缸套及具有其的发动机、缸套的设计方法与设计方案
缸套生产工艺
缸套生产工艺
缸套是发动机的重要部件,起着密封气缸的作用。
其生产工艺主要包括材料选用、加工工艺和检测工序。
材料选用是缸套生产的第一步,通常使用的材料有铸铁、铅青铜等。
铸铁材料具有良好的热传导性和机械性能,适合用于发动机工作环境较为恶劣的缸套。
铅青铜材料具有良好的耐高温和抗磨损性能,适合用于高性能发动机的缸套。
加工工艺是缸套生产的核心环节。
首先,经过设计师的设计,将缸套的形状、尺寸等参数确定下来。
然后,从选材得到的铸坯中切割出缸套的预制坯。
接下来,对预制坯进行车削加工,使其形成光滑的内外表面。
最后,将加工好的缸套进行热处理,提高其硬度和细晶度。
检测工序是缸套生产的重要环节。
一般来说,缸套需要进行尺寸、表面质量和物理力学性能的检测。
尺寸检测主要包括内径、外径以及长度的测量,确保其与设计要求相符。
表面质量检测主要包括光洁度和平坦度的检验,确保缸套的表面光滑平整。
物理力学性能检测主要包括硬度和拉伸强度的测试,确保缸套具有足够的机械性能。
总之,缸套的生产工艺包括材料选用、加工工艺和检测工序。
通过科学的工艺流程和严格的检测标准,可以生产出质量优良的缸套产品,满足发动机的工作要求。
气缸套标准
气缸套标准
一、材料要求
气缸套的材料应具有良好的耐磨性、耐热性和耐腐蚀性。
常用的材料包括铸铁、合金铸铁、不锈钢等。
材料应符合相关国家和行业标准,不得使用劣质材料。
二、尺寸规格
气缸套的尺寸规格应符合设计要求,包括内径、外径、厚度等。
尺寸公差应符合相关标准和设计要求,以确保气缸套的装配精度和使用性能。
三、外观质量
气缸套的外观质量应平整、光滑,无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
表面处理应均匀、牢固,不得出现脱落、变色等现象。
四、性能要求
气缸套应具有良好的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和抗疲劳性能。
其性能指标应符合相关国家和行业标准,如硬度、金相组织、抗拉强度等。
五、装配要求
气缸套的装配应符合设计要求,确保其位置准确、固定牢固。
气缸套的安装方式可分为湿式和干式两种,应根据具体情况选择合适的安装方式。
六、试验方法
气缸套的试验方法应符合相关国家和行业标准,如进行硬度测试、
耐磨性试验、耐热性试验等。
试验过程中应严格控制试验条件,确保试验结果的准确性和可靠性。
七、检验规则
气缸套的检验规则应符合相关国家和行业标准,包括出厂检验和型式检验。
检验项目应包括外观质量、尺寸规格、性能要求等,检验结果应符合标准要求。
八、包装、运输、贮存
气缸套的包装应牢固可靠,防止在运输和贮存过程中出现损坏。
运输时应防止剧烈振动和碰撞,贮存时应保持干燥、通风良好的环境,避免阳光直射和潮湿环境。
高性能中速柴油机气缸套设计研究
MA 2/ 1三种 中速 柴 油 机气 缸 套 结 构设 计 的对 NL 13 比分 析 ,以及 L6 2 1/4柴 油 机气 缸 套 温 度 测 量 和有
限元计算分析 ,提出了高性能 中速柴油机气缸套的
设 计要 点 。
2 气 缸 套 结构 分 析
2 1 气 缸套 设计 要 求 .
若使用常规的吊缸方式 ,连杆无法直接从气缸套中
中图分类号 :T 432 K 2. 文献标识码 :A 文章编号 :10 — 37 2 3) 1 O 2— 5 0 1 4 5 (07 0 一 O2 0
De in o l d r Li e Ig -p r o m a c e im p e e e gn sg fCyi e n r o Iih n f e f r n e M du S e d Dis lEn ie
d rl e r u r ad e n ra e p t w r . i o f
ky od : e l n n ; yi e nr ds e w rs d s g e cl dr ie; ei i e ei n l n g 新 的 改 进 和 优 化 。 M N B W 6 2 、L 1 3 、 A & L 1/ 4 2 / 1
气缸 套是 柴 油机气 缸 单元部 件 之一 ,需 要 承受 高 温 、高压燃 气 的反 复作 用 ,以及 活 塞环 在其 工作 表 面上 的高 速 滑动摩 擦 。此外 ,气缸 套还 承受 较大 的安装 预 紧力 ,外 壁受 到冷却 水 的侵 蚀 ,内壁面还 可能 产生 酸蚀 。对 于筒 形 活塞柴 油 机 ,气 缸 套还 承 受 由于 活塞侧 推力 方 向改 变而 产生 的撞 击 。
1 前
言
L7 3 型柴 油机 均 为此种 结构 。 2/ 8等
气缸体加工工艺及夹具设计
毕业设计(论文)课题气缸体加工工艺及夹具设计院系机械工程学院专业机械制造及自动化班级姓名完成日期指导教师摘要本说明书涵盖了气缸体零件从毛坯的选择到工艺过程拟定再到各加工步骤计算的全部过程,此外,对于用到的镗床及钻床夹具也做了简要说明。
首先对于零件上的一些主要加工表面,通过查阅大量专业资料确定了其加工工艺,确保达到零件的精度要求,对于所涉及的尺寸公差也是通过各种详细的计算而得来。
为了给加工零件提供完整的书面说明,在本说明书中还对气缸体的作用及工作环境做了详细的介绍,对于所涉及到的参考文献也详尽列出。
最后,对于在加工过程中所用到的夹具设计原则也有所阐述,并给出了一套镗夹具的设计方案。
总之,本着完整,详尽,正确的原则,对于需要分析计算的地方在本说明书中都有相应的体现,最终给零件的生产加工提供最原始的数据资料。
