汽車發(fā)動機設(shè)計,課程設(shè)計

1、武漢理工大學(xué)汽車發(fā)動機設(shè)計課程設(shè)計說明書武漢理工大學(xué)汽車發(fā)動機設(shè)計課程設(shè)計說明書- -活塞環(huán)數(shù)取決于密封的要求，目前四沖程發(fā)動機通常采用兩道氣環(huán)和一道油環(huán)。環(huán)的軸向高度應(yīng)盡可能減小，這樣可以減少摩擦損失，一般情況下，氣環(huán)的軸向高度為23mm，油環(huán)的軸向高度為45mm。取氣環(huán)的軸向高度C=C=2mm，油環(huán)的軸向高度12C=4mm。3環(huán)岸的高度b要求用足夠的強度，一般情況下，第一環(huán)岸b=(1.52.5)C,b=112(12)C。取第一環(huán)岸b=1.5C=1.5x2mm=3mm，第二環(huán)岸b=1.25C=1.25x2mm=2.5mm。21122所以環(huán)帶高度H=C+b+C+b+C=(2x2+3+2.5+4

2、)mm=13.5mm311223625活塞頂部厚度5的確定活塞頂部厚度應(yīng)根據(jù)活塞頂部的應(yīng)力、剛度以及散熱要求來決定。6=(0.060.1)D，四行程機6值大多數(shù)取下限。取6二0.07D二0.07x61二42mm活塞裙部的設(shè)計活塞裙部是指活塞頭部最低一個環(huán)槽一下的那部分活塞。活塞裙部結(jié)構(gòu)設(shè)計中得基本思想，是如何在發(fā)動機不同工況下如何保持它與氣缸間有最合適的間隙。活塞橫截面形狀為了使活塞在工作時，活塞裙部能接近正圓形與氣缸相適應(yīng)，應(yīng)將活塞裙部的橫截面設(shè)計成橢圓形，并使其長軸與活塞銷孔軸線垂直。常用的橢圓規(guī)律有：單橢圓規(guī)律和雙橢圓規(guī)律。其中，單橢圓規(guī)律的活塞裙部形狀，可以按設(shè)計，e=(D-d)(1-

3、cos29)/4E表示裙部削薄量；D-d=A，表示活塞裙部的橢圓度。橢圓度的具體數(shù)值在不同的發(fā)動機中很不相同,平均每100mm缸徑在0.30.5mm之間。在此選取單橢圓規(guī)律來設(shè)計活塞的裙部形狀，取A=0.24mm活塞與氣缸的配合間隙活塞各部分與氣缸之間的間隙是不同的。最重要的是活塞頂部的間隙和垂直于銷孔方向的裙部間隙。減少活塞頂部的間隙可以降低活塞頭部及第一環(huán)的熱負荷，減少裙部的間隙可以降低發(fā)動機的噪聲。活塞頂部間隙：共晶鋁硅合金約為0.006D，取0.366mm；活塞裙部間隙：共晶鋁硅合金約為0.0014D,取0.084mm活塞質(zhì)量活塞質(zhì)量mp由活塞頂部質(zhì)量m和活塞裙部質(zhì)量m兩部分構(gòu)成。12

4、取活塞頂部壁厚為10mm，則活塞頂部的質(zhì)量為：m=1p兀D2-(D-d)2(H+h)=2.69x兀(612一412)x(13.5+4.88)=79.26gm=1TOC o 1-5 h z44000取活塞裙部壁厚為4mm，則活塞裙部的質(zhì)量為:x35.7=68.75gm=P兀D2-(D-8)2x35.7=68.75g242所以總得活塞質(zhì)量為m=m+m=79.26+68.75=148.01gp127活塞銷的設(shè)計活塞銷在設(shè)計時應(yīng)盡量滿足下列要求：（1）在保證足夠的強度和剛度的條件下具有最小的質(zhì)量；（2）外表面耐磨，而內(nèi)部沖擊韌性好；（3）具有足夠的承壓面積。此外，活塞銷座與頂部間應(yīng)設(shè)置將強筋，以減少活

5、塞裙部的變形。將強筋多采用雙筋支撐，雙筋支撐角等于連桿的最大搖擺角?；钊N材料的選擇活塞銷的材料一般為低碳合金鋼，在此選取20Cr，密度p=7.83g/cm3活塞銷與銷座尺寸的確定（尺寸參考標(biāo)準(zhǔn)為楊連生版內(nèi)燃機設(shè)計page318）活塞銷座在裙部的位置一般為H=（0.450.65）D，取H=0.50D=0.5x61=30mm22活塞銷外徑d/D=A的范圍是0.250.30，取A=0.28，則d=0.28x61二16.47mm活11塞銷外徑d也為連桿小頭孔內(nèi)徑d。11活塞銷內(nèi)徑d=（0.650.75）d，取d=0.7d=0.7x16.5二11.55mm2121活塞銷長度l二（0.700.85）D，

