力比 已知P sl = 0. 15MPa P d 4 = 16MPap sl v sl _ P s2V s2 T slTS 2“ P S I V S 1T S 2 0. 15 X 0. 05439 X 308 八P 2 = si 吴冬= ------------------------------------- =0. 4867MPa - T S I V S 2 0.01704 x 303 P dl = P s2 + 0. 09 = 0. 5767MPa0^12 g XPd2 = Ps3=P S 1V ；1T S 3■ T S 1V S 30. 15 X 0. 05438 x 3130. 00356 x 303=2. 3673MPa2 3D1Xo - 2 X温度的影响，可把k 看做杲常数。
活塞加工工艺及金属膜设计说明书含CAD图活塞加工工艺卡片
摘要汽车发动机的活塞是发动机中的要紧配件之一，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等一起组成燃烧室，经受燃气作使劲并通度日塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发动机的工作进程。
油气燃烧所产生的热由活塞的顶部所吸收，并传至气缸壁，而燃烧后气体膨胀所产生的力量也必需经由活塞来吸收，活塞会把燃烧气体压力及惯性力经由连杆传到曲轴上，利用连杆的作用将活塞的线性往复运动转换曲轴的旋转运动。
活塞的功用是经受气体压力，井通度日塞销传给连杆差遣曲轴旋转，活塞项部仍是燃烧室的组成部份。
活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下1二作。
活塞在气缸内以很高的速度往复运动，且速度在不断地转变，这就产生了专门大的惯性力，使活塞受到专门大的附加载荷。
活塞在这种恶劣的条件’卜工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学侵蚀作用。
现代的活塞设计要紧有铸造和锻造两种，而铸造又比锻造简单廉价，但却不及锻造活塞能经受较大的热度和压力。
由于活塞与活塞环都必需在高温、高压、高速及临界润滑的状态’卜工作，因此长期以来，发动机设计者都为提供一个最正确的设计而不断尽力，进而能够从活塞方而来提高引擎的性能。
关键词：活塞气缸盖燃烧室曲轴惯性力附加载荷AbstractThe piston of car motor is one of the main accessorieses in the motor ,it and the piston wreath ,piston sell etc .the spare parts constitute a piston set and cover with air cylinder etc. Constitute combustion room together , bear gas function the dint also sell through a piston and connect the pole motive song stalk to complete inside the work process of ran oil annoys the combustion produce of hot from the coping of piston absorb , and spread to air cylinder wall , and combustion empress thestrengh produced by air inflation have to also absorb through the piston , the piston will chase combustion air pressure and inertial dint through connect the spread to song stalk up , make use of connect the function of pole exercise the line back and forth of piston to convert revolving of song stalk sport.The effect of piston bears air pressure , and sell to pass to connect a pole to order about song stalk to revolve through a piston , constituting of the piston a coping still a combustion room part .piston under the condition that heat ,high pressure , high speed , lubricate bad work . The piston is exercised with very high speed back and forth in the air cylinder , and speed at constantly variety , this produced very greatly inertial inertial dint and made the piston been subjected to very big of the affixture carry a lotus . The piston is under this bad condition work , will produce to transform and accelerate towear away , also