N485QA柴油機(jī)飛輪殼設(shè)計

1、N485QA柴油機(jī)飛輪殼設(shè)計N485QA飛輪殼工藝分析及設(shè)計飛輪殼通過鑄造之后形成毛坯，而毛坯必須經(jīng)過加工方 可投入使用要求必須要對飛輪殼各個部位進(jìn)行工藝分析，以 便制造出符合裝配要求的零件，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。形狀和位置公差分析設(shè)計為了保證飛輪殼與發(fā)動機(jī)箱體的接觸精度及密封，根據(jù)這種要求，并考慮飛輪殼前端面 的基本尺寸合理選擇形位公差。1） 于前端面表面精度等級IT10級，飛輪殼前端面的主 參數(shù)L大約為150-180mm 查表可知平面度為；2）于前端面中心線與后端面孔中心線的精度等級為IT10級，飛輪殼前端面主參數(shù)直徑D在160-250mm，查表可知垂直度為為了保證飛輪殼后端面與其他零部件的接觸

2、精度，以及 保證飛輪在飛輪殼內(nèi)部的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。1 ）可選后端面的平面的精度等級 IT10級，飛輪殼后 端面的主參數(shù) L250-400mm查表可知平面度為；2）可選后端面與前端面的精度等級為 IT10級，飛輪殼后端面 主參數(shù)直徑D在160-250mm 查表可知平行度為；3）可選后端面與內(nèi)孔的圓跳度的精度等級為IT10級，飛輪殼后端面主參數(shù)直徑 D在120-250mm查表可知圓跳度為;(3)為了保證前端面孔$與其他零件配合，且保證精度。 于圓心相對于X軸、丫軸的位置度精度等級為IT8級，查表可 選位置度為；于前端面銷孔 2- $ 10既是裝配時安裝銷以供飛輪殼定 位之用。又是在飛輪殼在精加工過程中作

3、為精基準(zhǔn)，為了保證位 置的準(zhǔn)確性，于精度等級 IT7級，查表可知銷孔的位置度為 于后端面孔8- $ 10mm將直接影響飛輪殼與發(fā)動機(jī)箱體的裝 配牢固與否，應(yīng)保證其位置的準(zhǔn)確，于后端面孔的精度等級 已選IT11級，查表可知后端面孔相對于 X軸、丫軸確定的位 置精度為于后端面馬達(dá)螺孔 2- $ 12mm將影響飛輪殼與電動機(jī)的 裝配，為保證精度，相對于馬達(dá)孔中心線的位置度為。綜上所述，該飛輪殼的各項技術(shù)要求制訂的合理，基本符合該零件在工作中的功用。-16 -表面粗糙度確定表面粗糙度是指加工表面上具有較小 間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。它主要是所采用的 加工方法形成的，如加工表面的刀痕及切削分裂

4、時的材料塑 性變形等。N485QA型柴油機(jī)飛輪殼各個表面要求不同，所以制定以 下表面粗糙度：1）飛輪殼前端面銷孔是作為定位和加工精 基準(zhǔn)的部位，但不要求太精確，接近于精加工，微見加工紋 理?？蛇x擇粗糙度 Ra=卩m2 ）飛輪殼前、后端面及馬達(dá)孔都是與其他零件連接而 不是配合的表面，屬于半精加工表面，少見加工紋理。可選 擇粗糙度Ra=卩m3）后端面螺栓通孔 8-M10X 30、后端面螺孔 12-M10、 前端面馬達(dá)螺孔2-M12、和周邊面螺孔8-M6-7H均屬緊固件 表面，屬于半精加工表面，可見加工紋理。可選擇粗糙度 Ra=a m；審查飛輪殼的工藝性分析N485QA零件可知，飛輪殼前 后兩端面均

5、要求切削加工，并在軸向方向上均高于相臨表 面，這樣既減少了加工面積，又提高了工作時飛輪殼端面的 接觸剛度；前端面銷孔2- $ 10、后端面螺栓通孔8- $ 10mm 的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精 度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度 機(jī)、馬達(dá)孔$ 820床加工，通過銃削、鉆床的粗加工就可以 達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但 也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地 加工出來。此可見，該零件的工藝性較好。-17 -工藝設(shè)計評價在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下，對于零件圖上標(biāo)注的尺寸精度和表面粗糙度要求應(yīng)取

6、經(jīng)濟(jì)值。若尺 寸公差規(guī)定過嚴(yán)，表面粗糙度值規(guī)定過小，盡管提高了零件 的精度，但是必然也會無謂地增加產(chǎn)品制造成本。該飛輪殼的幾個主要工作面因為關(guān)系到與其他零件的接觸精度和配合精度，表面粗糙度相對于其他非工作面來說 相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方 法也能保質(zhì)保量地加工出來。此可見，該零件尺寸精度的等 級和表面粗糙度的確定合理。表1飛輪殼零件工藝技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差公差及精度等級表面粗糙度/m 形位公差/mm 飛輪殼 前端面/mm /mm ± ， IT10 飛輪 殼后端面 土，IT10 前端面孔$前端面銷孔，IT82- $ 12周邊平面 飛輪殼馬達(dá)孔$ $ 12