6、取l=0.75D=0.75x61=45.75mm活塞銷與銷座的配合此處選用全浮式活塞銷。全浮式活塞銷結(jié)構(gòu)中，活塞銷在工作狀態(tài)與銷座孔和連桿小頭襯套之間都是間隙。全浮式活塞銷兩端由裝在銷座孔中得活塞銷擋圈定位?；钊N擋圈與銷之間有0.130.25mm的軸向間隙。活塞銷擋圈槽底徑對銷孔軸線的圓跳動不大于0.30mm?；钊N與連桿小頭襯套之間的間隙以及活塞銷與銷座孔之間的間隙（0.00030.0005）d范圍內(nèi)。一般汽油機在0.00250.0075mm之間。全浮式活塞銷在裝配時，1應(yīng)把活塞加熱到一定的溫度（7080C）然后推入活塞銷孔中，以免銷孔這一精加工表面。7.4活塞銷質(zhì)量m3活塞銷的質(zhì)量為：m

7、=pK（d1-d/）l二7.83xK（16.472-11.552）%33.75二28.60g3440008連桿的設(shè)計連桿主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷。因此必須保證連桿具有足夠的疲勞強度和結(jié)構(gòu)強度。8.1連桿材料的選擇連桿材料應(yīng)具有較高的疲勞強度和沖擊韌性。在此選用45號鋼，密度p=7.85g/cm38.2連桿主要尺寸的確定由于曲柄半徑r=27.5mm，已選取九二0.275r27.5所以連桿長度：1=100mm九0.2758.2.2連桿小頭尺寸的確定（數(shù)據(jù)參考標(biāo)準(zhǔn)為楊連生版內(nèi)燃機設(shè)計page229）連桿小頭孔內(nèi)徑d=16.4mm1連桿小頭孔內(nèi)徑（加軸瓦）d=（1.051.15）d

8、1取d=1.1d=1.1x16.4=18.04mm1連桿小頭外徑D=（1.21.35）d,取D=1.30d=1.30 x18.04=23.21mm11連桿小頭寬度B般取B=（1.21.4）d，取B=1.3d=1.3x16.4=21.3mm111118.2.3連桿大頭尺寸的確定連桿大頭內(nèi)徑D=（0.550.65）D，取D=0.60D=0.6x61=36.6mm22連桿大頭內(nèi)經(jīng)（加滾針軸承）Dt=（0.60.68）D，取D工=0.68D=0-68x61=42mm22連桿大頭外徑C=（1.21.25）Dt，取C=1.2D工=1.2x42mm=54mm22連桿大頭寬度B=（0.60.7）D，取B=0.

9、65D=0.6x36.6=22mm22228.24連桿桿身尺寸的確定連桿桿身為工字梁，對于汽車發(fā)動機，B初步值可按經(jīng)驗公式求出B二v61x55=9.65,取寬度B=10mm6連桿小頭質(zhì)量m兀（D兀（D一叩B=7.85x竺丄吐44000 x21.3=35.34g連桿小頭質(zhì)量為：m=p4459心得體會在這次課程設(shè)計中，收獲很多。課程設(shè)計的過程中。我將許多沒來得到領(lǐng)會的理論知識、關(guān)鍵內(nèi)容進行了回顧，在實踐中加以運用，更是令我印象深刻。深切體會到課程設(shè)計并非以前所想象的那樣紙上談兵。所用理論、公式都是為實踐操作而誕生的?？梢哉f是對我所學(xué)知識的一次很好的鞏固和回憶。在設(shè)計過程中，我通過查詢各種工具書，求

10、教于老師，在摸索中學(xué)習(xí)了曲柄連桿機構(gòu)的設(shè)計方法，了解到了設(shè)計中需要解決的問題。在實踐中將各門學(xué)科的知識融會貫通，同時，在實際應(yīng)用中也提高了自己的作圖能力以及用excel處理數(shù)據(jù)和繪制圖形的技能。通過學(xué)習(xí)也了解到了國內(nèi)外發(fā)動機的差距以及目前發(fā)動機設(shè)計的現(xiàn)狀，開闊了我的視野，同時使我對發(fā)動機原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了更加深刻的認(rèn)識，也提高了自身的技能水平。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打

11、下堅實的基礎(chǔ)說實話，課程設(shè)計真的有點累然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計成果，漫漫回味這3周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消雖然這是我剛學(xué)會走完的第一步，也是人生的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中”春眠不知曉”的感悟。通過這次課程設(shè)計，我更加深刻低認(rèn)識到了汽車發(fā)動機和摩托車發(fā)動機在活塞連桿組件上的區(qū)別。在摩托車發(fā)動機中，連桿大頭和曲軸銷配合的地方選用了滾針軸承，保證其在高速條件下能達到工作要求。這三周雖然不長，可是我學(xué)到的知識遠遠超過了課本，我不但提高了單獨思考的能力，也學(xué)會了查找資料的基本能力?？傊@次課程設(shè)計雖然任務(wù)繁重，可是堅持不懈就會收獲良多。10參考文獻楊連生.內(nèi)燃機設(shè)計.北京：中國農(nóng)業(yè)機械出