关键词:气缸体工艺过程镗床钻床AbstractThis specification covers the gas cylinder body parts from blank selection to process to the processing steps for calculating all the process, in addition, for use in the boring and drilling fixture also do a brief explanation.First of all for the parts on some of the main processing surface, access to a large number of professional material to decide its processing technology, ensure the precision of parts, demands for dimensional tolerance is also involved through various detailed calculation and evolve. In order to give processing components to provide complete written explain, in this manual of the role of the cylinder block and working environment of a detailed introduction, involved in the reference also detailed list. Finally, in the course of processing for the kind of fixture design principles will be discussed, and gives a boring and fixture design scheme.In short, in line with complete, detailed, correct principles, the need for analysis and calculation of the place in this manual all has the corresponding reflect, and finally to the production and processing of parts provide the original data.目录绪论 (5)(1)课题背景及发展趋势 (5)(2)夹具的基本结构及夹具设计的内容 (5)第一章零件的分析 (7)1.1零件的作用 (7)1.2零件的工艺分析 (8)第二章确定毛坯 (9)第三章工艺规程设计 (10)3.1 定位基准的选择 (10)3.2 制定工艺路线 (11)3.3选择加工设备及刀,夹,量具 (13)3.4 加工工序设计 (14)3.4.1 切削用量的确定 (14)3.4.2 基本时间的确定 (18)第五章夹具设计 (19)5.1 夹具的基本要求与设计步骤 (19)5.2 定位机构的确定 (20)5.3 定位方案的论证 (20)总结 (22)参考文献 (24)感谢 (25)绪论机械制造与自动化专业毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。
缸体的机械加工工艺与设计
缸体的机械加工工艺与设计发动机缸体在发动机零件中属于结构较为复杂的箱体类零件,它精度要求高,加工工艺较复杂,其加工质量的优良影响发动机整体性能,因此,它是发动机生产厂家所需注意的重点零件。
1,发动机缸体的工艺特性发动机缸体为发动机的骨架和基础零件,又是发动机装配时用到的基准零件。
缸体作用:支承活塞、曲轴、连杆等活动部件,保证工作时位置准确:保证发动机冷却、润滑和换气:提供各类辅助系统、组成部件以及发动机安装。
1.1工艺特性缸体是整体铸造结构,其上有四个缸套安装孔,缸体的水平隔板将其分成两部分,缸体的前端面排列有三个同轴线的惰轮轴孔和凸轮轴安装孔。
缸体工艺特点:形状、结构复杂:加工的孔、平面多:壁厚不均匀,刚度较低;加工精度要求较高,是典型的箱体类零件。
缸体主要加工面包括顶面、缸孔、主轴承座侧面、凸轮轴孔及主轴承孔等,它们的加工精度影响发动机的工作性能和装配精度,主要靠设备的精度、工夹具的可靠性及加工工艺的合理性来确保。
2.发动机缸体工艺设计方案的原则与依据工艺设计方案是工艺准备工作的前提,是工艺规程的设计以及工艺装备设计过程中的指导文件。
合理的工艺方案,有利于系统运用新型科学成果与先进的生产经验,从而保证产品质量,有效改善劳动条件,提高了工艺管理水平及工艺技术。
2.1艺的方案设计原则设计工艺方案在保证产品质量的同时,要考虑生产周期、成本与环境保护,根据企业能力,采用国内外先进的工艺装备与技术,提高企业的工艺水平。
发动机缸体的工艺设计应遵循以下准则:(1)加工设备选用原则:采取刚柔结合原则,选用加工设备,加工设备以卧式机床加工为主,少量工序用立式机床加工,关键工序一一用具有高精度的高速卧式加工中心加工缸孔、曲轴孔、平衡轴孔:非关键工序一一使用高效且有一定调动范围的专用机床铣削上下前后四个平面:(2)工序集中原则:关键工序一一精加工发动机缸孔、平衡轴孔、曲轴孔以及精铣缸盖结合面,用工序集中,装夹一次,一道工序就完成全部的加工内容,确保产品精度符合缸体关键性能的工艺能力及相关要求:(3)所有夹具采用美国或德国产的优质可靠液压装置,夹紧元件、液压泵以及液压控制元件:(4)整线均采用湿式加工,使用单机独立排屑,卧式加工中心关键的高精度加工使用恒温冷却并且其精过滤系统附加有高压高精度双回路带旁通,加工中心均带有高压内冷。
