内燃机课程设计指导书--增压柴油机连杆设计

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柴油机连杆加工工艺设计说明书

柴油机连杆加工工艺设计说明书

摘要连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。

例如在往复活塞式动力机械和压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄。

连杆多为钢件,其主体部分的截面多为圆形或工字形,两端有孔,孔内装有青铜衬套或滚针轴承,供装入轴销而构成铰接。

连杆是汽车发动机中的重要零件,它连接着活塞和曲轴,其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。

连杆在工作中,除承受燃烧室燃气产生的压力外,还要承受纵向和横向的惯性力。

因此,连杆在一个复杂的应力状态下工作。

它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。

连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。

通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。

连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能;又要求具有足够的钢性和韧性。

连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其部分工序夹具设计。

制定工艺路线时主要考虑粗、精加工安排、加工方法选择、工序集中与分散、加工顺序等方面的要求。

接着确定加工余量、工序尺寸及切削用量,最后设计夹具。

本论文介绍了确定加工连杆的生产纲领及生产类型;确定连杆的毛坯材料及尺寸,确定毛坯加工余量;设计连杆加工工艺;确定部分重要工序所用的工艺装备和设备;计算部分重要工序的切削用量和基本时间;设计重要工序所用的夹具。

连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的工作环境恶劣,刚性比较差,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。

逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,才能最后达到零件的技术要求。

关键词:连杆;变形;工作环境;加工工艺;夹具设计AbstractAt both ends of linkage with the active and passive components in order to convey movement and the hinged edge of the bar. For example, in reciprocating piston compressor and power machinery, to connect the piston with connecting rod and crank. Connecting rod for steel parts, the main part of the cross section for the round or shaped, both ends have a hole or holes with needle bearing bronze bushing for the pin into and constitute a hinged axis. Linkage is an important automotive engine parts, it is connected to the piston and the crankshaft, its role is to the reciprocating piston movement into rotary movement of the crankshaft, and the role of the force in the piston to the crankshaft to the output power. Link at work, in addition to gas produced by the combustion chamber under pressure, also have to face the vertical and horizontal inertia force. Therefore, the connecting rod in a complex work under the stress state. It is subject to alternating stress of tension and compression, but also by the bending stress. Link the main form of fatigue damage and excessivedeformation. Usually the site of fatigue fracture in the connecting rod on the three regions of high stress. Requirements of the working conditions of connecting rod connecting rod has higher strength and fatigue performance; also requires adequate and toughness of connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .Keyword: Connecting rod ;Deformination ;Working environment ;Processing technology ;Design of clamping device目录摘要错误!未定义书签。

柴油机课程设计指导书

柴油机课程设计指导书

柴油机课程设计指导书内燃机课程设计指导书⼭东⼤学内燃机研究所内燃机课程设计指导书⼀、本课程设计的⽬的根据本专业的要求,选定195柴油机为本课程设计的设计机型。

通过本课程设计达到下述⽬的:1、巩固、验证、加深和扩⼤本专业已学专业课的有关知识;2、初步学会运⽤所学理论和知识解决问题的⽅法;3、初步掌握内燃机设计的⼀般程序和⽅法;4、进⼀步培养设计、计算和绘图能⼒、资料整理能⼒;5、为随后的毕业设计⼯作打下基础。

⼆、本课程设计的任务学⽣应在设计期限内完成195柴油机标定⼯况下的动⼒计算、⼀个主要运动零件的设计计算、绘制195柴油机的纵剖⾯图和连杆零件图或横剖⾯图和曲轴零件图。

(⼀)编制设计说明书1、设计说明书应包括的内容1)封⾯;2)⽬录;3)原始资料及数据;4)动⼒机算:建⽴数学模型(整理在正⽂中);编制动⼒计算源程序(源程序清单放在附录中);打印计算结果(放在附录中);绘制曲线附图(放在附录中);5)总体设计;6)强度计算:对所要绘制的零件图的零件进⾏强度计算;7)参考资料及⽂献8)附录2、设计说明书的书写要求统⼀稿纸,正规书写;竖订横写,在主要零件强度部分,每页右侧25mm处画⼀竖线,留出空⽩,在此空⽩内标出所计算的主要数据。

(⼆)设计图纸绘制要求l、对纵、横剖⾯图的绘制要求1)读懂设计参考图纸,对参考图中的不合理结构以及绘制错误的地⽅加以改正;2)视图、剖视完整正确,尽可能完善地表达结构;3)严格按绘图标准绘制线条和⽂字、数字。

