1100柴油机连杆组动力学分析及结构毕业设计.doc

西安科技大学-------车辆工程系毕业设计论文目 录 1 绪论1.1柴油机在国民经济中的的作用-----------------------------------------------------------------21.2小型柴油机的发展状况及趋势-----------------------------------------------------------------42 运动学分析及受力分析2.1连杆的工作情况及受力分析--------------------------------------------------------------------72.2连杆的运动学分析-------------------------------------------------------------------------------122.3连杆材料和结构的选定-------------------------------------------------------------------------153 连杆的基本设计3.1连杆主要比例及长度的确定-------------------------------------------------------------------163.2连杆小头的设计----------------------------------------------------------------------------------183.3连杆身的设计-------------------------------------------------------------------------------------203.4两杆大头的设计----------------------------------------------------------------------------------214 连杆的强度校核4.1连杆小头的校核----------------------------------------------------------------------------------234.2连杆身的校核-------------------------------------------------------------------------------------274.3：连杆大头的校核--------------------------------------------------------------------------------29 5 连杆螺栓的设计及校核5.1连杆螺栓的预紧力-------------------------------------------------------------------------------315.2连杆螺栓的结构设计----------------------------------------------------------------------------335.3连杆螺栓的强度校核----------------------------------------------------------------------------356 结论 6.1杆组的损坏形式及改进措施--------------------------------------------------------------------366.2连杆的强化工艺-----------------------------------------------------------------------------------386.3栓疲劳强度的措施--------------------------------------------------------------------------------39 1 绪论1.1 柴油机在国民经济中的作用内燃机行业是我国机械工业中的一个十分重要的行业，对国民经济的发展起着至关重要的作用。

内燃机是汽车、农业机械、工程机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机、军用、通用机械、移动和备用电站等装备的主要配套动力十五”期间，内燃机行业将进入重大结构调整和发展时期内燃机行业将适应市场需要，加快技术创新步伐，为汽车、农机、工程机械等重点工业农业和交通领域的发展提供更多的高效、节能、低污染和高质量的新一代内燃机同时，随着我国改革开放步伐的加快和加入WTO，内燃机行业将面临更激烈的市场竞争，也将迎来新的发展机遇据1999年不完全统计，我国内燃机行业生产企业844家，生产的产品有280个以上基本型全行业共有76万名职工，1999年共生产内燃机1820万台，2.28亿kW，全年工业总产值775亿元，销售收入761亿元，出口创汇3.26亿美元1999年，我国内燃机总产量中，柴油机881.9万台，占总产量的48％；汽油机938.5万台，占总产量的52％；还有极少量的气体发动机改革开放以后，内燃机行业对产品结构和企业结构进行了一些调整，取得了很大的成绩在产品方面，通过自行开发和引进国外先进技术，发展了 360多个系列品种的新产品，有了一批可供汽车、农用运输车、拖拉机、船舶等产品选择配套的较好机型企业由生产单一品种向多品种、系列化转变；在科技方面，高新技术在内燃机产品中开始取得较广泛的应用。

我国已能自行开发研制中小功率内燃机，直喷燃烧系统得到推广应用，增压和增压中冷技术的应用取得突破和发展，内燃机强化程度有所提高，车用发动机已采用电控技术和多气门结构、尤其轿车用电喷汽油机已成为主流产品；在企业组织结构方面，已出现了几家市场占有率较高、有一定市场竞争能力和发展势头的大型企业或企业集团，一些产品的产量已向名牌企业集中通过股份制改造和建立现代企业制度，企业内部结构趋向合理，经济运行质量得到提高内燃机行业要以市场为导向，以改革为动力，以结构调整为重点，以提高经济效益为中心，重点支持一批有较强竞争能力的大型企业集团和重点骨干企业，坚持科技兴业和技术创新，全面提高以企业为中心的技术开发能力及核心竞争力，加快产品升级换代步伐，努力适应国内外市场需求为把我国由内燃机生产大国变为内燃机生产强国打下坚实基础，极大地推动我国国民经济的发展内燃机行业的总量目标是：根据市场分析及我国国民经济发展趋势，预测“十五”期间内燃机行业在产值产量方面的年增长率在6％－9％，内燃机商品量达到2.4亿kW，工业总产值1000亿元，其中内燃机配附件产值达到 240亿元，出口创汇达到3.5亿－4亿美元这些充分证明了内燃机在国民经济中不可替代的巨大作用，也是我国要成为经济强国所必须认识到的。