汽车发动机构造教案
第二章
曲柄连杆机构的构造与维修
学习目标
知识目标 1.能够正确描述曲柄连杆机构的组成、构 造和装配关系; 2.能够正确叙述曲柄连杆机构主要机件的 受力情况和工作
原理; 3.能够正确描述曲柄连杆机构的装配要求。
能力目标 1.会进行易损零件检测、修理或更换; 2.会进行曲柄连杆机构的装配与调整;
第一节
2.下止点 :活塞离曲轴回转中心最近处,一般指活塞下 行到最低位置,一般用英文缩写词BDC表示。
3.活塞行程(S):
上、下止点间的距离。
4.曲柄半径(R) :与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄
销中心到曲轴回转中心的距离(mm)。
显然,S=2R。曲轴每转一周,活塞移动两个行程。
5.气缸工作容积(Vh) :活塞从上止点到下止点所让出的空间
气缸盖
气缸盖上有冷却水套、燃烧室、进排气门道、气门导管孔和 进排气门座、火花塞孔(汽油机)或喷油器座孔。
气作缸用垫:保证气缸体与气缸盖间的密封,防止漏水、漏气。
构造: (1)金属—石棉垫 (2)金属骨架—石棉垫 (3)纯金属垫 安装注意:金属皮的金 属—石棉垫,缸口金属卷边 一面应朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触 的平面造成压痕变形。
单缸发动机 多缸发动机
水冷式发动机 风冷式发动机 直列式发动机 V形发动机和对置式发动机 汽油机 柴油机
现代汽车采用:四冲程、多缸、水冷式
往复活塞式
转子式
四冲程发动机
二冲程发动机
直列式发动机
V形发动机
二、发动机工作原理
发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能 转变为机械能的过程。
2.压缩行程 曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,进气门开启, 排气门关闭,气缸内活塞上腔容积逐渐减小,空气被压 缩,压力、温度升高。
摩托车发动机重要零部件材料与工艺总结
摩托车发动机重要零部件材料与工艺总结一、曲轴曲轴是发动机的重要旋转部件,它的材料和工艺直接影响着发动机的可靠性和耐久性。
目前,大多数摩托车发动机的曲轴采用高强度锻造钢材制作。
这种材料具有良好的机械性能和耐疲劳性能,能够承受发动机的高速旋转和震动负荷。
曲轴的制造工艺包括锻造、精密加工和热处理,以保证曲轴的强度和精度。
二、活塞活塞是发动机的重要运动部件,它的材料和工艺对发动机的燃烧效率和密封性能起着重要作用。
通常情况下,活塞材料应具有良好的导热性、机械性能和耐磨性。
目前,大多数摩托车发动机的活塞采用铝合金材料制作。
铝合金具有较好的导热性和机械强度,能够快速散热并承受活塞的工作负荷。
活塞的制造工艺包括铸造和机械加工,以保证活塞的精度和表面质量。
三、气缸和缸套气缸和缸套是发动机的重要固定部件,它们的材料和工艺对发动机的密封性和耐久性起着重要作用。
一般情况下,气缸和缸套材料应具有良好的导热性、机械性能和耐磨性。
目前,大多数摩托车发动机的气缸和缸套采用铸铁材料制作。
铸铁具有较好的导热性和机械强度,能够快速散热并承受气缸和活塞的工作负荷。
气缸和缸套的制造工艺包括铸造和机械加工,以保证其尺寸和表面质量。
四、气门和气门座气门和气门座是发动机的重要控制部件,它们的材料和工艺对发动机的密封性和耐久性起着重要作用。
一般情况下,气门和气门座材料应具有良好的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性。
目前,大多数摩托车发动机的气门和气门座采用高温合金材料制作。
高温合金具有较好的耐热性和耐磨性,能够承受高温气体的冲击和磨损。
气门和气门座的制造工艺包括锻造、加工和表面处理,以保证其尺寸和表面质量。
综上所述,摩托车发动机的重要零部件的材料和工艺选择对发动机的性能和可靠性起着重要影响。
正确选择适合的材料和工艺,可以提高发动机的性能和可靠性,延长发动机的使用寿命。
因此,在摩托车发动机的设计和制造过程中,需要充分考虑这些因素,以提高整车的竞争力和市场表现。
汽轮机中压缸设计
汽轮机中压缸设计汽轮机中的压缸是汽轮机的一个重要组成部分,负责将蒸汽从锅炉输入到涡轮机中,将其压缩并加热,以产生动力。
压缸设计的好坏直接影响汽轮机的性能和效率。
首先,在设计压缸时,需要考虑汽轮机的工作参数,如蒸汽流量、蒸汽温度和压力等。
这些参数将直接影响压缸的尺寸和结构设计。
此外,还需要考虑到运行时的压力波动、冲击和振动等因素。
设计师需要根据这些综合因素制定设计方案。
其次,压缸的设计应根据汽轮机的实际使用情况,选择适当的材料。
通常情况下,高温高压蒸汽会导致金属的蠕变和疲劳破坏。
因此,通常选择的材料是高温合金,如铬钼钢和镍基合金。
这些材料具有良好的耐高温、耐蠕变和抗疲劳破坏的特性,可以确保压缸的长期使用寿命。
另外,压缸的内部结构设计也非常重要。
压缸内部需要有适当的排气装置和导向装置,以保证蒸汽在压缸内的流动顺畅,并尽可能地减小能量损失。
此外,导向装置的设计还应考虑到排气冲击、振动和噪音等问题。
这些设计细节的合理性将直接影响汽轮机的运行稳定性和效率。
此外,还需要考虑到压缸的密封性能。
由于蒸汽温度较高,如果压缸的密封不够好,在运行过程中会导致蒸汽泄漏,造成能量损失和效率降低。
因此,在压缸设计中需要采取一些密封措施,如采用密封环、填料密封或金属密封等方式,确保蒸汽在压缸内的流动过程中不发生泄漏。
最后,压缸的制造和安装也需要严格控制。