2、对零件图的绘制要求1)严格按照国标标注尺⼨精度和形状位置公差;2)注出必要的技术条件,汉字需⽤仿宋体。

三、本课程设计的要求(⼀)要独⽴完成学⽣对设计中遇到的问题、应通过思考提出⾃⼰的意见,与指导教师讨论。

不应向教师索要答案。

教师可以指出解决问题的⽅向和要点,具体答案应由学⽣⾃⼰提出。

(⼆)要正确运⽤设计资料在设计计算中,学⽣要主动、认真地查阅和运⽤有关资料、图纸,要准确地选取计算公式、参数及结构形式。

柴油机动力计算及连杆组设计方案

柴油机动力计算及连杆组设计方案

1前言 (2)2结构参数计算 (2)2.1已知条件 (2)2.2发动机结构形式 (2)2.3发动机主要结构参数 (2)3动力学计算 (5)4连杆的设计 (9)4.1连杆主要尺寸设计 (9)4.1.1连杆长度的确定 (9)4.1.2连杆小头尺寸的确定 (9)4.1.3连杆大头尺寸的确 (10)4.2连杆强度的计算 (10)4.2.1连杆小头强度的计算 (10)4.2.2连杆大头的强度计算 (13)5小结 (14)6参考文献 (15)1前言《内燃机设计》课程设计是在我们学习了一些基础制图知识和汽车以及发动机的整体知识框架后所给我们的一次很好的锻炼,众所周知现代汽车工业发展越来越快,而作为汽车心脏的发动机自然也成为了发展的重中之重,发动机的结构和性能对汽车起着决定性的影响,比如汽车的行使速度、加速性能、爬坡度、牵引力等等都取决于发动机,因此来说设计发动机是汽车设计的重中之重,而发动机的设计又对我们的想象能力,制图能力,分析计算能力,查阅各种工具书的能力无疑是一次很好的锻炼,因此,我们要充分利用这次课程设计的机会,认真对待,做好充分的准备,保证高质量的去完成,这也为以后学习打下了一个很好的基础。

2结构参数计算2.1已知条件平均有效压力:1.064MPa活塞平均速度:7.8m/s2.2发动机结构形式发动机功率为41.695KW ,参考袁兆成版《内燃机设计》设计为4缸4冲程柴油机,冷却方式采用水冷。

2.3发动机主要结构参数参考袁兆成版《内燃机设计》S/D 的取值范围在0.8~1.2之间,取S/D=1P e =τ20785.0Vm zD p em =4808.74064.10785.02⨯⨯⨯⨯=41.695KwD=80mm 则S=80mm (S 与D 均取整) 则气缸工作容积V=LSD 40192.042=πn=SC m30 =3000 r/min 角速度度ω=30nπ=3.14×3000/30=314rad/s S/2=40mm3动力学计算由曲柄连杆机构的受力分析计算:P=P g +P j =P g -m j r ω2(cos α+λcos2α) =Pg-mjj (m j 为机构往复惯性质量)活塞质量mp=630g 连杆小头质量m4=190g连杆质量m=0.00063(D-80)2+0.0476(D-80)+0.2149≈1.05kg 估算m j=mp+m3+m4≈387.22gP 在连杆小头处即活塞销孔处分解为Pn 和P1,而P1又在两岸大头分解为K 和t ,Pn=P*tg β P l =βcos Pk= P l cos(α+β)=ββαcos )cos(+pββαcos )sin(+=P t4连杆的设计连杆是发动机的重要组成部分,主要由连杆大头、大头盖、连杆轴瓦及连杆螺栓等部分组成。

内燃机设计课程设计说明书连杆

内燃机设计课程设计说明书连杆
3、 形成文档。
2015.12.08
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。
2015.12.09
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)

2015.12.10
4
装配图设计与绘图(底图)
2015.12.11
5
装配图设计与绘图(加粗与标
注)
1.2.2
冷却方式 ............................................................................................................................... 7
1.2.3
气缸数与气缸布置方式 ....................................................................................................... 7
2015 年 12 月 05 日
系主任(或责任教师)签名:

3


武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书
目录
前言 ...................................................................................................................................................................... 6
2015.12.12

关于柴油机连杆设计

关于柴油机连杆设计

第一章绪论1.1 课题的意义及主要工作1.1.1 课题的背景和意义近百年来,柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低,在各型民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了其主导地位。

新材料、新工艺、新技术的不断开发使用,为柴油机注入了新的活力,使其在动力机械,尤其在船舶动力方面依然发挥着无法替代的作用。

据统计,在 2000吨以上的船舶中,柴油机作为动力的超过 95%,预计这一情况仍将持续下[]1去。

受油价的影响,以及一些柴油机的缺点(比如烟度和噪声)被一一克服,现在在乘用车市场,柴油动力开始渐渐显示其独特魅力。

但是,由于受各种因素的影响,我国的柴油机研究还是落后于世界先进水平。

经历多年的市场实践,国内柴油发动机生产企业已不再满足于凭借引进产品获得市场上的暂时领先,而认识到核心技术是最关键的,只有通过引进、消化、吸收的途径,自己掌握了核心技术,企业才会有发展后劲并获得可持续发展的条件。

随着我国造船事业的进一步发展,作为船舶配套中最重要的一个环节,柴油机技术的发展瓶颈已日益凸显。

因此,必须研发具有我国自主知识产权的柴油机,以提高我国船舶制造的国产率。

发动机是船舶的心脏,而发动机连杆则是承受强烈冲击力和动态应力最高的动力学负荷部件,其在工作中承受着急剧变化的动载荷,再加上连杆的高频摆动产生的惯性力,会使连杆杆身发生形变,轻则会影响曲柄连杆机构的正常工作,使机械效率下降。

重则会破坏活塞的密封性能,使排放恶化,甚至造成活塞拉缸、拉瓦,使发动机无法正常工作。

因此对其刚度和强度提出了很高的要求。

以往,连杆的的制造以铸造法和锻造法为主;20世纪80年代以来,由于采用粉末锻造法大批量生产的粉锻连杆具有力学性能优、尺寸精度高、质量较轻及质量偏差很小等特点,因而相继在发达国家快速发展,逐渐取代铸造和锻造连杆[]2。