7、 IT7 , IT11 ,190 ± 154 ±$-18 -IT9 后端面螺栓通孔8-M10 X 30 $ 10 IT11 IT9 IT9IT11后端面螺孔12-M10前端面馬達(dá)螺孔 M10 M12 M62-M12X 30周邊面螺孔 8-M6-7HN485QA飛輪殼設(shè)計總結(jié)于飛輪殼是殼體類零件，整個零件曝露在發(fā)動機(jī)外圍，與發(fā)動機(jī)內(nèi)部精密零件稍有區(qū)別，但是總結(jié)下來也有以下重點(diǎn)之處：1,選材：選材一般都用 HT200,但是可以在提高成本改 善質(zhì)量的條件下將其改選為球墨鑄鐵。2，定位：定位銷的設(shè)計要精確，這關(guān)系到整個飛輪殼 與機(jī)體配合好壞。3，螺栓；螺栓設(shè)計要既滿足強(qiáng)度和剛度 要

8、求，又要設(shè)計合理的分布，同時在生產(chǎn)中考慮成本的預(yù)算，正確選用螺栓的配套。4，前端面與后端面的形位公差確定：因為這關(guān)系到飛 輪殼與機(jī)體連接面的配合及密封效果。5，觀察孔的改進(jìn)設(shè)計：改進(jìn)之處即在于可以精確找到 上止點(diǎn)位置。6，周邊通孔改進(jìn)設(shè)計：改進(jìn)之處可以將飛輪 殼內(nèi)部鐵屑粉末隨時排除。保證了發(fā)動機(jī)的快速響應(yīng)性能。7。-19 -3 N485QA噴油泵支架設(shè)計噴油泵支架簡介及材料選用噴油泵支架簡介 柴油機(jī)上的噴油泵多為通過支架固 定，通過高壓油管為柴油機(jī)供油，并且采用油泵支架時，為 了加固穩(wěn)固性和安全性，多采用高剛度的油泵支架，并在噴 油泵支架上采用一些措施以加強(qiáng)支架的整體剛度。但是，隨 著目前柴油

9、機(jī)配套范圍的擴(kuò)大，柴油機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時會比較 容易差生振動，而于油泵支架的剛度比較高，油泵支架會發(fā) 生共振，即柴油機(jī)在整車常用運(yùn)轉(zhuǎn)下，有可能與噴油泵支架 發(fā)生共振從而和高壓油管形成共振，而高壓油管在發(fā)生共振 后有可能受到損壞從而導(dǎo)致高壓油管失效，影響柴油機(jī)發(fā)動 機(jī)的正常工作。所以噴油泵支架的好壞也決定了柴油機(jī)的品 質(zhì)。目前，市面上的柴油機(jī)噴油泵支架類型很多，一般設(shè)計 的都很簡單，有的是靠一般支架固定在機(jī)體上；而且是與齒 輪室連接一體。經(jīng)拆裝分析可知N485QA柴油機(jī)噴油泵是與齒輪室連接一體，沒有發(fā)現(xiàn)有噴油泵支架，所以柴油機(jī)可靠 性不是太好。所以有必要設(shè)計一種新型柴油機(jī)噴油泵支架對 噴油泵起到固定

10、和支撐作用。表2噴油泵支架設(shè)計的一般要求在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，支架的重量應(yīng)要求輕、成本低。抗振性能優(yōu)越。結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，便于鑄造、焊接和機(jī)械加工。 結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便更換。噴油泵支架的材料選用及處理材料選用主要是根據(jù)支架的使用要求。多數(shù)支架形狀不是太復(fù)雜，并且工藝要求也不是 很高，所以一般使用鑄造，于鑄鐵的鑄造性能好、價廉和吸 振能力強(qiáng)，所以應(yīng)用最廣泛。HT150流動性好，主要用于受較大等彎曲應(yīng)力（約為10pa），大多數(shù)用于支架、箱體等零件。 滿足噴油泵支架的使用要求，并且材料廉價，成本低。-20 -71緒論機(jī)械制造工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用物質(zhì)生產(chǎn)始終是人類社會生存發(fā)

11、展的基礎(chǔ)。制造業(yè)是人 類財富在20世紀(jì)空前膨脹的主要貢獻(xiàn)者，沒有制造業(yè)的發(fā) 展就沒有今天人類的現(xiàn)代物質(zhì)文明。制造業(yè)是所有與制造有關(guān)行業(yè)的總體。它是國民經(jīng)濟(jì)的 支柱產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)化國家中以各種形式從事制造 活動的人員約占全國從業(yè)人數(shù)的四分之一。美國財富的68%來自制造業(yè)，日本國民生產(chǎn)總值的約50%制造業(yè)創(chuàng)造，我國的制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中占了約40% “在我國，處于工業(yè)中心地位的制造業(yè)，特別是裝備制造業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā) 展的基礎(chǔ)，是工業(yè)化、現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)動機(jī)和動力源，是參 與國際競爭取勝的法寶，是技術(shù)進(jìn)步的主要舞臺，是提高人 均收入的財源，國際安全的保障，發(fā)展現(xiàn)代文明的物質(zhì)基 礎(chǔ)”。另一方