制造过程需要保证材料的质量和工艺的准确性,以确保压缸的可靠性和稳定性。
安装过程需要注意对所有零部件的正确安装和调整,以确保压缸的性能和效率。
总而言之,汽轮机中压缸的设计是一个复杂的工程,需要综合考虑多种因素。
在设计过程中,需要根据汽轮机的工作参数、材料选择、内部结构设计、密封性能和制造安装等方面进行综合考虑,以确保压缸的性能和效率达到最佳水平。
同时,设计师还需要不断进行测试和优化,以解决问题,并不断提高汽轮机的性能和效率。
柴油机各系统 设计汇总
第三章各系统的设计及主要零部件的结构特点3.1活塞组活塞组包括活塞,活塞销和活塞环。
它们在气缸里做往复惯性运动,活塞主要作用是承受气缸的气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆,以次推动曲轴旋转。
它还和气缸壁面一起活动构成密封装置,保证燃烧室的良好密封,这个功能是通过装在活塞头部环槽的一系列带开口的弹性活塞实现的。
在高温,高负荷,高速和少量的机油消耗的情况下,它一方面要保证漏气量少,另一方面又要使摩擦损失不大,同时还要保证足够的耐久性。
因此设计时要选用热强度好,耐磨,比重小,热膨胀系数小,导热性好,具有良好减磨性,工艺性的材料。
目前制造活塞常用的材料有共晶铝硅合金,过晶铝硅合金和铝铜合金。
设计选用共晶铝硅合金材料。
1、活塞设计的主要尺寸[4](1)活塞高度H:根据《柴油机设计手册》,对于中小型柴油机而言,H/D范围在 1.0-1.1,而D=110mm,取H=113.5mm。
在选择活塞高度时要注意在合理布置的情况下尽量选择小的活塞高度,如果转速越高,要使H越小,尽量减轻活塞重量,从而控制由于转速高而应引的惯性力的增大。
(2)压缩高度H1:根据《柴油机设计手册》,H1/D范围在0.6-0.8,取H1=67mm。
HI=H5(换带高度)+H4(上裙高度)+h(顶岸高度)。
在保证气环良好良好工作情况下,宜缩短H1高度,以便降低整机的高度尺寸。
(3)顶岸高度h(第一活塞环至活塞顶部距离):根据《柴油机设计手册》,对铝活塞h/D范围在0.07-0.20,取h=13.4mm。
在保证第一道环可靠工作下,也要使h尽量小,降低活塞重量和高度,但h越小,会使第一道环的热负荷越高,。
一般第一道环的温度不应该超过240度,否则润滑油可能粘结甚至结碳,易使活塞环在活塞中失去活动性,散失了密封和传热的功能(4)活塞环数目及排列:根据《柴油机设计手册》,中速机气环3-4道,油环1-2道,取气环2道,油环一道。
2道气环在上面,1道油环在气环下面。
重油发动机缸套刮碳环的结构设计与制造工艺
2 )对 于缸 套头 部带 气 阀坑 的缸 套 , 刮 碳 环 的 其
上槽 上基 线 应 低 于气 阀坑 下 边 缘 点 3mm 以上 , 以 避免 应力 集 中而 产生 裂纹 ( 图 1 。对 于 无气 阀坑 见 )
5 )由于起 到 刮 碳 作 用 的关 键 部 位 在 刮 碳 环 的
重 油 发动 机 缸 套 刮 碳 环 的 结构 设 计 与制 造 工 艺
熊龙 江
( 汉船 舶 职 业 技 术 学 院 舰 船 中心 , 北 武 汉 4 0 5 ) 武 湖 3 0 0
摘 要 : 介绍 了武汉船 舶职 业技 术 学 院舰 船 中心 及 附属 厂 对 重 油发 动 机 缸 套 的 改 进 设 计 , 对 具 有 并
艺简介 如 下 。
1 结 构 设 计
刮 碳 环 缸套 的结 构 形 式各 异 , 这里 以在 缸 套 头 部 用超 音速 或爆 炸 喷涂碳 化 钨/ ( 碳化 铬/ 铬 ) 钴 或 镍
为例 , 图 1所 示 。主要 考 虑 刮 碳 环设 置在 缸 套 什 如
么 位置 较 为合适 以及刮碳 环 的径 向尺 寸 和纵 向有效 高度。
油机 的缸 套都 要求 设 计 有 刮碳 环 , 可 使 活 塞 头 部 这 的积碳 在刮
除 , 形成 不 了厚 层 积 碳 。而 刮下 来 的积 碳 被 排 气 就
吹走 , 活塞 头 部 的剩 余微 量积 碳 基 本 上 不 会 接 触 到 缸套 的表 面 , 也就 吸附 不 了润 滑 油带 进燃 烧室燃 烧 。 这 就避 免 了大 量润 滑 油 “ ” 燃 烧 室 烧 掉 这 一 “ 泵 进 泵 油现象 ” 还保证 了缸套 和活 塞环 始终 保持 良好 的润 ,
下槽 下基 线 , 即下 槽 下 基 线 等 于 第 1道 环 的上 止 点
气缸套的生产工艺
气缸套的生产工艺气缸套是一种机械零件,主要用于发动机内活塞与汽缸之间的密封,以确保发动机的正常运转。
气缸套的生产工艺包括原材料准备、铸造、机械加工、热处理和质检等环节。
下面将详细介绍气缸套的生产工艺。
首先,原材料准备。
气缸套的主要材料一般为高品质的铸铁或铸钢。
在生产过程中,需要准备足够的原材料,并根据所需规格和尺寸切割成合适的大小。
接下来是铸造环节。
铸造是气缸套生产工艺中最重要的环节之一。
首先,将预先准备好的金属原料加热至熔化状态,然后倒入模具中。
模具应具备合适的形状和尺寸,以确保最终产品的质量。
在倒模过程中,需要控制倒入的温度和速度,以防止产生气泡或其他缺陷。
完成铸造后,需要进行机械加工。
机械加工是使气缸套达到所需尺寸和光洁度的重要工艺。
一般来说,机械加工包括车削、铣削、钻孔等工序。
通过机械加工,可以确保气缸套的内外径、长度和表面光洁度符合设计要求。
接下来是热处理环节。
热处理是气缸套生产工艺中不可或缺的一环。
常见的热处理方法有正火、淬火和回火等。
这些热处理工艺可以改变材料的内部结构,提高其硬度和耐磨性。
通过适当的热处理工艺,可以确保气缸套在使用过程中具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