而高密度烧结法制造连杆也快速发展,并具有良好的力学性能。

1.1.2 主要工作本课题的工作可以分为三大部分。

第一部分为连杆的结构和基本尺寸的设计过程;第二部分为运用UG对所设计的连杆进行三维建模装配;第三部分为柴油机连杆的有限元分析及强度校核。

柴油机连杆课程设计

柴油机连杆课程设计

柴油机连杆课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解柴油机连杆的基本结构、工作原理及作用;2. 学生能够掌握柴油机连杆的力学特性,如受力分析、运动规律等;3. 学生能够了解柴油机连杆的材料、加工工艺及装配要求;4. 学生能够掌握柴油机连杆故障诊断与维修的基本方法。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,对柴油机连杆进行简单的受力分析;2. 学生能够运用实际操作,完成柴油机连杆的拆装、检查、维修等任务;3. 学生能够运用团队合作,完成柴油机连杆相关项目的实践操作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设备的兴趣,提高他们对机械行业的认识;2. 培养学生严谨、务实的学习态度,注重理论与实践相结合;3. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力;4. 培养学生安全意识,遵守操作规程,爱护设备。

课程性质:本课程属于机械类课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。

学生特点:学生具备一定的机械基础知识,动手能力强,对机械设备有一定的好奇心。

教学要求:结合课程性质、学生特点,注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养。

通过本课程的学习,使学生能够掌握柴油机连杆的相关知识,具备一定的维修与故障诊断能力。

教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 柴油机连杆的结构与工作原理- 连杆的组成、作用及力学特性- 连杆与曲轴、活塞的连接方式- 连杆在实际工作中的运动规律2. 柴油机连杆的材料与加工工艺- 常用连杆材料的特点及选择- 连杆加工工艺流程及要求- 现代加工技术在连杆制造中的应用3. 柴油机连杆的装配与维修- 连杆与曲轴、活塞的装配方法及注意事项- 连杆的检查、故障诊断与维修方法- 常见连杆故障案例分析4. 柴油机连杆实践操作- 拆装与组装柴油机连杆- 连杆受力分析及运动规律实验- 连杆故障诊断与维修实操教学内容根据课程目标,结合教材章节进行组织。

教学大纲明确教学内容的安排和进度,注重理论与实践相结合,强调学生对柴油机连杆知识的系统掌握和实际操作能力的培养。

机械原理课程设计指导书(四冲程)

机械原理课程设计指导书(四冲程)

机械原理课程设计指导书四冲程内燃机设计一. 已知条件: 在图示的四冲程内燃机中活塞行程 H = (mm ) 活塞直径 D= (mm ) 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= (mm ) 行程速比系数 K=连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = 系 数 AB l (mm) 曲柄重量 1Q = (N) 连杆重量 2Q = (N) 活塞重量 3Q = (N) 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= 系数AB l 2(m 2m ) 曲柄的转速 n 1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]=曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l = OA l (mm ) 开放提前角:进气门:-10°;排气门: -32° 齿轮参数:m=3.5(mm ); α=20°;a h *=12Z ='2Z =14; 3Z ='3Z =72 ;1Z =36示功图见P10图2所示。

二.设计任务1. 机构设计按照行程速比系数K 及已知尺寸决定机构的主要尺寸,并绘出机构运动简图(4号图纸)。

(凸轮要计算出装角后才画在该图上) 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图以活塞在最高位置时为起点,将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等分,然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置(即曲柄旋转一周共分十五个位置)并作出机构各位置时的机构位置图,求出滑快的相对位移。

3. 作出机构15个位置的速度多边形求出这15个位置的BA V 、2C V 、B V 、ω2的数值,并列表表示。

(表一) 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形求出15个位置的n BA a 、t BA a 、BA a 、2α 、2C a 、B a 的数值,并列表表示。

(表二)5.用直角坐标作滑快B 点的位移曲线B S =B S (φ),速度曲线)(ϕB B V V =及加速度曲线)(ϕB B a a =。

内燃机课程设计

内燃机课程设计

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公差等级:IT01、IT0、IT1、IT2┄┄IT17、 公差等级:IT01、IT0、IT1、IT2┄┄IT17、IT18 。 IT01=0.3+0.008D 、IT0=0.5+0.012D 、IT1=0.8+0.02D IT 5 1 IT 5 1 IT 5 3 IT 2 = IT1( ) 4 、 IT 3 = IT 1( ) 2 、 IT 4 = IT 1( )4 IT1 IT1 IT1 IT5=7i、IT6=10i、IT7=16i、IT8=25i、IT9=40i、IT10=64i、 IT5=7i、IT6=10i、IT7=16i、IT8=25i、IT9=40i、IT10=64i、 IT11=100i、IT12=160i、IT13=250i、IT14=400i、IT15=640i、 IT11=100i、IT12=160i、IT13=250i、IT14=400i、IT15=640i、 IT16=1000i、IT17=1600i、 IT16=1000i、IT17=1600i、IT18=2500i
8 过渡配合: 9 动配合:
,手或木锤装卸,
,加油后用手旋入,
10动配合: 5 、g 6 、g 7 、f 5 、f 6 、f 7 、f 8 、f 9 ,手推滑进 g
H H H 8 H 9 E8 11动配合: H 8 、e88 、e99 、d 8 、d 9 、 7 e7 h
H 6 H 7 H8 H 6 H 7 H8 H8 H9
二 形状和位置公差
1 直线度 在给定平面内、 在给定方向、在任 意方向,
2 平面度
3 圆度
4 圆柱度
5 线轮廓度
6 面轮廓 度
7 平行度
8 垂直度
9 倾斜度
10 同轴度