12、面，制造業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各部門和科技、國防提 供技術(shù)裝備，是整個工業(yè)、經(jīng)濟(jì)與科技、國防的基礎(chǔ)。機(jī)械制造工業(yè)是制造業(yè)最重要組成之一。它是為用戶創(chuàng) 造和提供機(jī)械產(chǎn)品的行業(yè)，包括了機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、 制造生產(chǎn)、流通和售后服務(wù)全過程。目前，機(jī)械制造業(yè)肩負(fù) 著雙重任務(wù)：一是直接為最終用戶提供消費(fèi)品；二是為國民 經(jīng)濟(jì)個行業(yè)提供生產(chǎn)技術(shù)裝備。因此，機(jī)械制造業(yè)是國家工 業(yè)體系的重要基礎(chǔ)和國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，機(jī)械制造技 術(shù)水平的提高與進(jìn)步將對整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技、國防 實力生產(chǎn)生直接的作用和影響，是衡量一個國家科技水平的 重要標(biāo)志之一，在綜合國力競爭中具有重要的地位。我國的機(jī)械制造業(yè)已具有相當(dāng)規(guī)模和一定

13、的技術(shù)基礎(chǔ)， 成為我國工業(yè)體系中最大的產(chǎn)業(yè)之一。20XX年實現(xiàn)銷售收入21651億元，占全國工業(yè)總銷售收入的21%利潤257億元、稅收621億元，均占全國工業(yè)同 比的15%出口創(chuàng)匯363億元，占全國外貿(mào)出口額的 20% 其發(fā)展速度高于同期全國工業(yè)的平均水平。隨著科技、經(jīng)濟(jì)、社會的日益進(jìn)步和快速發(fā)展，日趨激 烈的國際競爭及不斷提高的人民生活水平對機(jī)械產(chǎn)品在性 能、價格、質(zhì)量、服務(wù)、環(huán)保及多樣性、可靠性、準(zhǔn)時性等 方面提出的要求越來越高，對先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)裝備、技術(shù)與 國防-1 -裝備的需求越來越大，機(jī)械制造業(yè)面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。汽車制造工業(yè)技術(shù)的發(fā)展簡介19世紀(jì)末20世紀(jì)初，歐美一些主要資本主義

14、國家相繼完成了工業(yè)革命。隨著生產(chǎn)力的不斷提高，要求交通運(yùn)輸工 具也要有相應(yīng)的發(fā)展。石油工業(yè)和機(jī)械工業(yè)的發(fā)展以及能夠 提供足夠的燃料和先進(jìn)的和加工設(shè)備。因此，繼德國人卡爾 本茨和哥德里普分別于1886年先后成功發(fā)明了世界上第一輛三輪內(nèi)燃機(jī)汽車和第一輛四輪內(nèi)燃機(jī)汽車以后，各國先后 制造出了自己的汽車使得世界汽車工業(yè)得到了日新月異的 變化。從奧托提出一種四沖程循環(huán)點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)之后，1892年德國汽車工程師魯?shù)婪虻胰麪柼岢隽艘环N新型的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，即在壓縮終了將液體燃料燃油噴入缸內(nèi)，利用壓縮終 了的氣體的高溫將燃油點(diǎn)燃，它可以采用大的壓縮比和膨脹 比，沒有爆燃，熱效率可以比當(dāng)時其他機(jī)型高一倍。這種構(gòu) 想

15、在5年之后終于演變成一種實際機(jī)型，即壓燃式發(fā)動機(jī)一 柴油機(jī)。目前汽油機(jī)和柴油機(jī)是當(dāng)今世界交通運(yùn)輸業(yè)最重要的 兩款機(jī)型，經(jīng)過了 100年的飛速發(fā)展它們已經(jīng)達(dá)到了非常高 的水平，近20多年以來計算機(jī)的應(yīng)用、現(xiàn)代設(shè)計理論、現(xiàn) 代測試手段、新材料、新工藝、新技術(shù)等諸方面的成就，不但改變了汽車工業(yè)的面貌，而且使得汽車產(chǎn)品及設(shè)備性能煥 然一新。如各種電子設(shè)備、新型零件結(jié)構(gòu)、酷炫的外形等的 運(yùn)用。汽車零件設(shè)計要求社會對汽車不斷增長的要求，促使汽車工業(yè)生產(chǎn)日益繁 榮。一輛汽車有上萬個零件組成，鋼鐵、有色金屬、工程塑 料、橡膠、玻璃、紡織品、木材、涂料等眾多材料制成；應(yīng) 用冶煉、鍛造、鑄造、機(jī)械加工、焊接、裝配

16、、涂裝等許多 工藝和技術(shù)；化工、電子、電力、石油、輕工等工業(yè)部門。 拿汽車零件來說，每個零件都需要選材、 設(shè)計、制造、匹配、 測試、最后達(dá)到批量生產(chǎn)，以滿足各個生產(chǎn)企業(yè)的需求。零 件的設(shè)計應(yīng)該滿足許多要求；1)根據(jù)零件使用要求，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)。為此必需 對各種不同類型的零件加以分析，進(jìn)行綜合評定和正確使 用。2) 根據(jù)機(jī)器的工作要求，計算作用在零件上的載荷。-2 -3)根據(jù)零件類型、結(jié)構(gòu)和所受載荷，分析零件可能的失效 形式，從而確定零件的設(shè)計準(zhǔn)則。4)根據(jù)零件的工作條件及對零件的特殊要求選擇適當(dāng)?shù)?材料。5) 6 ) 7 )根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則進(jìn)行相關(guān)計算，確定零件的基本尺寸。根 據(jù)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)