最后是质检环节。
质检是确保气缸套质量的最后一道工序。
在质检过程中,需要对气缸套的尺寸、光洁度、硬度和材料组织等指标进行检测。
只有经过严格的质检合格后,才能进行包装和出厂。
综上所述,气缸套的生产工艺包括原材料准备、铸造、机械加工、热处理和质检等环节。
每个环节都非常重要,都需要严格控制和操作,以确保最终产品的质量。
通过合理的生产工艺,可以生产出质量优良、性能稳定的气缸套,满足发动机的使用需求。
气缸套介绍
气缸套平台网纹介绍
中期的平台网纹
C
C CR CF E CL F 20% 70% D
0%
100 %
Mr(%)
气缸套平台网纹介绍
Rk参数定义的平台网纹 粗糙度轮廓的最大高度 Rz 粗糙度轮廓的平均峰高 Rpk 粗糙度轮廓的核心高度 Rk 粗糙度轮廓的平均谷深 Rvk 芯部上界处承载率 Mr1 芯部下界处承载率 Mr2
气缸套安装使用说明
要检查机体止口面的高度。禁止在配合面和 机体止口面上涂油漆、密封胶等,否则气缸 套有可能会因不能正确安装而造成断头等意 外事故。 均匀用力将缸套压入机体,严禁直接敲打气 缸套。
谢谢大家
石墨暴露率
石墨被闭合
气缸套安装使用说明
清洗干净气缸套,检查型号和组别是否对; 检查有无因运输等形成的 裂纹、锈渍;检 查安装面(上、下腰带、下端面等)有无磕 碰伤痕等。有裂纹的气缸套不能使用;有轻 微磕碰伤的气缸套应用细砂布去除伤痕的凸 起部位,使其不影响安装。
气缸套安装使用说明
清洗干净机体孔及止口面,检查有无伤痕; 检查孔是否因多次装拆气缸套而磨损、扩大。 应用细砂布去除伤痕的凸起部位。机体孔超 差严重的应报废或定制配合外圆尺寸加大的 气缸套。
Mr1
Mr(%)
Mr2
100 %
气缸套平台网纹介绍
Rvk —粗糙度轮廓的平均谷深( Reduced Valley Depth ) ,其数值大小反映了缸套储存润滑油 的能力。
C Rk
E F
D
Y
D F Mr2 Rvk
N
S
0%
Mr1
V
Mr(%) Mr2 100 %
干式缸套专用测量技术
配合外圆和内孔直径测量 由于干式缸套壁厚很薄,很少的测量力也会造 成测量值的很大的变化,因此干式缸套的测量 全部采用八喷嘴气动测量仪测量,测量直接得 到喷嘴所在截面的四个方向直径的平均值
内燃机缸套材料的结构与性能分析
内燃机缸套材料的结构与性能分析第一章:引言内燃机是一种通过内部燃烧来转换燃料能量为机械能的发动机。
其中一个重要的组成部分就是缸套,它保护发动机的内壁不受损坏,同时也影响了内燃机的性能。
本文将对内燃机缸套的材料结构和性能进行分析。
第二章:内燃机缸套的作用缸套是内燃机中的一种铸造零件,作用是圆滑发动机的内部壁面,使活塞可以顺滑地在里面运动,同时起到了密封气体的作用。
缸套的质量直接影响了发动机的性能和寿命。
第三章:内燃机缸套的材料1. 硬铝合金硬铝合金具有优良的耐磨性和高温强度,因此它是一种常用的缸套材料。
缸套采用硬铝合金铸造的主要优点是密封性能好,同时具有更高的刚性。
然而,硬铝合金的硬度会导致其与活塞直接接触,加速活塞的磨损。
2. 铸钢铸钢是另一种常用的缸套材料,具有高的刚性和耐磨性。
铸钢缸套的主要缺点是密封性较差,因此需要借助密封垫片或其他密封材料来实现密封。
此外,铸钢缸套的热膨胀系数与其它部件相比略低。
3. 铝硅合金铝硅合金是一种轻质合金,混有硅和铜等元素。
铝硅合金缸套具有良好的耐磨性和导热性,此外,它们的硬度也相对较低,可以更好地与活塞相配合。
铝硅合金缸套的一个缺点是其高的热膨胀系数,需要特殊的设计才能减少热变形。
第四章:内燃机缸套的性能评价1. 密封性内燃机缸套的密封性指其在高温、高压力、高速下是否能保持稳定的密封。
密封性不好会导致燃烧室压力下降、爆震和油气混合等问题。
2. 耐磨性缸套作为内燃机中的重要零部件,要经受高强度的摩擦和高温的磨损。
因此耐磨性是评估缸套性能的一个重要指标。
3. 热膨胀系数由于高温下金属物理性质的变化,因此缸套的热膨胀系数会随着温度的变化而变化。
如果热膨胀系数太高,会导致缸套变形、裂纹等问题。
第五章:结论内燃机缸套作为发动机中非常重要的组成部分,其材料的选择必须考虑到其与活塞的匹配性、耐磨性以及热膨胀系数等因素。
综合考虑来看,铝硅合金是一种较为理想的缸套材料,它具有良好的耐磨性和导热性,并且可以适配活塞的硬度,成为目前应用得最为广泛的缸套材料之一。
缸体相关知识点总结
缸体相关知识点总结一、缸体的结构缸体一般由上缸体和下缸体两部分组成。
上缸体是气缸盖的基座,下缸体则是发动机的主要承重部件。
上下缸体通过螺栓连接在一起,形成完整的缸体结构。
在缸体中还有气缸套,它是缸体内部的活塞与气缸间的接触面,具有密封和导向的作用。
二、缸体的材料缸体一般采用铝合金、铸铁和镁合金等材料制造。
铝合金缸体具有重量轻、导热性好的优点,适合用于高速和高功率发动机。
铸铁缸体具有良好的变形抗力和耐磨性,适用于中低速发动机。
镁合金缸体则具有重量轻且有很好的机加工性,但相对较贵,一般用于高档车型。
三、缸体的工艺缸体的制造过程包括铸造、热处理、精加工和组合等工序。
铸造过程是将金属液体注入腔体,经过凝固、冷却、收缩等过程形成缸体的起始形态。
热处理过程是通过加热和冷却等工序,改变缸体的结晶结构和性能,提高其机械性能和使用寿命。
精加工是通过数控机床、磨削、钻孔等工艺,对缸体进行精密加工,以提高其精度和表面质量。
最后是组合工艺,将上缸体和下缸体通过螺栓连接在一起,形成完整的缸体结构。
四、缸体的性能缸体的性能主要包括机械性能、热性能和密封性能。
机械性能是指缸体的强度、刚度和疲劳寿命等性能指标,直接影响着发动机的可靠性和安全性。