produce affixture to carry lotus and heat in response to the dint , be subjected to chemistry of the gas corrosion function in the meantime . Modern of the piston design to mainly have the foundry forging 2 kinds , but cast again than forging simple cheapness , but cannot compare with forging piston can bear bigger heat and pressure . Piston and piston wreaths have to work under the appearance of the heat , high pressure and high speed and the critical lubrication , therefore for long time , the motor designs all continuously make great effort for providing a design , then can raise the function of from the piston .Keywords:Piston The air cylinder covers Burnable room Song stalk Inertial dint Additional carry a lotus目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)需要全套设计（含CAD图，活塞加工工艺卡片，开题报告） (5)承接各类设计群7 (5)1 绪论 (5)本课题的研究意义 (5)本课题的大体内容 (5)本课题采纳的研究手腕和可行性分析 (6)2 活塞结构特点 (7)活塞的工作环境及经受的作使劲 (7)活塞的结构特点 (7)5 活塞组的设计 (10)活塞组的设计要求 (10)活塞的材料 (10)活塞各部份尺寸 (11)5.3.1活塞高度H (11)5.3.2活塞头部的设计 (11)5.3.3活塞顶和环断面 (13)5.3.4活塞裙部的设计 (16)活塞总尺寸 (19)6 活塞加工 (20)7 活塞铸造方式的选取及优缺点 (21)铸造方式的比较 (21)铝合金的铸造方式的选取及优缺点 (22)8 金属型的设计 (24)冒口的设计 (24)8.1.1冒口的作用 (24)8.1.2设计冒口的原那么 (24)8.1.3冒口的补缩原理 (24)8.1.4冒口的形式与种类 (25)8.1.5冒口尺寸的确信 (26)浇注系统的设计 (26)金属型的设计 (28)8.3.1金属型的要紧结构形式及应用 (28)8.3.2金属型的结构设计 (29)8.3.3金属型的排气系统设计 (31)8.3.4金属型的导向与定位 (31)8.3.5金属型的锁紧机构 (32)8.3.6金属型材料的选择 (32)8.3.7金属型的冷却 (32)金属型芯的设计 (33)9 总结 (34)设计体会 (34)前景展望 (34)参考文献 (36)附录：英文技术资料及其翻译 (37)需要全套设计（含CAD图，活塞加工工艺卡片，开题报告）承接各类设计群71 绪论本课题的研究意义活塞是发动机中的重要零件之一。
4L-208活塞式压缩机设计说明书
过程装备与控制工程专业过程流体机械课程设计设计题目4L-20/8 活塞式压缩机设计学院名称机械与汽车工程学院专业（班级）过程装备与控制工程10-1班姓名（学号）XXX指导教师王庆生、朱仁胜、于振华目录1.绪论 (1)2.主要设计参数 (3)3.设计计算 (4)3.1压缩机设计计算 (4)3.1.1结构形式及方案选择 (4)3.1.2容积流量（排气量）的计算 (4)3.1.3排气温度计算 (6)3.1.4估算轴功率 (6)3.2皮带传动设计计算 (7)3.2.1 求计算功率 (7)3.2.2 V带型号确定 (7)3.2.3 带轮直径计算 (7)3.2.4 确定中心距和带轮基准长度 (8)3.2.5 计算小带轮包角 (8)3.2.6确定V带根数Z (9)3.2.7单根带的预紧 (9)3.2.8轴上的压力 (9)4.压缩机结构设计 (11)4.1气缸 (11)4.1.1基本结构型式 (11)4.1.2气阀在气缸上的布置 (11)4.1.3主要尺寸 (12)4.2气阀 (13)4.3活塞 (13)4.4活塞环 (14)4.5填料 (14)参考资料文献 (16)1.绪论容积式流体机械（Positive displacement fluid machinery）：靠泵腔容积的变化来吸入与排出介质,来转换能量的为容积式流体机械。
主要有：容积式压缩机、容积泵。
容积式流体机械的特点有：优点：①压力范围宽。
有真空；低压；中压；高压；超高压。
②效率高。
热效率达80%以上。
③适应性强，可输送各种介质。
④品种多样，适应各种工况及用途。
缺点：①结构较复杂，易损件多。
②排出不连续，产生脉动，往复惯性力。
③转速低，排量小。
④介质易受油污染。
本次课程设计的设计题目是《4L-20/8 活塞式压缩机的设计》，按照任务书要求，压缩机的基本结构见说明书第四章图4-1。
压缩机的组成大致可以分为三个部分：基本部分：包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头组成，其作用是传递动力、连接基础和气缸部分。
？？KW四冲程汽油机活塞设计说明书(模板)
2.7 压缩比ε与燃烧室容积 V c 、总容积 V a
ε=?，则燃烧室容积 V c = , 气缸总容积 V a =?。 ?