17、化等原則進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。細(xì)節(jié)設(shè)計完成后，必要時進(jìn)行詳細(xì)的校核計算，以判斷 結(jié)構(gòu)的合理性。8)畫出零件工作圖，并寫出計算說明書。發(fā)動機(jī)是工程機(jī)械產(chǎn)品成本構(gòu)成的核心，也是工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈條中與整車制造并列的重要環(huán)節(jié)，N485QA型柴油機(jī)是四缸、直列、水冷、四沖程高速柴油機(jī)。該系列柴油機(jī)具有 結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、操作方便、機(jī)體剛性好、工作可靠、 使用壽命長，經(jīng)濟(jì)性好及系列化程度高等優(yōu)點(diǎn)。是輕型卡車、農(nóng)用運(yùn)輸車、發(fā)電機(jī)組、水泵機(jī)組、空壓機(jī)組及小型挖掘機(jī)、 林業(yè)機(jī)械、裝卸車、叉車、等各種中小型工程機(jī)械的理想配 套動力。，作為其配件的 N485QA柴油機(jī)飛輪殼及噴油泵支 架也應(yīng)當(dāng)配以相當(dāng)?shù)脑O(shè)計要求和加工

18、技術(shù)，以提高產(chǎn)品的整 體技術(shù)水平。隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的手 工設(shè)計正逐漸被借助于計算機(jī)技術(shù)的設(shè)計所代替。計算機(jī)技 術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用已從往日的計算、繪圖，發(fā)展到當(dāng)今的三 維建模、優(yōu)化設(shè)計、仿真和虛擬制造，設(shè)計生產(chǎn)一體化，大 大加速了設(shè)計過程，提高了設(shè)計質(zhì)量。隨著我國加入WTO 企業(yè)間的競爭更加激烈，企業(yè)要在市立于不敗之地，已逐步 實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新。-3 -2 N485QA飛輪殼設(shè)計飛輪殼簡介及材料選用飛輪殼簡介飛輪是個轉(zhuǎn)動慣量很大的圓盤，其主要功 用是將在做功行程中傳輸給曲軸的功的一部分儲存起來，用 以在其他行程中克服阻力，帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)越過上、下止 點(diǎn)，保證曲軸的旋轉(zhuǎn)

19、角度和輸出轉(zhuǎn)矩盡可能均勻，并使發(fā)動 機(jī)可能克服短時間的超載荷；此外，在結(jié)構(gòu)上飛輪又往往用 作汽車傳動系統(tǒng)中摩擦離合器的驅(qū)動件。飛輪殼安裝于發(fā)動機(jī)與變速箱之間，外接曲軸箱、啟動 機(jī)、油底殼，內(nèi)置飛輪總成，起到連接、防護(hù)和載體的作用。 飛輪殼的前端面與發(fā)動機(jī)的機(jī)箱聯(lián)結(jié)，后端面內(nèi)孔與飛輪蓋 配合，飛輪在飛輪殼內(nèi)高速轉(zhuǎn)動。 飛輪在高速旋轉(zhuǎn)的過程中， 飛輪殼起到連接、防護(hù)和載體的作用，因此該零件應(yīng)具有足 夠的強(qiáng)度且應(yīng)具有較強(qiáng)的耐磨性，以適應(yīng)飛輪殼的工作條 件。飛輪殼材料選用及處理 飛輪殼的材料若選用 HT200,珠 光體灰口鐵。其特性是該材料能承受較大的應(yīng)力。其金相組 織結(jié)構(gòu)為鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混

20、合物，于它是硬的滲 碳體和軟的鐵素體相間組成的混合物，所以其機(jī)械性能介于鐵素體和滲碳體之間，故強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑 性，但從金相組織顯微來看，鑄鐵中化合碳正好等于%珠光體中的鐵素體與滲碳體一層層交替間隔，呈片狀排列，而 其余的碳是以片狀石墨狀態(tài)存在，使切削過程中切屑不能連 續(xù)成形。N485QA飛輪殼選用的材料為 HT200,珠光體灰鑄鐵。該 材料強(qiáng)度、硬度相對較高，具有良好的減振性，對機(jī)械振動起緩沖作 用，從而阻止振動能量的傳播；具有優(yōu)良的耐磨性，缺口敏 感性小，外來缺口對灰鑄鐵的疲勞強(qiáng)度影響甚微，從而增加 了零件工作的可靠性。于灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造 和沖壓?；诣T鐵的焊接性