热性能是指缸体的导热性和热膨胀系数等性能指标,直接影响着发动机的散热效果和热平衡性。
密封性能是指缸体与活塞、活塞环、气缸盖等部件的密封性能,直接影响着发动机的燃烧效率和排放性能。
五、缸体的应用缸体广泛应用于汽车发动机、摩托车发动机、船舶发动机、机车发动机等内燃机领域。
不同类型的发动机对缸体的要求不同,高速发动机对缸体的强度和刚度要求高,中低速发动机则对缸体的耐磨性和导热性要求高。
此外,随着发动机的发展,材料、工艺和设计等方面的创新也在不断提高缸体的性能和品质。
在总结缸体相关知识点的同时,也不得不提到缸体的制造技术在国内的发展。
随着我国汽车工业的迅速发展,对缸体的技术提升也日益重要。
我国的缸体制造技术在铸造、热处理、精密加工等方面已经有了很大的进步,在材料、工艺和设计等方面也在积极创新。
缸套加工工艺
缸套简介概述:缸套就是气缸套的简称,它镶在缸体的缸筒内,与活塞和缸盖共同组成燃烧室。
常见缸套如图分类:缸套分为干缸套和湿缸套两大类。
背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套,背面和冷却水接触的气缸套是湿缸套。
干缸套厚度较薄、结构简单、加工方便。
湿缸套直接接触冷却水,所以有利于发动机的冷却,有利于发动机的小型轻量化。
干式气缸套:由于缸筒四周有供冷却水通过的水道,所以对铸造要求非常高,如果缸筒与水道之间的壁厚合适,则缸筒经过珩磨后可直接作为汽缸工作室。
如果筒壁出现穿漏或沙孔,为了回用缸体,就把缸筒镗大加一个缸套来恢复其功能。
在设计时就考虑百分之百加缸套的方法,就可以大大减少缸体加工后的废品率,也便于后期更换缸套的大修方式。
由于这种缸套外壁是与缸体接触,所以称为干式缸套。
湿式缸套: 如果设计时就使水道与缸筒大面积连通,完全通过缸套隔离冷却水和汽缸工作室,缸套外壁接触冷却水,这种缸套就称为湿式缸套。
与干式缸套相比,这种缸套壁厚稍大,但散热能力更强。
功能:1、气体密封:防止压缩气体、燃烧气体压力向外泄漏。
2、热传递:通过活塞、活塞环接受燃烧热量,传递到冷却水。
3、形成滑动面:作为发动机的内壁,形成和活塞、活塞环的滑动面。
加工工艺流程:缸桶: 下料 ----粗车 ---热处理(调质)-----车(平头倒角)----粗推内孔---滚压内孔----车(外圆开架窝)----车内孔止口 ----焊缸底----车(外圆) 根据需要还有内部镀锌或者镀烙。
材质选择:气缸套工作表面由于与高温、高压的燃气相接触,有活塞环在其表面作高速往复运动,这就决定缸套不仅要有足够的强度和刚性,而且还必须耐高温、耐腐蚀、耐磨损。
1.铸铁材料的特点由于其卓越的滑动特性和生产加工性,缸套一直以来采用片状石墨材料。
这种铸铁材料原本是为了满足耐磨性和强度的需要,虽然通过添加合金拥有硬质珠光体基体和较细石墨,但为了再提高性能,于是,近年来,分散硬化物的复合材料就成为主流。
气缸套翻边旋压机床的设计及应用
2020年第3期
图3 工装夹具结构
1—工件 2—锥堵 3—外定位套 4—弹簧胀套 5—推盘 6—机床主轴
7—拉杆 8—回转油缸
图2 零件毛坯图1 零件
图4 旋压刀具的结构及布置1—机床滑板 2—90°旋压头 3—45°旋压头
参考文献:
成大先.机械设计手册[M].5版.北京:化学工业出版社,2008.
(收稿日期:
械工业累计实现营业收入19.34万
亿元,同比增长2.57%,增速连续两个月回升。
预计全年营业收
21.5万亿元左右,同比增速继续提升至3%左右。
利润总额:2019年1~11月机械工业累计实现利润总额1.18万亿元,同比下降2.75%,降幅
继续收窄。
预计全年利润总额在万亿元左右,同比降幅继续收左右。
扣除汽车行业后,营业收入及利润总额增速均高于同期全国工业及机械工业平均水
月机械工业非汽车行7 032.23亿元,同比增长
预计全年非汽车行业营业收入和利润总额同比增速均在
进口持续下降、出口总体
趋稳
2019年1~1
进出口总额7 007
下降3.48%。
其中进口
亿美元,同比下
口4142.65亿美
0.25%,已连续九
长;累计实现贸易顺差
亿美元。
(来源:中国机械工业联合。
说明汽车发动机缸体的结构特点
说明汽车发动机缸体的结构特点汽车发动机缸体是发动机的重要组成部分,承载着缸套、活塞、连杆等运动零件,同时也承受着高温、高压等极端工况的影响。
汽车发动机缸体的结构特点决定了它的强度、刚度、散热性能等重要性能指标,下面将详细介绍汽车发动机缸体的结构特点。
1.缸体材料:汽车发动机缸体一般采用铸铁和铝合金两种主要材料。
铸铁缸体具有强度高、热稳定性好的优点,但它比较重,制造成本较高。
铝合金缸体具有重量轻、导热性能好的优点,但强度较低,需要采取加强措施。
2.缸体结构:发动机缸体通常是由多个缸套组成的,不同汽缸数量的发动机缸体结构也会有所不同。
按照缸体结构形式,常见的有直列、V型、W型、水平对置等形式。
3.缸体壁厚:为了保证缸体的强度和刚度,缸体壁厚通常较大,一般为3~20mm。
缸体较厚的壁能够有效抵抗压力和热应力的影响,减少变形和破裂的风险。
4.缸体散热性能:缸体的散热性能对发动机的正常运行至关重要。
通常情况下,缸体都会设置散热水道和散热鳍片,用于降低缸体表面的温度,提高热量的散发。
5.缸体刚度:由于发动机在工作过程中会产生较大振动和冲击力,因此发动机缸体需要具备较高的刚度。
缸体的刚度取决于缸体的形状设计、材料选择以及加工工艺等因素,为了提高缸体的刚度,可以采取增加壁厚、设置加强筋等方式进行。
6.缸体加工精度:汽车发动机缸体的加工精度对发动机的性能和寿命有着重要影响。