柴油发动机连杆课程设计说明书

柴油发动机连杆课程设计说明书

机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目:柴油发动机连杆工艺规程设计姓名:学号:0811114019班级:机电(1)班届别:2008指导教师:2011 年7月摘要连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。

连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。

逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。

机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保障。

然而夹具又是制造系统的重要部分,工艺对夹具的要求也会提高,专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。

所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。

目录摘要 (I)绪论 (4)第一章机械加工工艺规程的制定 (7)1.1零件的工艺性分析 (7)1.1.1产品结构和工艺分析 (7)1.1.2 平面加工 (7)1.1.3 孔加工 (8)1.1.4 技术要求分析 (8)1.2毛坯的确定 (9)1.2.1 有关设计条件的说明 (9)1.2.2. 毛坯的材料 (10)1.2.3 制坯方法的确定 (10)1.3连杆工件的定位基准和定位方案分析 (12)1.4加工经济精度与加工工序安排 (13)1.4.1加工经济精度 (13)1.4.2连杆加工主要加工表面的工序安排 (13)1.5典型表面的加工方法 (14)1.6连杆加工工艺过程的确定 (15)1.6.1定位基准的选择 (15)1.6.2工艺路线的拟定 (15)1.7加工设备与工艺装备的选择 (18)第二章机械加工工艺卡片的设计 (20)2.1确定加工工艺过程 (20)2.2机械加工余量的确定 (20)2.3各项加工数据的计算 (21)致谢 (28)参考文献 (30)绪论一、连杆的结构特点连杆是发动机的主要零件之一,它连接活塞和曲轴,把作用于活塞顶面的膨胀气体的压力传给曲轴;将活塞的往复运动变为曲柄的旋转运动,又受到曲轴的驱动而带动活塞压缩缩气缸中的气体。

2.机械原理课程设计指导书(四冲程)

2.机械原理课程设计指导书(四冲程)

机械原理课程设计指导书四冲程内燃机设计一. 已知条件: 在图示的四冲程内燃机中活塞行程 H = (mm ) 活塞直径 D= (mm ) 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= (mm ) 行程速比系数 K=连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = 系 数 AB l (mm) 曲柄重量 1Q = (N) 连杆重量 2Q = (N) 活塞重量 3Q = (N) 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= 系数AB l 2(m 2m ) 曲柄的转速 n 1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]=曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l = OA l (mm ) 开放提前角:进气门:-10°;排气门: -32° 齿轮参数:m=3.5(mm ); α=20°;a h *=12Z ='2Z =14; 3Z ='3Z =72 ;1Z =36 示功图见P10图2所示。

二.设计任务1. 机构设计按照行程速比系数K 及已知尺寸决定机构的主要尺寸,并绘出机构运动简图(4号图纸)。

(凸轮要计算出装角后才画在该图上) 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图以活塞在最高位置时为起点,将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等分,然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置(即曲柄旋转一周共分十五个位置)并作出机构各位置时的机构位置图,求出滑快的相对位移。

3. 作出机构15个位置的速度多边形求出这15个位置的BA V 、2C V 、B V 、ω2的数值,并列表表示。

(表一) 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形求出15个位置的n BA a 、t BA a 、BA a 、2α 、2C a 、B a 的数值,并列表表示。

(表二)5.用直角坐标作滑快B 点的位移曲线B S =B S (φ),速度曲线)(ϕB B V V =及加速度曲线)(ϕB B a a =。

内燃机连杆零件课程设计

内燃机连杆零件课程设计

目录摘要 (1)1、生产纲领,确定生产类型计算 (2)2、零件的分析 (3)2.1加工表面的尺寸精度和形状精度 (3)2.2主要加工表面之间的相互位置精度 (3)2.3加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求 (3)2.4热处理及其它要求 (3)3、选择毛坯及毛坯制造方法 (4)3.1确定毛坯类型 (4)3.2确定毛坯制造方法 (5)3.3表面加工余量及余量公差的确定 (5)4、工艺规程设计 (5)4.1定位基面的选择 (5)4.2定位方案的选择 (5)5、连杆零件表面加工方法的选择 (6)6、制定工艺路线 (8)7、选择加工设备 (10)7.1选择机床 (10)7.2选择夹具 (10)7.3选择刀具 (10)7.4选择量具 (11)8、加工工序设计、工序尺寸及切削用量的计算 (11)9、填写工序卡 (15)附录 (16)致谢 (19)参考文献 (20)摘要本设计针对连杆零件的加工,通过对所给零件的工艺要求及图样的分析,制定了合理的加工工艺规程、选择毛胚及毛胚制造方法、连杆零件表面加工的方法、制定工艺路线。

在这次设计过程中,广泛的收集各种资料及标准,课程设计中另一个重要的设计为专用夹具的设计。

使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正,可显著地减少辅助工时,提高劳动生产率;工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高生产率。

关键词:连杆零件夹具工艺规程1 生产纲领,确定生产类型计算生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用,它决定了各工序所需专业化和自动化的程度,以及所选用的工艺方法和工艺装备。

零件生产纲领可按下式计算。

N=Qn(1+a%)(1+b%)(1-1)N-----生产纲领Q-----生产台数n-----零件数量a﹪---备品率b﹪---废品率根据生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系,确定其生产类型。

柴油机连杆零件毕业设计说明书

柴油机连杆零件毕业设计说明书

连杆是汽车发动机主要的传动机构之一,它将活塞与曲轴连接起来,把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴,使活塞的往复直线运动可逆的转化为曲轴的回转运动,以输出功率。