21、能很差，如焊接區(qū)容易出現(xiàn)白口組 織，裂紋的傾向較大。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能 優(yōu)良。于飛輪殼尺寸較大，形狀較為復(fù)雜。-4 -毛坯宜用鑄件。N485QA飛輪殼形狀簡單，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，屬殼體類零件。 對鑄件精度要求較高、表面質(zhì)量與機(jī)械性能要好，故而選擇了砂型鑄 造。該飛輪殼屬于大批量生產(chǎn)，不宜采用手工鑄造，而應(yīng)該 選用金屬模機(jī)器造型。機(jī)器造型可大大提高勞動生產(chǎn)率，改 善勞動條件，鑄件尺寸精確，表面光潔，加工余量小。為實現(xiàn)飛輪殼連接、防護(hù)和載體的作用，其后端面內(nèi)孔要與飛輪 蓋的配合，因此加工精度要求較高。飛輪殼在工作過程中需 要有良好的耐磨性，為增強(qiáng)其切削加工性能，去除內(nèi)應(yīng)力， 該工件要求經(jīng)

22、過退火處理，硬度范圍175225HBSN485QA飛輪殼結(jié)構(gòu)設(shè)計飛輪殼前端面孔設(shè)計：根據(jù)柴油機(jī)拆卸實習(xí)可知，曲軸的后端面伸出曲軸箱外 與飛輪配鉸，根據(jù)測繪可知飛輪殼殼體直徑為$ 350mm曲軸后端面直徑為$ mm,故飛輪殼前端面孔設(shè)計尺寸應(yīng)該為$ 126 .8mm。 基準(zhǔn)制的選用：選擇基準(zhǔn)制應(yīng)從結(jié)構(gòu)、工藝、經(jīng)濟(jì)性幾方面綜合考慮， 權(quán)衡利弊。1 ） 一般情況下，優(yōu)先選擇基孔制?？准庸ひ?軸加工困難很多，而且多數(shù)加工方法采用定尺寸刀具和量 具。選用基孔制，可以減少標(biāo)準(zhǔn)刀具和量具的數(shù)量。只要在 有明顯經(jīng)濟(jì)效益的情況下選用基軸制。2）孔與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，基準(zhǔn)制選定通常依標(biāo)準(zhǔn)件而定。綜上所述，故飛輪殼前

23、端面孔與曲軸前端面軸的配合選 用基孔制。公差等級的選用：合理選用公差等級，對解決機(jī)器零件的使用要求與制造 成本之間的矛盾起著決定性作用。一般使用原則如下：1）對于基本尺寸小于或等于 500mm的較高等級的配合， 于孔比同級的軸加工困難，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差小于或等于 IT8級時， 推薦孔比軸低一級相配合。2）選擇公差等級既要滿足設(shè)計要求，又要考慮工藝的 可能性和經(jīng)濟(jì)型。即在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用 較低公差等級。一般情況選-5 -用IT5-IT12用于配合尺寸公差。綜上所述，故飛輪殼前端面孔與曲軸后端面軸選用公差 等級IT8即可。配合的選用：設(shè)計中，根據(jù)使用要求，應(yīng)盡可能選用優(yōu)先配合和常用 配合

24、以利于匹配。如果不能滿足要求可選用一般用途孔、軸帶組成的配 合，也可選用國際提供的任一孔、軸帶組成所需的配合。采 用類比法即參照同類機(jī)型機(jī)器或機(jī)構(gòu)中經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證 的已用配合的使用情況，再考慮所設(shè)計的機(jī)器的使用要求， 合理確定所需配合。因為飛輪殼前端面孔與曲軸后端面軸配合精度要求不高，只是定位，有一定的間隙，飛輪殼是殼體零件，無相對轉(zhuǎn)動，要求零 件可以自裝拆，配合精度在IT7-IT11 之間，所以可以選用間隙配合，其基本偏差為 H。、圖尺寸w 500mmtt、孔一般、常用、優(yōu)先公差帶。）綜上所述，故飛輪殼前端面孔與曲軸后端面軸配合選用優(yōu)先配合H8/ h7圖 尺寸w 500mm軸由一般、常用、

25、優(yōu)先公差帶-6 -10080604020東部西部北部0第一季度圖 尺寸w 500mm軸一般、常用、優(yōu)先公差帶第三季度查表可得飛輪殼前端面孔的尺寸可定為$飛輪殼馬達(dá)孔設(shè)計 根據(jù)對N584QA柴油機(jī)的拆卸和測繪 可知電動機(jī)的裝配孔徑的設(shè)計尺寸為，根據(jù)以上的基準(zhǔn)制、 公差等級、配合要求內(nèi)容分析。電動機(jī)可視為標(biāo)準(zhǔn)件，要求 飛輪殼上的馬達(dá)孔與電動機(jī)配合，故選用基軸制；電動機(jī)與 馬達(dá)孔之間無相對轉(zhuǎn)動，只是一般的定位配合，選用范圍為 IT4-IT11級，選用IT9級；配合方式是h9,電動機(jī)可自拆卸。-7 -圖馬達(dá)孔設(shè)計尺寸及位置查表可得；電動機(jī)裝配孔徑即飛輪殼馬達(dá)孔徑為$飛輪殼后端面螺孔設(shè)計根據(jù)柴油機(jī)拆卸可