3 热力学计算
3.1 作出 P-V 图
3.1.1 压缩过程
压缩过程开始时，活塞由下止点向上运动。压缩始点压力P a =(0.8～0.9)P o , P o 为大 气压，取P o =0.1Mpa,则P a =0.08～0.09Mpa,取P a =?。压缩过程多变指数n1=?，取n1=?,用公
机械工业出版社2005附表1理论pv图数据曲轴转曲轴转角体积压力曲轴转角曲轴转角体积压力11武汉理工大学汽车发动机设计课程设计说明书12radmlmparadmlmpa18031415182230085360628364286858185322851757500853656370653658399355619565365130753593375175750594360628364286133654094245182230593附表2实际pv图数据曲轴转曲轴转角体积实际压力曲轴转角曲轴转角体积实际压radmlmparadmlmpa64286008121512479653650120087653650081125666428601210017468589008171512479653650121502617392000817201256664286012附表3运动学数据曲轴转活塞位移活塞速度活塞加速活塞位移活塞速度活塞加速mmmmsmmmms1846384200840356594731105140204274356718351538293182376911013510081554537951801673715020427435718351531518258097979174657972015e111846384附表4曲轴转角气缸压力总气体绝对压力往复惯性力合力mpapjmpapmpa0081001935303449008100193508342700810019344533637150120023508338872001200235303410附表5曲轴转径向力侧压力连杆力单缸扭矩mpampampampa03733408007534298264210072832870146336716123471503693370007433908170172000003410000034100000
发动机活塞设计课设说明书
学号：课程设计题目10kW四冲程汽油机活塞组设计学院专业班级姓名指导教师2013 年11 月18 日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:10kW四冲程汽油机活塞组设计初始条件：1、平均有效压力：0.8~1.2MPa2、活塞平均速度：<18m/s要求完成的主要任务:1、装配图设计。
2、零件图设计。
3、说明书1份。
时间安排：序号项目应完成时间备注2012.11.121 课题准备1、设计发动机的结构参数。
2、进行运动学计算。
3、形成文档。
武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书2012.11.13 2 装配图设计与绘图1、热力学计算。
2、动力学计算。
3、形成文档。
2012.11.14 3 装配图设计与绘图1、结构参数设计并形成文档。
2、装配图设计绘图（草图）。
4 装配图设计与绘图（底图）2012.11.155 装配图设计与绘图（加粗与标注）2012.11.162012.11.19 6 零件图设计1、零件计算。
2、形成文档。
7 零件图设计绘图2012.11.208 零件图设计绘图2012.11.219 零件图设计绘图2012.11.2210 零件图设计绘图2012.11.2311 零件图设计绘图2012.11.2612 撰写设计说明书2012.11.2713 撰写设计说明书2012.11.2814 答辩2012.11.2915 答辩2012.11.30注意事项：1、课程设计期间必须严格遵守学校的作息时间。
2、指导教师每天点名。
3、学生每天的任务必须完成，指导教师作好相应的进度记录。
指导教师签名：2013年11月18日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书目录前言 (1)1汽油机结构形式的设计 (1)1.1汽缸数和气缸布置的选择 (1)1.2冷却方式 (1)2汽油机结构参数的选取 (2)2.1汽缸直径的确定 (2)2.2缸径行程比S/D (3)2.3转速n的确定 (3)2.4汽缸工作容积与升功率 (3)2.5曲柄半径与连杆长度之比λ的选取 (3)2.6缸心距的确定 (3)2.7压缩比与燃烧室容积Vc,总容积Va (3)3热力学计算 (4)3.1燃烧过程数学模型 (4)3.1.1绝热压缩起点 (4)3.1.2绝热压缩过程 (4)3.1.3定容增压过程 (5)3.1.4 绝热膨胀过程 (5)3.2 绘制P-V图 (5)3.2.1绘制理论P-V图 (5)3.2.2 绘制调整P-V图 (6)3.3热力学平均有效压力校核 (7)4运动学计算 (8)4.1活塞位移 (8)4.2活塞瞬时速度 (9)4.3活塞的加速度、最大加速度 (10)5力学计算 (11)5.1气体压力：由P～V图转化为P～α图 (11)5.2往复惯性力 (12)5.3旋转往复惯性力 (12)5.4合力的计算 (13)6活塞设计 (17)6.1活塞的材料 (17)6.2活塞主要尺寸设计 (17)6.2.1活塞高度H (17)6.2.2压缩高度H1 (17)6.2.3火力岸高度h (17)6.2.4环带高度 (17)6.2.5活塞顶部厚度δ (18)6.2.6活塞侧壁厚度及内部过渡圆角 (18)6.2.7活塞销座间距 (18)6.3活塞裙部及其侧表面形状的设计 (19)6.3.1裙部椭圆 (19)6.3.2配缸间隙 (19)6.4活塞头的质量计算 (19)7活塞销的设计 (20)7.1活塞销的材料 (21)7.2活塞销与销座的结构设计 (21)7.3活塞销与销座的配合 (21)7.4活塞销质量m3 (21)7.5活塞销刚度和强度的校核 (22)8活塞环设计 (23)8.1活塞环的密封机理 (23)8.2气环的设计 (24)8.2.1气环的断面形状 (24)8.2.2气环的尺寸参数 (24)8.2.3活塞环的材料 (25)8.3油环的设计 (25)8.4活塞环强度校核 (26)小结 (27)参考文献 (28)附录 (29)10KW四行程汽油机活塞组设计前言这学期我们专业学习了《汽车发动机设计》这门最重要的专业课之一。
活塞设计说明书
汽油机活塞设计说明书：：一、活塞设计要求活塞是曲柄连杆机构的重要零件，主要功用是承受燃烧气体压力和惯性力，并将燃烧气体压力通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转对外作功。
此外，活塞又是燃烧室的组成部分。
活塞是内燃机中工作条件最严酷的零件。
作用于活塞上的气体压力和惯性力都是周期变化的，燃烧瞬时作用于活塞上的气体压力很高，如增压内燃机的最高燃烧压力可达14—16MPa。
而且活塞还要承受在连杆倾斜位置时侧压力的周期性冲击作用，在气体压力、往复惯性力和侧压力的共同作用下，可能引起活塞变形，活塞销座开裂，活塞侧部磨损等。
由此可见，活塞应有足够的强度和刚度，而且质量要轻。
本次课程设计的目的是设计四冲程汽油机的活塞，根据某些现有发动机的参数，确定活塞直径D=73mm。
二、活塞材料活塞材料常用灰铸铁和铝合金，然而由于铸铁材料密度大，产生的往复惯性力也很大，所以目前只用于大中型、低速柴油机上，故采用铝合金活塞。
为了使活塞拥有较好的热导率、高温强度、可锻性以及较小的热膨胀系数，所以才用铝硅铜合金。
三、活塞的结构设计活塞按部位不同可以分为顶部、头部和裙部。
1.活塞顶部设计活塞顶部形状对于四冲程内燃机取决于燃烧室形状，一般有平顶、凸顶和凹顶，此处选用平顶活塞。
活塞顶的厚度δ是根据强度、刚度及散热条件来确定，在满足强度的条件下δ值尽量取小。
对于铝合金材料的活塞δ值，汽油机为（0.06~0.10）D,柴油机为（0.1~0.2）D。
则：δ=（0.06~0.10）*73=（4.38~7.3）mm取δ=5.00mm2.活塞头部设计2.1设计要求活塞头主要功用是承受气压力，并通过销座把它传给连杆，同时与活塞环一起配合气缸密封工质。
因此，活塞头部的设计要点是：1）保证它具有足够的机械强度与刚度，以免开裂和产生过大变形，因为环槽的变形过大势必影响活塞环的正常工作；2）保证温度不过高，温差小，防止产生过大的热变形和热应力，为活塞环的正常工作创造良好条件，并避免顶部热疲劳开裂；3）尺寸尽可能紧凑，因为一般压缩高度H1缩短1单位，整个发动机高度就可以缩短2~5.1单位，并显著减轻活塞重量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（一）压缩高度的确定
1.第一环的位置
根据活塞环的布置确定活塞压缩高度时，首先须定出第一环的位置，即所谓火力岸的高度h。
为缩小H1，，当然希望h尽可能小，但h过小会使第一环温度过高，导致活塞环弹性松弛、粘结等故障。
柴油机活塞环的工作条件比汽油机更严重，故h应更大些。
一般柴油机h=（0.15~0.25）D。
2.第二环的位置
为减小活塞高度，活塞环槽轴向高度b应尽可能小，这样活塞环惯性力小，会减轻对环槽侧面冲击，有助有提高环槽耐久性。
但b太小，会使制环工艺困难。
在小型高速内燃机上，一般气环高b=2~3毫米，油环高b=4~6毫米。
大缸径柴油机的推荐环高见表。