是为发动机提供安全可靠、经久耐用、节省能源、满足功用的一个重要零件,它对开发轻型、高速、大功率的柴油机有着密切的关系。

因此,连杆的合理结构设计、加工工艺性设计,保证连杆的加工质量,提高生产效率有这重要意义,它是保证柴油机产品质量的关键所在。

此说明书,对连杆零件进行了详细的分析。

设计出了零件加工的工艺规程。

在工艺规程中涉及到了连杆加工的加工工艺,加工设备的选择,加工余量的确定,毛坯的确定,机床、刀具的确定,夹具的设计一系列与连杆加工有紧密联系的因素。

通过对此次设计,学会对中等难度零件的工艺编制,及其特定工序的夹具设计。

关键词:工艺;毛坯;夹具。

ABSTRACTThe connecting rod module is in the diesel engine essential movement power transmission component. It is affects the gas physical strengthand so on each kind of strength transmits on the piston gives the crank, also transforms the crank rotary motion into the piston reciprocal motion part. Is safely provides reliable, durable, the economical energy, satisfied function important components for the engine, it to develops lightly, is high speed, the high efficiency diesel engine has close relationship. Therefore, the connecting rod reasonable structural design, the processing technology capability design, guaranteed the connecting rod the processing quality, enhances the production efficiency to have this vital significance, it is guaranteed the diesel engine product quality the key is at. This instruction book let, has carried on the detailed analysis to the connecting rod components.Designed the components processing technological process. A series of involved the processing craft in the technological process which the connecting rod processed, the processing equipment choice, the processing remainder determination,the semifinished materials determination, the engine bed, the cutting tool determination, the jig design with the connecting rod processing had the close relation the factor.By the endtime of the densign,learn the technics weave of medium difficultry part,and the holding design of the especially working procedure.Key words:roughcast; craft; jig目录目录绪论 (1)1. 零件的工艺分析 (2)1.1 连杆的工作情况 (2)1.2 连杆的结构特点 (2)1.3 连杆机械加工的主要技术要求 (3)2. 毛坯的确定 (4)2.1生产类型的确定 (4)2.2 材料的选择 (4)2.3 毛坯种类与方法的确定 (4)2.4 确定毛坯尺寸公差和加工余量 (4)2.5 毛坯主要加工表面的尺寸及公差的确定 (6)3. 连杆工艺规程的编制 (7)3.1 定位基准的选择 (7)3.2 拟订工艺路线 (7)3.2.1选择表面加工方法 (7)3.2.2加工阶段的划分 (8)3.2.3加工工序的顺序安排 (8)3.2.4机械加工余量、工序尺寸及其公差的确定 (11)3.2.5加工设备与工艺装备的选择 (22)4. 夹具设计 (26)4.1 夹具体材料及制造方法 (26)4.2 夹具体结构设计 (26)4.3 定位分析与定位误差计算 (26)4.4 导向元件的设计 (26)4.5 螺栓、垫圈选择 (27)4.6 夹具的工作原理 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)文献综述绪论绪论本课题研究的主要內容是连杆加工工艺过程的编制以及在加工中用到的一些典型夹具的设计。

内燃机课程设计公式指导书

内燃机课程设计公式指导书

一. 课程设计题目:机车柴油机初步设计 二. 设计要求及选定参数机型:四冲程废气涡轮增压中冷V 型柴油机功率Pn :1800马力 转数n :1100转/分 气缸直径d :240mm 活塞行程S:275mm V 型夹角γ:50°燃烧室形式:直接喷射式 连杆形式:并列连杆 曲轴转向:右转 气缸排列:右列靠前 限制指标:最高燃烧压力Pz ≤135公斤力/厘米² 有效燃油消耗率be ≤211克/千瓦小时 排气直管温度T ≤540℃三.热计算和动力计算1.基本参数选用217.2414d Vs S L π=⨯=活塞平均速度/302801100/3010.267Vm s n =⨯=⨯=米/秒由公式30em s e P i V nP τ⨯⨯⨯=中Ps,τ,i ,Vs ,n 都可知,并且通过参考16V280ZJ可知Pem 的范围在1572千帕左右,可以估算气缸数量范围,取i=16.取:1. 连杆长度L=580mm连杆长度加大,使柴油机总高度加大;虽然连杆摆角减小,侧压力减小,但效果不明显;而且连杆重量加大,往复运动惯性力加大。

因而尽量采用短连杆,一般λ值在1/3.8~1/4.2之间。

参考样机连杆长度,取连杆长为580mm 。

曲柄连杆比λ=R/L=0.24152. 气缸中心距0l =455mm, 0l /d=1.60l /d 影响柴油机的长度尺寸和重量指标,设计时力求缩小0l /d 值。

一般0l /d 值为1.2~1.6。

取参考样机值。

3. 压缩比ε=14选用压缩比ε也就是选用燃烧室容积。

选用压缩比时要考虑柴油机的经济性能、工作可靠性、冷启动性能等。

增压柴油机ε在11~16之间,直喷式大功率柴油机在12~13之间。

ϕ=2.24.过量空气系数aϕ=1.7~2.2.增压柴油机a5.残余废气系数γr=0.02增压柴油机γr=0.00~0.03.6.气缸排气温度Tr=900K对四冲程增压柴油机Tr=800~1000K。

内燃机连杆课程设计

内燃机连杆课程设计

内燃机连杆课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解内燃机连杆的结构原理,掌握其工作过程及功能。