26、知，飛輪殼后端面是與離合器蓋相配合，為保證離合器蓋不松脫，必須 設(shè)計螺栓連接用于加強(qiáng)連接。于接觸面為圓形面，根據(jù)機(jī)械 設(shè)計內(nèi)容需要確定螺栓分布、螺栓受力分析，螺栓選型，設(shè) 計中應(yīng)該盡量滿足零件使用要求、減少加工表面、節(jié)省原材 料，已達(dá)到最佳設(shè)計，為企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本， 縮短耗用工時， 提高經(jīng)濟(jì)效益。螺孔的分布設(shè)計：1）螺栓的布置應(yīng)使各螺栓受力均等。2）螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。布置螺栓時， 各螺栓軸線以及螺栓軸線和機(jī)體壁之間的最小距離，應(yīng)根據(jù)扳手所需的活動 空間的大小來決定。3） 分布在同一圓周上的螺栓的數(shù)目，應(yīng)取4、6、& 12 等偶數(shù)，以便在圓周上鉆孔時的分度和畫線。綜上所述，

27、螺孔初步設(shè)計在圓周上平均分布12個。如下圖所示如圖螺栓孔的分布-8 -螺栓的受力分析：飛輪后端面上的螺栓主要受來自離合器蓋的工作剪力。這種連接是利用鉸制孔用螺栓抗剪切應(yīng)力來承受載荷F的，螺栓桿與孔壁之間無間隙，接觸表面受擠壓，在連接結(jié)合面處螺栓桿受剪切。因此分別按受擠壓和剪切強(qiáng)度條件來計算。所示）采用普通螺栓聯(lián)接，螺栓數(shù)目為Z=12o1）分析聯(lián)接載荷：于離合器重力作用，聯(lián)接受力有：橫向載荷Fv=F= 11084N 軸向載荷Fh=O N翻轉(zhuǎn)力矩 M=Fv X 150=4627502） 于Fh=0,各個螺栓受到的軸向工作載荷也為F1=0;于翻轉(zhuǎn)力矩作用，垂直上側(cè)各個螺栓受到的加載的作用，而 垂直下

28、側(cè)螺栓受到減載作用。根據(jù)圖飛輪殼后端面螺孔設(shè)計位置公式：Fmax= M*Lmax462750=2203 N; 2z12Li2i1 - 9 -垂直上側(cè)的螺栓所受的軸向工作載荷為;F=F1+Fmax=2203 N3）在橫向力Fv的作用下，底部連接結(jié)合面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)結(jié)合面不滑移條件fzF0CmFhKSFv CbCn查表可得結(jié)合面間的摩擦系數(shù)f=,取防滑系數(shù)為Ks二并取CCbmCm因為Fh=0所以上述公式可變更為下式：fzF0則各螺栓所需的預(yù)緊力為：KFSvVF0KFsfZ110846928N124）上面每個螺栓所受的總拉力F2F0CCbbCmF69287557079N確定螺栓直徑選擇螺栓材料為

29、 Q235性能等級為的螺栓， 查表可得材 料的屈服極限a S=240Mpa,安全系數(shù)S=,故螺栓許用應(yīng)力【a P】=根據(jù)公式求得螺栓危險截面直徑為：ss160Mpad1447079160按照標(biāo)準(zhǔn)選擇螺紋公稱直徑d=10mm公稱長度為L=30mm（4）校核螺栓組連接結(jié)合面的工作能力1）連接結(jié)合面下端的擠壓應(yīng)力不超過許用值，防止結(jié) 合面壓碎。根據(jù)以下公式校核：1ZpmaxAF0CCMMCbMhW-10 -查表可得a p= a b= x 250 MpaMpa，故連接結(jié)合面下 端不致壓碎。2）保證受力時結(jié)合面無間隙，根據(jù)以下公式校核：1ZpminAF0CCMMCbM0Fh做 不會差生間隙。3）螺栓預(yù)緊

30、力是否合適，根據(jù)下式校核：pFOAS1已知a s=240Mpa, A仁取下限即為 s14d214102A而預(yù)緊力為6520N,小于上值，故滿足要求。4）螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件，根據(jù)以下公式校核：pFdL02minpp7079Mpa160Mpa106Mpa SpRp故擠壓強(qiáng)度滿足要求。p5）螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件，根據(jù)以下公式校核F4d220剪切強(qiáng)度滿足要求。據(jù)計算可知確定公稱直徑后，飛輪殼后端面12個螺栓的類型選擇 M10X 30普通螺栓連接 螺孔也應(yīng)該選擇相應(yīng)的配合。至于螺母、墊圈、螺距、 配合等尺寸和要求因篇幅有限，本人不在闡述。-11 -飛輪殼后端面螺栓通孔設(shè)計為了將飛輪殼及飛輪總成固