缸体的外表面需要具备较高的平整度和粗糙度,以保证缸套、活塞与缸体之间有足够的密封间隙。
而内表面需要具备较高的光洁度和同心度,以确保缸套与汽缸之间的密封性和运动正常。
7.缸套固定方式:缸套与缸体之间通常采用机械固定或高温熔铸固定的方式。
机械固定一般采用销钉或膨胀套等,而高温熔铸固定则是通过在缸体中熔铸金铜合金,使得缸套与缸体形成一体化。
总之,汽车发动机缸体的结构特点包括材料选择、缸体结构、缸体壁厚、散热性能、刚度、加工精度以及缸套固定方式等。
这些特点影响着发动机的性能指标,如强度、散热性能、密封性能等,对发动机的正常运行起着至关重要的作用。
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本技术属于发动机技术领域,具体涉及一种缸套及具有其的发动机、缸套的设计方法。
所述缸套包括缸套本体,在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和位于第一润滑区下方的第二润滑区,第一润滑区上设有多个第一凹坑,第二润滑区上设有多个第二凹坑,第一凹坑的直径与深度比小于第二凹坑的直径与深度比。
根据本技术的缸套,在第一润滑区上设置小而深的第一凹坑,增加第一润滑区的油膜增加,从而降低第一润滑区的摩擦力,避免活塞或缸套过早磨损的情况,在第二润滑区上设置大而浅的第二凹坑,润滑油的一部分进入大而浅的凹坑中,在活塞环刮油能力一定的情况下,分布在第二润滑区的油膜厚度减小,从而减小活塞运动阻力。
权利要求书1.一种缸套,其特征在于,所述缸套包括缸套本体,在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和位于所述第一润滑区下方的第二润滑区,所述第一润滑区上设有多个第一凹坑,所述第二润滑区上设有多个第二凹坑,所述第一凹坑的直径与深度的比值小于所述第二凹坑的直径与深度的比值。
2.根据权利要求1所述的缸套,其特征在于,所述第一凹坑的直径为20微米至80微米,所述第一凹坑的深度为4微米至10微米。
3.根据权利要求1所述的缸套,其特征在于,所述第二凹坑的直径为活塞环直径的0.15倍至0.5倍,所述第二凹坑的深度为1微米至4微米。
4.根据权利要求1所述的缸套,其特征在于,所述多个第一凹坑占所述第一润滑区的面积比小于所述多个第二凹坑占所述第二润滑区的面积比。
5.根据权利要求4所述的缸套,其特征在于,所述多个第一凹坑占所述第一润滑区的面积为10%至20%。
6.根据权利要求4所述的缸套,其特征在于,所述多个第二凹坑占所述第二润滑区的面积为30%-70%。
7.根据权利要求1所述的缸套,其特征在于,所述缸套本体的内壁上未设有所述第一凹坑与所述第二凹坑的区域的粗糙度范围为小于等于2微米。
8.根据权利要求1所述的缸套,其特征在于,所述第一凹坑与所述第二凹坑分别均匀地布置在所述第一润滑区与所述第二润滑区。
9.一种发动机,其特征在于,包括根据权利要求1至8中任一项所述的缸套。
10.一种缸套的设计方法,其特征在于,所述设计方法用于设计权利要求1至8中任一项所述的缸套,包括以下步骤:S1:根据实测温度计算出缸套的实际粘度:(1)式中,为粘度,T为实测温度,a和c为常数;根据缸压、活塞环弹力、活塞环与缸套的接触面积计算出载荷:载荷=(经验系数×缸压+活塞环弹力)/活塞环与缸套接触面积(2)根据实测的活塞的运动速度、载荷、粘度计算出轴承系数:轴承系数(缸套润滑系数)=粘度*速度/载荷(3)S2:将不同的轴承系数输入到摩擦试验机中,即可得到相关的摩擦系数,根据轴承系数与摩擦系数绘制斯特贝克曲线,并通过斯特贝克曲线的第一拐点区分边界润滑区域与混合润滑区域,通过第二拐点区分混合润滑区域与动压润滑区域;S3:根据轴承系数与曲轴转角的关系绘制第一曲线,根据活塞行程与曲轴转角绘制第二曲线,将第二拐点的值带入到第一曲线中对应相应的曲轴转角的值,将曲轴转角的值带入到第二曲线中得到活塞行程的对应值,从而得动压润滑区域对应在缸套中的位置;S4:在缸套上的动压润滑区域加工浅而大的凹坑,在缸套上的边界润滑区域及混合润滑区域加工深而小的凹坑。
技术说明书缸套及具有其的发动机、缸套的设计方法技术领域本技术属于发动机技术领域,具体涉及一种缸套及具有其的发动机、缸套的设计方法。
背景技术活塞式内燃机通过活塞在缸套内的往复运动来做功,活塞作往复运动时缸套与活塞、活塞环的摩擦占到总摩擦的50%以上,为了有效降低缸套与活塞、活塞环的摩擦,通常采用织构技术在缸套的内壁打孔使润滑油储存在孔中,通过润滑油增加缸套与活塞、活塞环的润滑以减小摩擦,此外,该结构还能增强缸套的耐磨能力。
由于缸套内不同的润滑区所需的润滑条件不同,而现有的缸套大多采用同一打孔模式在整个缸套的内壁进行打孔,造成有的润滑区域油膜太厚,阻碍活塞的运动,或造成有的润滑区域油膜太薄,增大缸套与活塞之间的摩擦,发生过早磨损的情况。
技术内容本技术的目的是至少解决现有缸套结构难以满足润滑需求的问题。
该目的是通过以下技术方案实现的:本技术第一方面提出了一种缸套,所述缸套包括缸套本体,在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和位于所述第一润滑区下方的第二润滑区,所述第一润滑区上设有多个第一凹坑,所述第二润滑区上设有多个第二凹坑,所述第一凹坑的直径与深度的比值小于所述第二凹坑的直径与深度的比值。
根据本技术实施例的缸套,在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和第二润滑区,根据不同的润滑区设置不同的直径与深度比的凹坑,在第一润滑区上设置小而深的第一凹坑,增加第一润滑区的油膜增加,从而降低第一润滑区的摩擦力,避免活塞或缸套过早磨损的情况,在第二润滑区上设置大而浅的第二凹坑,润滑油的一部分进入大而浅的凹坑中,在活塞环刮油能力一定的情况下,分布在第二润滑区的油膜厚度减小,从而减小活塞运动阻力。