2. 使学生了解内燃机连杆的力学性能要求,掌握相关材料及加工工艺。

3. 帮助学生掌握内燃机连杆的故障类型及原因,提高故障诊断与排除能力。

技能目标:1. 培养学生运用CAD软件绘制内燃机连杆图纸的能力。

2. 提高学生运用所学知识分析和解决内燃机连杆实际问题的能力。

3. 培养学生团队协作和动手实践的能力,完成内燃机连杆的拆装与维修。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对内燃机连杆及内燃机行业的兴趣,培养其职业认同感。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识,提高学生的综合素质。

3. 增强学生的环保意识,使其认识到内燃机连杆在节能减排中的重要作用。

课程性质分析:本课程以内燃机连杆为研究对象,具有较强的理论性和实践性,旨在培养学生的内燃机专业知识和动手能力。

学生特点分析:学生为初中毕业年级,具备一定的物理知识和动手能力,但内燃机专业知识有限,需要教师引导和启发。

教学要求:结合课程性质和学生特点,采用理论教学与实践教学相结合的方式,注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的内燃机连杆相关知识和技能。

通过课程目标的实现,为学生未来在内燃机行业的发展奠定基础。

二、教学内容1. 内燃机连杆的结构与原理- 内燃机连杆的组成及各部分功能- 连杆与活塞、曲轴的连接方式- 连杆在工作过程中的运动规律2. 内燃机连杆的材料与加工工艺- 常用连杆材料的力学性能及选择- 连杆加工工艺流程及其对性能的影响- 现代加工技术在连杆制造中的应用3. 内燃机连杆的故障诊断与维修- 常见连杆故障类型及原因- 故障诊断方法及排除措施- 连杆维修工艺及注意事项4. 内燃机连杆的CAD绘图- CAD软件的基本操作与使用技巧- 内燃机连杆图纸的绘制方法- 连杆图纸的标注与修改5. 内燃机连杆拆装与维修实践- 实践操作流程及注意事项- 拆装工具的使用与维护- 连杆维修实践操作指导教学大纲安排:第一周:内燃机连杆结构与原理学习第二周:内燃机连杆材料与加工工艺学习第三周:内燃机连杆故障诊断与维修学习第四周:内燃机连杆CAD绘图学习与实践第五周:内燃机连杆拆装与维修实践教学内容与进度依据课程目标和学生的实际情况进行调整,确保学生能够系统、全面地掌握内燃机连杆的相关知识和技能。

汽车发动机课程说明195柴油机连杆及连杆螺栓强度校核计算

汽车发动机课程说明195柴油机连杆及连杆螺栓强度校核计算

汽车发动机课程说明195柴油机连杆及连杆螺栓强度校核计算交通与汽车工程学院课程设计说明书课程名称: 汽车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年级/专业/班: 2008级/热能与动力工程(汽车发动机)/ 2班学生姓名: 陈磊学号: 312008*********开题时间: 2011 年 6 月 27日完成时间: 2011 年 7 月 15日课程设计成绩:学习态度及平时成绩(30)技术水平与实际能力(20)创新(5)说明书(计算书、图纸、分析报告)撰写质量(45)总分(100)指导教师签名:年月日目录摘要.........................................................................................................21引言 (3)1.1国内外内燃机研究现状 (3)1.2任务与分析 (3)2柴油机工作过程计算 (5)2.1已知条件 (5)2.2参数选择 (6)2.3 195柴油机额定工况工作过程计算……………………………………………………63 连杆设计………………………………………………………………………………………93.1 连杆结构设计 (9)3.2 连杆材料选择…………………………………………………………………………1 1 4 连杆螺钉强度校核……………………………………………………………………………1 24.1 连杆螺钉的结构设计………………………………………………………………1 24.2 连杆螺钉的强度校核…………………………………………………………………1 3 5 结论……………………………………………………………………………………………1 5 致谢………………………………………………………………………………………………17 参考文献…………………………………………………………………………………………18 附录:195柴油机额定工况工作过程计算程序…………………………………………………19摘要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,越来越多的新技术出现在汽车的心脏——发动机上面。

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能源专业综合课程设计指导书1 目的、要求一、内燃机课程设计的目的:1、复习、巩固已学过的内燃机课程,是对内燃机原理、结构设计、动力学和制造工艺等内容学习效果的一次全面考察。