31、定在機(jī)體上，必須設(shè)計螺栓連接，此螺栓連接的設(shè)計方 法與前端面螺孔設(shè)計類似，要用到以下公式：CmfzFOFKSFvh CbCmd142根據(jù)計算可 這8個螺栓連接的公稱直徑可選用 M10X 30, 經(jīng)過校核之后可以滿足零件使用要求。FdLF224d00mi叩圖飛輪殼后端面螺栓通孔位置-12 -飛輪殼前端面銷孔設(shè)計(1) 銷孔的位置及材料選用：銷主要用于裝配定位，也可以連接和鎖定零件。在發(fā)動 機(jī)裝配過程中需要銷來給與飛輪殼一個支持和定位，必須要 用到銷。銷的類型可根據(jù)工作要求選定，用于連接的銷的直 徑可根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)按經(jīng)驗選定，必要時也要強(qiáng)度校 核。 飛輪殼前端面在發(fā)動機(jī)裝配過程中需要支撐和定位

32、， 根據(jù)要求設(shè)計銷選擇普通圓柱銷即可，銷的位置應(yīng)該分布在 緊固螺栓的對稱方向上，設(shè)計兩個銷即可滿足要求，銷在每 一被聯(lián)接內(nèi)的長度，約為銷直徑的1-2倍。材料通常選用45 號鋼，熱處理后硬度為 HRC30-36.(2) 銷的尺寸設(shè)計：因為飛輪殼銷的受力主要來自飛輪殼重量引起的剪切力F，根據(jù)以下計算公式：4F 2dZ其中Z為銷的數(shù)目；F為橫向剪切力；d為銷的公稱直徑；為銷許用剪切應(yīng)力 Mpa 般=80Mpa4FZ416070mm8mm 28010艮據(jù)已知條件可以計算出d以上可知可選擇公稱直徑3mm以上的銷，為了滿足要求又要節(jié)約成本可選擇公稱直徑d=10mm長度l=20mm的銷聯(lián)接，即銷10 X 2

33、0-GB121-76。所以銷孔的孔徑的設(shè)計尺寸為 d=10mm 孔深度為 l=20mmo'周邊平面的改進(jìn)設(shè)計 周邊平面凸臺設(shè)計：飛輪殼不但是連接機(jī)體和離合器的載體，起到了連接、防護(hù)的作用，而且也可以設(shè)計有機(jī)體的支撐架的部件，如下 圖所示：在飛輪殼垂直軸線兩端對稱位置布置兩個類似長方 形的凸臺，這個凸臺就是支撐架的安裝位置，在兩個平面表 面各加工四個螺孔以供安裝腳架。-13 -周邊平面散熱窗的設(shè)計：經(jīng)過對N485QA整機(jī)拆卸，仔細(xì)觀察飛輪殼，發(fā)現(xiàn)此飛 輪殼存在一定的結(jié)構(gòu)缺陷。此柴油機(jī)為滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，已經(jīng)開始采用電控燃油噴射系統(tǒng)，作為電控系統(tǒng)的一個組成部分，各類高精 度傳感器也必

34、須隨之運(yùn)用。而采集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的曲軸傳感器 大都裝配在飛輪殼上。在飛輪殼與離合器組成的封閉空腔內(nèi)，離合器與飛輪嚙 合的過程中，隨發(fā)動機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而容易使溫度急劇上升， 于離合器摩擦片與飛輪易產(chǎn)生干摩擦，進(jìn)而容易產(chǎn)生金屬粉末，而金屬粉末在封閉空腔內(nèi)隨飛輪不停地旋轉(zhuǎn)。同時，曲 軸轉(zhuǎn)速傳感器頭部帶有磁性，從而把金屬粉末吸到傳感器頭 部，影響發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速信號，使發(fā)動機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)，嚴(yán)重甚至 會損壞曲軸傳感器。為了克服上述缺點(diǎn)，可以在飛輪殼周邊布置散熱窗以減 少金屬粉末產(chǎn)生，又能將金屬粉末排除飛輪殼。此設(shè)計的結(jié) 構(gòu)有：1、散熱窗通口 ； 2、固定螺栓；3、防水蓋板此種改進(jìn)即在散熱窗口上設(shè)有防水蓋板，所述的防

35、水蓋 板包括一組按相同角度向上傾斜設(shè)置的葉片，通過設(shè)置在邊 角的螺栓與飛輪殼體固定連接，也可以與殼體成為一體，但 提高了鑄造加工難度。設(shè)計優(yōu)點(diǎn)：在柴油機(jī)工作時，離合器 的摩擦片與飛輪于干摩擦產(chǎn)生的金屬粉末在空腔中隨飛輪 一起運(yùn)動，其可以通過散熱窗排出機(jī)外，防水蓋板可避免外 界的水通過散熱窗進(jìn)入飛輪殼內(nèi)部。結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、 節(jié)約材料，容易安裝和拆卸。如下圖所示：圖防水蓋板三維圖周邊平面觀察孔設(shè)計：在調(diào)整柴油機(jī)氣門間隙時，都是轉(zhuǎn)動柴油機(jī)的飛輪，通過飛輪殼上的觀察孔來觀察飛輪 刻線與飛輪殼觀察孔刻線的對齊情況，當(dāng)飛輪刻線與飛輪殼 觀察孔刻-14 -線對齊時，恰好是柴油機(jī)一缸貨六缸的上止點(diǎn)位置。這