环岸的高度c，应保证它在气压力造成的负荷下不会破坏。
实践证明强化柴油活塞第一环岸有时会沿着岸根整圈断落下来。
当然，第二、第三环岸负荷要比第一环岸小得多，温度也低，只有在第一环岸已破坏的情况下，它们才可能被破坏。
因此，环岸高度一般第一环最大，其它较小。
实际发动机的统计表明，c1=（1.5~2.5）b1，c2=c3=（1~2）b1，汽油机接近下限，柴油机特别是增压柴油机取上限，因为后者负荷重。
3.活塞环数
活塞环数目对活塞头部的高度H1有很大影响。
目前高速汽油机一般用2~3道气环和一道油环
4.活塞销上面的裙部长度
确定好活塞头部环的布置以后，高度H1最后决定于活塞销轴线到最低环槽（一般是油环槽）的距离h’。
为了保证油环工作良好，环在槽中的轴向间隙是很小的，环槽如有较大变形就会使油环卡住而失效。
现代高速内燃机活塞的压缩高度在下述范围内：汽油机H1=0.45~0.6）D，柴油机H1=（0.6~0.8）D。
由于这一尺寸的变化直接影响发动机的压缩比，在柴油机中有可能造成活塞与气门碰撞的故障，所以要保证严格的公差，一般规定H1±0.05。
（二）活塞顶和环带断面
1.活塞顶
活塞顶的形状主要取决于燃烧室的选择和设计。
仅从活塞设计角度，为了减轻活塞组的热负荷和应力集中，希望采用受热面积最小、加工最简单的活塞顶形状，即平顶。
大多数汽油机正是采用平顶活塞，非直接喷射的高速柴油机，也采用平顶或接近平顶的形状。
但是直接喷射式的高速柴油机，由于混合气形成的需要，活塞顶上应设有一定深度的凹坑作为燃烧室，如果燃烧室深度h1很大，则连杆小头在燃烧室下面自由运动的需要，有时就决定了H1的下限值。
有的柴油机活塞顶除有燃烧室外，还设有为防止活塞与气门干涉的浅坑。
中小型高速柴油机活塞顶的厚度是根据结构考虑决定的，主要从活塞向外传热条件和活塞的刚度出发，一般强度是足够的，通常并不对铝活塞顶部进行校核。
实际统计数据表明，活塞顶部最小厚度，汽油机δ=（0.06~0.1）D，柴油机为δ=（0.1~0.2）D。
活塞顶面接受的热量，主要通过活塞环传出。
专门的试验表明，对无强制冷却的活塞来说，经活塞环传到气缸壁的热量占70%~80%，经活塞本身传到气缸壁的占10%~20%，而传给曲轴箱空气和机油的仅占10%左右。
所以活塞顶厚度δ应从中央到四周逐渐加大，而且过渡圆角R应足够大，使活塞顶吸收的热量能顺利的被导至第二、第三环，以减轻第一环的热符合，并降低最高温度。
为了减少积炭和受热，活塞顶表面应光洁，在个别情况下甚至抛光。
复杂形状的活塞顶
应特别注意避免尖角，所有尖角均应仔细修圆，以免在高温下熔化。
2.环带断面与环槽尺寸
为了保证高热负荷活塞的环带有足够的壁厚δ’使导热良好，不让热量过多地集中在最高一环，其平均值δ’=（2~3）t’。
正确设计环槽断面和选择环与环槽的配合间隙，对于环和环槽工作的可靠性与耐久性十分重要。
槽底圆角一般为0.2~0.5毫米。
活塞环岸锐边必须有适当的倒角，否则当岸部与缸壁压紧出现毛刺时，就可能把活塞环卡住，成为严重漏气和过热的原因，但倒角过大又使活塞环漏气增加。
一般该倒角为（0.2~0.5）×45°。
环岸和环槽的设计应保持活塞、活塞环正常工作，降低机油消耗量，防止活塞环粘着卡死和异常磨损，气环槽下面英语活塞轴线垂直，以保证环工作时下边与缸桶接触，减小向上窜机油的可能性。
活塞环侧隙在不产生上述损伤的情况下愈小愈好，目前，第一环与环槽侧隙一般为0.05~0.1毫米，第二、第三环适当小些，为0.03~0.07毫米，油环则更小些，这有利于活塞环工作稳定和降低机油消耗量，侧隙确定油环槽中必须设有回油孔，并均匀地布置在主次推力面侧，回油孔对降低机油消耗量有重要意义，三道活塞环的开口间隙及侧隙如表所示
（三）环岸的强度校核
在膨胀冲程开始时，在爆发压力作用下，第一道活塞环紧压在第一环岸上。
由于节流作用，第一环岸上面的压力p1比下面压力p2大得多，不平衡力会在岸根产生很大的弯曲和剪切应力，当应力值超过铝合金在其工作温度下的强度极限或疲劳极限时，岸根有可能断裂，专门的试验证明，当活塞顶上作用着最高爆发压力pz时，p11≈0.9pz，p2≈0.2pz。
环岸是一个厚c1、内、外圆直径为D、D’的圆环形板，沿内圆柱面固定，要精确计算固定面的应力比较复杂，可以将其简化为一个简单的悬臂梁进行大致的计算。
在通常的尺寸比例下，可假定环槽深t’=0.05D，槽底（岸根）直径D’=0.9D，于是作用在岸根的弯矩为公式
而环岸根断面的抗弯断面系数近似等于
公式
所以环岸根部危险断面上的弯曲应力
公式
同理得剪切应力
公式
按合成应力公式
公式
考虑到铝合金在高温下的强度下降以及环岸根部的应力集中，铝合金的许用应力可取[σ]=30~40牛顿/毫米2。
(四)活塞裙部的设计。