2、通过对一台增压车用柴油机的初步设计,掌握内燃机的热力过程、动力学性能的理论分析和计算方法,熟悉柴油机的结构和设计过程。

3、提高学生的分析、计算和绘图能力。

二、主要内容和时间安排本设计要求学生对一台四冲程增压车用柴油机进行初步设计,完成一定的计算工作量和绘图工作量。

具体任务,见各人的任务书。

其主要内容和时间安排如下:三、基本要求1、纪律要求:(1)禁止相互抄袭,一经发现,设计不能通过。

(2)平时占总成绩的30%,包括出勤和答疑。

2、基本业务要求:(1)仔细阅读内燃机课程设计指导书,按指导书规定的步骤进行设计,按质按量完成任务书规定的内容。

(2)计算过程中选用的参数必须在常用的范围之内,曲轴转角每5°取一个计算点,计算结果保留四位有效数字,且误差应在5%以下。

(3)允许用计算机进行计算,但禁止程序相互转用,并且必须在说明书后附上自编的源程序。

(4)所画图纸必须符合标准,图线、图面整洁美观、配置合理。

零件图标注的尺寸、精度、粗糙度、形位公差等完整、正确。

装配图的总体尺寸、技术条件、件号标注等齐全。

标题栏、明细表按国家规定绘制。

汉字采用仿宋体书写,汉字、数字大小相同。

(5)设计说明书要求打印,内容完整、图标清晰,不少于6000字。

2 柴油机基本参数选定一、柴油机设计指示设计一台新的四冲程增压柴油机,其设计指标如下: 1、功率Pe有效功率是柴油机的基本性能指标。

Pe 柴油机的用途选定,任务书已经指定了所设计的柴油机的有效功率Pe 。

2、转速n转速的选用既要考虑被柴油机驱动的工作机械的需要,也要考虑转速对柴油机自身工作的影响。

一般车用柴油机转速为2000r/min ~4000r/min ,一般不超过5000 r/min ,任务书已经指定了所设计的柴油机的转速。

3、冲程数τ本设计中的车用柴油机都采用四冲程,即τ=4 4、平均有效压力Pme平均有效压力Pme 表示每一工作循环中单位气缸工作容积所做的有效功,是柴油机的强化指标之1所示。

5、有效燃油消耗率be这是柴油机最重要的经济性指标。

影响柴油机经济性的因素很多,在设计中要仔细分析。

四冲程非增压柴油机195~240[g/(kw·h )],。

6、可靠性和寿命可靠性和寿命是车用柴油机的基本要求之一,设计时必须提出具体指标,但本课程设计从略。

此外,设计指标还可能包括造价、排污、噪声等方面的因素。

二、柴油机基本结构参数选用由有效功率计算公式:τ30e nV i P P s em ⨯⨯⨯=(1.1)可知:由于功率Pe 、转速n 、缸径D 、冲程数τ任务书已经给出,根据表1中参考样机的平均有效压力Pme ,选取本设计的平均有效压力(注:可以与参考样机的平均有效压力一样),则根据公式(1.1)即可算出柴油机的总排量414.3i 2SD V i s ⨯=⨯,下一步将选定柴油机的基本结构参数:气缸直径D 、活塞行程S 、缸数i 及其它一些参数。

1、气缸直径D气缸直径D 的选取影响柴油机的尺寸和重量,还影响柴油机的机械负荷和热负荷。

任务书指定了车用增压柴油机的气缸直径D 。

2、气缸数i 及气缸排列方式满足功率要求可通过改变气缸数i 实现。

车用增压柴油机缸数一般为4缸,6缸或8缸,其中8缸多采用V 型排列方式。

V 型夹角γ影响因素很多,它与柴油机的外型尺寸、发火均匀性、平衡性、扭转振动及V 型夹角空间的利用有关,一般车用柴油机的V 型夹角γ为60°、90°和120°选定本设计的汽缸数i 。

3、活塞行程S行程S 是柴油机基本结构指标行程缸径比S/D 的决定因素,车用增压柴油机的S/D=0.9~1.3,选定本设计的S/D 。

根据缸径D 和选定的汽缸数i 及S/D ,求出行程S 。

但增大活塞行程S 将使活塞平均速度Vm=S ×n/30提高,机械负荷加大,一般车用增压柴油机的Vm=8~12m/s ;请校核你所设计的柴油机的Vm 值,若Vm 不满足要求,请重新计算行程S 。