36、種調(diào)整柴油機(jī)氣門間隙的方法，存在速度慢和不準(zhǔn)確的弊 端。為了解決上述難題需要設(shè)計一種能迅速且準(zhǔn)確地調(diào)整 柴油機(jī)一缸或六缸上止點(diǎn)位置，故作一下改進(jìn)設(shè)計：根據(jù)現(xiàn)有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計一種柴油機(jī)飛輪 殼觀察孔蓋板，與現(xiàn)有的觀察孔相匹配，即形狀吻合，尺寸大小能覆蓋飛輪殼的觀察孔。設(shè)計的柴油機(jī)飛輪殼觀察孔 蓋板包括：蓋板體、安裝孔、缺口、指針。1）蓋板體：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在蓋板上設(shè)有安裝孔，并在蓋 板體中段一側(cè)設(shè)有缺口，該缺口的內(nèi)邊上固結(jié)有與蓋板體垂 直的指針。2）安裝孔：安裝孔最好設(shè)計為橢圓孔，可以上下左右 靈活移動；安裝孔的數(shù)量是 2個，分別設(shè)置在蓋板體長度方 向的兩端部位；安裝時，用螺栓穿過安裝孔

37、旋接在飛輪殼上。3）缺口和指針：蓋板將飛輪殼觀察孔蓋住時，使指針伸入到飛輪殼觀察孔內(nèi)部。松開螺栓，移動蓋板體，使飛輪 殼觀察孔通過蓋板體上的缺口暴露在視線范圍內(nèi)，眼睛順著 指針通過蓋板體上的缺口和飛輪殼觀察孔能看到飛輪的標(biāo) 識；緩慢轉(zhuǎn)動飛輪盤，直到看到飛輪上的刻線恰好對準(zhǔn)伸入 到飛輪殼觀察孔內(nèi)的指針，此時即為發(fā)動機(jī)一缸貨六缸的上 止點(diǎn)位置。避免了視覺誤差。觀察孔蓋板設(shè)計數(shù)據(jù)：長：67mm 寬：34mm 厚：安裝孔螺栓：小六角螺母 M8 GB51-76如下圖所示圖觀察孔蓋三維圖-15 -鑄鐵支架必要時需時效處理，其目的是在不降低鑄鐵力 學(xué)性能的前提下，使鑄鐵的內(nèi)應(yīng)力和機(jī)加工切削應(yīng)力得到消 除或穩(wěn)

38、定，以減少長期使用中的變形，保證幾何精度。時效 處理的方法很多，為了節(jié)約成本可以采用自然時效處理，即 粗加工后放在室外擱置相當(dāng)長一段時間使內(nèi)應(yīng)力自然松弛 和消除，方法簡單、效果好。噴油泵支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計單體泵的安裝固定方式一般都用法蘭安裝在機(jī)體上，用2-3個螺栓緊固，只有大型強(qiáng)化泵用4-6個螺栓緊固；主要安裝尺寸見下表：mm系列代號 出油閥緊頭座連接螺紋定位外圓直徑 安裝孔數(shù)X直徑 安裝孔距 安裝面到凸輪面距 適用機(jī)型 0 1 AB C M12X M12X M12X M14X M18X 36 45 42(45)45 65 2X3 X 3 X 2 X 11 2 X 18 56 40-65 50-6

39、0 90 112 62 65 70 75 85 85 90 95 100 105 85 90 95100 105 105 100 110 250多缸合成泵的安裝與連接有以下幾種方式：a，固定板安裝，多用于 6缸以下的小型噴油泵；b，支架安裝，用泵 體底部圓弧固定緊在支架上； c，平板安裝，用噴油泵體平 面固緊在平板支架上。支架的基本結(jié)構(gòu)確定 為了與噴油泵匹配設(shè)計支架的結(jié) 構(gòu)包括噴油泵支架本體，并且在本體上設(shè)有可加強(qiáng)噴油泵支 架整體剛度的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋包括在噴油泵支架本體的兩側(cè) 上有支架底部向頂部延伸的第一加強(qiáng)筋、第二加強(qiáng)筋和第三 加強(qiáng)筋；其中第二加強(qiáng)筋可與第一加強(qiáng)筋延伸相交，而與第 三加強(qiáng)筋延伸分離。于在噴油泵支架的兩側(cè)上設(shè)有延伸的加 強(qiáng)筋，并且這些延伸的加強(qiáng)筋相互之間以一定的方式排列， 達(dá)到了在噴油泵支架的安全性能下降低了剛度，從而降低了 支架的整體剛度，也使噴油泵支架避開了與柴油機(jī)發(fā)動機(jī)的 共振頻率，提高了發(fā)動機(jī)的可靠性。參照下面兩圖，在噴油泵支架本體1上設(shè)有加強(qiáng)噴油泵支架整體剛度的加強(qiáng)筋，該加強(qiáng)筋包括在支架本體1的兩側(cè)面上支架底部向頂部延伸的第一加強(qiáng)筋2、第二加強(qiáng)筋3和第三加強(qiáng)筋4;其中第二加強(qiáng)筋 3延伸的方向與第一加強(qiáng)筋 2的延伸方向相交，而與第三加強(qiáng)筋4的延伸方向避開，已達(dá)到合理的分布。為盡可能的降低噴油泵支架的剛度，達(dá)到 避開與柴油機(jī)