另外,根据本技术实施例的缸套,还可以具有如下的技术特征:在本技术的一些实施例中,所述第一凹坑的直径为20微米至80微米,所述第一凹坑的深度为4微米至10微米。
在本技术的一些实施例中,所述第二凹坑的直径为活塞环直径的0.15倍至0.5倍,所述第二凹坑的深度为1微米至4微米。
在本技术的一些实施例中,所述多个第一凹坑占所述第一润滑区的面积比小于所述多个第二凹坑占所述第二润滑区的面积比。
在本技术的一些实施例中,所述多个第一凹坑占所述第一润滑区的面积为10%至20%。
在本技术的一些实施例中,所述多个第二凹坑占所述第二润滑区的面积为30%-70%。
在本技术的一些实施例中,所述缸套本体的内壁上未设有所述第一凹坑与所述第二凹坑的区域的粗糙度范围为小于等于2微米。
在本技术的一些实施例中,所述第一凹坑与所述第二凹坑分别均匀地布置在所述第一润滑区与所述第二润滑区。
本技术第二方面提出了一种发动机,所述发动机包括根据上述任一实施例所述的气缸盖。
根据本技术实施例的发动机,在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和第二润滑区,根据不同的润滑区设置不同的直径与深度比的凹坑,在第一润滑区上设置小而深的第一凹坑,增加第一润滑区的油膜增加,从而降低第一润滑区的摩擦力,避免活塞或缸套过早磨损的情况,在第二润滑区上设置大而浅的第二凹坑,润滑油的一部分进入大而浅的凹坑中,在活塞环刮油能力一定的情况下,分布在第二润滑区的油膜厚度减小,从而减小活塞运动阻力。
本技术第三方面提供了一种缸套的设计方法,所述设计方法用于设计上述任一实施例所述的缸套,包括以下步骤:S1:根据实测温度计算出缸套的实际粘度:(1)式中,为粘度,T为实测温度,a和c为常数;根据缸压、活塞环弹力、活塞环与缸套的接触面积计算出载荷:载荷=(经验系数×缸压+活塞环弹力)/活塞环与缸套接触面积(2)根据实测的活塞的运动速度、载荷、粘度计算出轴承系数:轴承系数(缸套润滑系数)=粘度*速度/载荷(3)S2:将不同的轴承系数输入到摩擦试验机中,即可得到相关的摩擦系数,根据轴承系数与摩擦系数绘制斯特贝克曲线,并通过斯特贝克曲线的第一拐点区分边界润滑区域与混合润滑区域,通过第二拐点区分混合润滑区域与动压润滑区域;S3:根据轴承系数与曲轴转角的关系绘制第一曲线,根据活塞行程与曲轴转角绘制第二曲线,将第二拐点的值带入到第一曲线中对应相应的曲轴转角的值,将曲轴转角的值带入到第二曲线中得到活塞行程的对应值,从而得动压润滑区域对应在缸套中的位置;S4:在缸套上的动压润滑区域加工浅而大的凹坑,在缸套上的边界润滑区域及混合润滑区域加工深而小的凹坑。
根据本技术实施例的缸套的设计方法,通过该设计方法首先根据现有的参数计算出轴承系数,然后通过摩擦试验机得出轴承系数与摩擦系数之间的关系并找到不同润滑区域的拐点,再将拐点带入到轴承系数与曲轴转角曲线、活塞行程与曲轴转角,并得出不同润滑区域对应在缸套的位置,最后在缸套不同的润滑区域内通过织构技术加工不同的凹坑。
通过该设计方法得到的缸套,根据不同的润滑区设置不同的直径与深度比的凹坑,在第一润滑区上设置小而深的第一凹坑,增加第一润滑区的油膜增加,从而降低第一润滑区的摩擦力,避免活塞或缸套过早磨损的情况,在第二润滑区上设置大而浅的第二凹坑,润滑油的一部分进入大而浅的凹坑中,在活塞环刮油能力一定的情况下,分布在第二润滑区的油膜厚度减小,从而减小活塞运动阻力。
附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。
附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。
而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中:图1为本技术实施例的缸套结构示意图;图2为斯特贝克曲线图;图3为做功冲程缸套润滑系数、活塞行程分别与曲轴转角的关系图。
附图中各标记表示如下:100:缸套本体;10:第一润滑区、11:第一凹坑;20:第二润滑区、21:第二凹坑。
具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。
虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。
相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。
除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。
术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。
这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与第二区域、层或部段区分开。
除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。
因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于第二元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。
这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。