4、连杆长度L 与曲柄连杆比λ=R/L ,R 为曲柄半径=S/2。

连杆长度加大,会使柴油机总高度增加;虽然连杆摆角减小,侧压力减小,但效果不明显;而且连杆重量加大,往复运动质量惯性力加大。

因而尽量采用短连杆,一般λ值在1/3~1/5之间。

选定曲柄连杆比λ,计算连杆长度。

采用短连杆后设计中要进行下列检查:——连杆运动时外形是否与缸套相碰。

——活塞在下止点时,平衡块是否与活塞相碰,活塞在上止点时曲柄是否与气缸套相碰。

5、气缸中心距l 0及其与气缸直径之比l 0/Dl 0/D 影响柴油机的长度尺寸和重量指标,设计时力求缩小l 0/D 的值。

l 0/D 值的影响因素可从曲轴中心线方向的尺寸分配和气缸上部的尺寸分配两方面分析,一般其值为1.16~1.4。

选定l 0/D 的值,计算气缸中心距l 0,同时,气缸中心距l 0=主轴径长度+连杆轴颈的长度+两个曲柄臂的厚度,设计曲轴时,注意尺寸要对应。

6、压缩比εc选用压缩比εc 也就是选用燃烧室容积。

选用压缩比时要考虑柴油机的经济性能、工作可靠性、冷启动性能等。

车用增压柴油机的εc 在14~20。

请自行选定,并说明压缩比对柴油机工作的影响。

3 近似热计算柴油机工作过程热计算是对柴油机各工作过程中工质的状态参数、主要性能指标进行计算,并绘出示功图。

通过热计算可以分析各工作过程的影响因素,找出提高动力性和经济性的途径,又为动力计算、结构设计提供数据。

柴油机实际循环热力计算有近似热计算(简单计算法)和模拟热计算(电算法)二种。

本设计要求进行近似热计算。

请思考:实际循环与理想循环有什么差别?近似热计算做了哪些简化?一、燃料燃烧热化学计算1、理论空气量L 0⎪⎭⎫⎝⎛-+=3241221.010O H c g g g L (千摩尔/千克柴油)燃料采用轻柴油87.0=c g ,126.0=H g ,004.0o =g 轻柴油低热值 H u =41860千焦/千克 2、新鲜空气量M 10a 1L M ϕ= (千摩尔/千克)其中 a ϕ ——过量空气系数,自选, 2.2~7.1a =ϕ请思考:过量空气系数a ϕ对柴油机的性能有哪些影响? 3、燃烧产物M 2324g 12oH g M M ++= (千摩尔/千克) 4、理论分子变更系数μ0120M M =μ 5、实际分子变更系数μ1rrγγμμ++=101其中,r γ——残余废气系数,自选r γ=0.00~0.03, 请思考:为什么增压柴油机的r γ较小?二、换气过程计算1、排气压力(缸内废气压力)r Pd r P P )95.085.0(-=(Mpa )其中:d P 为进气管内的压力,k d P P )99.097.0(-=,k P 为增压压力。

低增压:k P <0.18 Mpa ;中增压:k P =0.18~0.25(包括0.25)Mpa ; 高增压:k P =0.25~0.35(包括0.35)Mpa ;自行选定增压压力k P ,一般车用柴油机都为中、低增压。

计算r P 。

2、缸内排气温度(残余废气温度)r Tr T = 800~1000(K )3、进气终点压力a Pk a P P )98.09.0(-=(Mpa )若k P >0.2 Mpa ,取k a P P )0.198.0(-=。

注意:进气终点压力a P 应大于r P ,为什么? 4、进气终点温度a Trrr d a T T T T γγ++∆+=1(K )其中:d T ——进气管温度;增压压力:25.0≤k P Mpa ,进气管温度d T =325K 增压压力:35.025.0≤<k P Mpa ,进气管温度d T =340KT ∆——进气温升,增压柴油机T ∆=0~10K 。

5、充量系数(充气效率)c ϕra d d a c cc T T P P γεεϕ+-=111其中: 四冲程增压柴油机05.19.0~=c ϕ,请验证。

请思考:增压柴油机的c ϕ,为什么可能大于1?c ϕ表达式中的因素怎么影响充量系数?三、压缩过程计算1、平均多变压缩指数n 11n =1.35~1.402、压缩过程中任意曲轴转角cx ϕ对应的压力cx P (画示功图时用)1)(n cxca a cx V V P P =(MPa ) 其中:V ca ——进气终点气缸容积,即:气缸总容积。

c c c c s ca S D V V εεπεε⨯-=-=1100)100(412(L ) V cx ——任意曲轴转角cx ϕ对应的气缸容积:c cx cx cx V R D V ++-=)sin 2cos 1(100)100(422ϕλϕπ(L ) 式中:R ——曲柄半径,R=S/2(mm );λ——曲柄连杆比,λ=R/L ,前面已选定。

c V ——燃烧室容积,1100)100(412-=-=c c sc S D V V επε(L )利用Excel 计算,cx ϕ从0度变到180度,每隔5度取一个值,计算cx V 和cx P 。

注:在Excel 里,必须把度换成弧度,再计算。

3、压缩终点充量的状态参数 压力: 1n c a cb P P ε=(MPa ) 温度:11-=n ca cb T T ε(K )四、燃烧过程计算1、热量利用系数z ξ热量利用系数z ξ表示燃烧热量被工质吸收多少的程度。

由于不完全燃烧、传热损失、高温分解、节流损失等因素,燃料燃烧所发出的热量中只有一部分被工质吸收。

燃烧终点的热量利用系数z ξ在此范围内选取:ζZ =0.85~0.88 2、燃烧最高压力P Z按结构强度及寿命要求选取,本设计中=Z P 9~14Mpa ,自选。

3、压力升高比λ'cbZP P ='λ 本设计中:8.1~4.1='λ,请校核。

4、燃烧最高温度Z T1)工质的平均等容摩尔热容m v C )(μ和平均等压摩尔热容m p C )(μ间有如下关系:313.8)()(+=m v m p C C μμ[kJ /(kmol·K )]工质的平均等压摩尔热容m p C )(μ按下列方法计算: (1)查图法:由下图按过量空气系数查出。

a ϕ T (K ) 1.01.21.41.61.82.22.63.0∞673 32.100 31.736 31.472 31.284 31.112 30.886 30.723 30.601 29.797 873 32.963 32.565 32.272 32.050 31.862 31.577 31.401 31.275 30.413 1073 33.838 33.419 33.063 32.845 32.649 32.364 32.176 32.021 31.037 1273 34.625 34.135 33.854 33.595 33.365 33.034 32.825 32.678 31.606 1473 35.341 34.843 34.466 34.194 33.959 33.645 33.419 33.239 34.121 1673 35.977 35.441 35.077 34.813 34.541 34.198 33.963 33.787 32.586 1873 36.547 35.981 35.567 35.261 35.023 34.667 34.399 34.231 32.988 2073 37.045 36.463 36.082 35.768 35.462 35.094 34.813 34.646 33.344 2273 37.408 36.870 36.467 36.103 35.852 35.454 35.178 34.981 33.658 2)燃烧方程Z m pZ cb m pcb r a z T C T C L H )()]1(313.8)[()1(10μμλμγϕξμ=-'+++其中:m pcb C )(μ——压缩终点新鲜空气和残余废气混合气的平均等压摩尔热容,按下列方法进行计算:313.8)()(+=m vcb m pcb C C μμrm v r m v m vcb C C C γμγμμ+''+'=1)()()(式中:m v C )('μ——在cb T 温度下,空气的平均等容摩尔热容。

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