186F活塞组的设计与校核计算

武汉理工大学毕业设计本科毕业设计

题目 186F活塞组的设计与校核计算____ 姓名

专业

学号

指导教师

武汉理工大学交通工程系

二○一四年五月

目录

中文摘要 (Ⅰ)

英文摘要 (Ⅱ)

1.前言.............................................................. I

1.1柴油机的工作原理及分类 (1)

1.2 国内外柴油机产业的现状与发展趋势 (2)

1.3柴油机的应用范围与发展前景 (3)

1.4设计的内容及目的 (4)

2.186F活塞组的设计 (6)

2.1活塞组的工作条件和设计要求 (6)

2.2活塞的结构和材料 (7)

2.3活塞头部的设计 (8)

2.3.1压缩高度的确定 (8)

2.3.2活塞环槽环岸的参数选择 (11)

2.3.3环岸的强度校核 (12)

2.3.4活塞顶的设计 (14)

2.4.活塞环的设计 (15)

2.4.1活塞环各部份名称及工作条件 (16)

2.4.2气环的设计 (16)

2.4.3气环各项数值的确定 (20)

2.4.4油环设计 (20)

2.4.5油环的计算 (22)

2.5活塞裙部的设计 (23)

2.5.1裙部形状设计及尺寸确定 (23)

2.5.2裙部的尺寸的强度校核 (24)

2.6活塞销的设计 (25)

2.6.1.活塞销的设计 (25)

2.6.2活塞销尺寸的确定及校核计算 (26)

2.7活塞销座的设计 (28)

2.7.1活塞销座的工作条件及设计要求 (28)

2.7.2活塞销座的结构润滑及校核计算 (29)

总结 (31)

致谢 (32)

参考文献 (33)

186F活塞组的设计与校核计算

摘要

活塞在柴油机中是很重要的运动件，它在相当恶劣的工作条件下工作，即高温，高速度，高负荷，润滑和冷却困难。随着柴油机技术水平的提高，以及高速柴油机活塞的开发应用，使活塞必须适应比以前还要恶劣的环境，平均有效压力，最大气体压力和温度急剧上升是其工作环境恶化的表现，如此恶劣的工作环境，使活塞成为柴油机零部件比较常见的故障零件。要想设计出可靠有效的活塞，必须对柴油机进行详细的了解。所以我对柴油机的工作原理，国内外柴油机的发展水平以及发展前景作出详细的说明。分析表明：经过合理的活塞设计，能够有效的提升活塞工作效率的可靠性，以及186F活塞刚度的耐久性.

本次设计的任务主要是186F活塞组的设计，包括活塞头部，活塞环，活塞销座，活塞裙部，活塞销的设计。

其中186F塞活塞头部设计是本次设计很重要的一个环节，由于它承受周期性变化的气压力和应力，机械符合高达62000牛顿；活塞在气缸内不停做往复运动时，活塞头部承受变高温燃气的作用，燃气温度最高可达2000-2500度，并且活塞头部温度分布极不规律，这使得活塞头的热应力分布很不均匀，原因是在186F柴油机活塞头有很大的热负荷。考虑到活塞头部的恶劣环境。在对活塞裙部，活塞环，活塞销和活塞销座的设计,更应该加强对恶劣环境的适应性。本次186F活塞组设计策划采用耐高温，热膨胀系数小，比重小的共晶铝硅合金材料。尽最大可能减轻活塞机械负荷和热负荷，加强活塞寿命加固活塞耐磨性。

关键字：柴油机；活塞；活塞头部；活塞裙部；活塞销；活塞环。

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DESIGN CALCULATION AND CHECKING 186F

PISTON GROUP

Abstract

The piston in a diesel engine is very important; it works, in bad working conditions as high temperature, high speed, high load, lubrication and cooling difficulty. With the technical level of diesel engine, and the application of high speed diesel engine piston, the piston must adapt to the environment is worse than before, the mean effective pressure, the maximum pressure and temperature rise sharply the work performance of environmental degradation, so bad working environment, so that the piston failure parts of diesel engine parts become more common. To design piston is reliable and effective, must carry on the detailed understanding to the diesel engine. So I'm on diesel engine principle of work, the level of development of domestic and foreign diesel engines and the prospect to make a detailed explanation of. Analysis shows that: after reasonable piston design, reliability can improve efficiency of work piston efficiently, durability and 186F piston stiffness.

The design of the main tasks is to design 186F piston, piston head, piston ring, piston pin, piston skirt, design of piston pin.

The 186F plug piston head design is a very important link in the design, because the gas pressure which are subjected to periodic change and stress, mechanical with up to 62000 Newton; keep the piston do reciprocating motion in the cylinder, the piston head under variable of high-temperature gas, gas temperature can reach 2000-2500 degrees, and the temperature distribution of piston head very not the rule, which makes the piston head of the thermal stress distribution is not uniform, because there is a big thermal load on the 186F diesel engine piston head. Considering the harsh environment of the piston head。The skirt part of the piston, piston ring, piston