柴油机经过100多年的发展，已经成为国民经济中极为重要的原动机柴油车与汽油车相比，有两方面的优势：首先，柴油价格比汽油低，而柴油车的单位功率油耗量（每千瓦小时耗油量g/kW·h）比汽油车低，因此柴油车的经济性好其次，柴油发动机没有尺寸上的限制，可以制造出大功率的发动机，如重型货车用发动机此外柴油车排放的一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）很低随着全球原油市场价格的不断上涨，以及柴油机技术的不断进步，曾经刮起过一股车市“旋风”的柴油车，近来又被提上日程，日益受到消费者和国内外各大汽车厂商的垂青柴油发动机油耗经济早已得到业界公认作为动力的主要来源，柴油的能量密度比汽油高出10%以上在燃烧过程中，柴油的热效达到40%，而等量的汽油热效最多只能达到30%较之汽油发动机，柴油车在功率和加速性上虽然略逊一筹，但同时其瞬间喷油量相对较小，燃油性自然更经济自90年代以来，由于排放控制技术的长足进步，柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位在中、重型汽车动力领域，柴油机保持了其独占地位；在轻型车动力领域内，柴油机的应用不断扩大；在轿车领域，低油耗、低污染的柴油轿车在欧洲得到迅速发展所以随着能源危机的日益严峻，环境指标的要求越来越高柴油机将成为动力的主要来源。

1.2小型柴油机的发展状况及趋势小型通用柴油机按国际惯际，小型系指<100马力，通用则泛指为非特定用途，即农用、车用、工业用、船用的各种配套皆考虑，而生产企业则以多品种，多变型来满足市场配套的特定需要我国的小型通用柴油机从行业上分别归属于中国内燃机工业协会的单缸柴油机及多缸小柴油机两个分会，生产企业分别有120和70余家，占全国内燃机生产企业总数的65％左右2007年生产台数为840万台和400万台，占全国柴油机生产总量1500万台的87％2007年，我国的小型通用柴油机配套机组是：·454万台农用三轮运输车·248万台小型拖拉机·37万台农用四轮运输车·30万台轻型汽车·3．5万台中型拖拉机·2．5万台中型联合收割机·1．5万台中等功率工程机械·30万台内河湖泊河船用挂浆·30万台农排及农副业加工·15万台小功率工程机械发电等机组配套·115万台的单机或配套出口表1-1 2002～2007年中国单缸柴油机殛配套机具产量单位：万台年份200220032004200520062007单缸柴油机719750770800812842单机及机组出口113.3124150.5165200212小型拖拉机144.8150169.2151170182农用三轮运输车244221.5230256266.3251.1由表1-1罗列的一系列数据表明，结束徘徊、走出谷底是业内焦虑的中心。

我国的单缸柴油机“九五”期间国内市场中用于小型拖拉机和农用三轮运输车配套平均为62．5％，单机出口供应量平均为10％，出口的也主要供农用，还有8％供农排、农副产品加工、农村船用，因此单缸机产量中80％以上直接为农业、农村、农民服务我国的多缸小柴油机也是主要以“三农”服务为主，仅2006年总销售634699台中供农用四轮运输车配套427075台、中型拖拉机36314台，联合收割机3．3万台，三项合计占总量78．2％综上可见，“三农”动向关系到单缸及多缸小柴油机的发展，是市场研究的基础表1-2 2005年单缸柴油机销售主要品种及市场份额型号1100111011051115180175195数量（台）19166841253681987562853124542367478564395412占总量 %3019.515.413.38.47.46.2我国的单缸柴油机行业2007年现状是：·总产量与2006年比同比分别上升0．7及2．4个百分点·出口量销量同比增幅17．4l％·行业总量收入从2006年的llg亿元下降至91亿元，降幅达22．9％·行业利税总额2006年为4．16亿元，2007年仅为0．84亿元，降幅高达79．9％，亏损面从30．6％，增至32．3％，总亏损额高达2亿元。

·现产品结构仍然是单缸、卧式、水冷机型的“一统天下”，卧式机型占总量的98．4％水冷机型占93．1％，大于10马力的产品占总量的71％小型柴油机的前景：农机是现代农业的基础，农机化是农业现代化的标志当前我国农业劳动量中，农机已承担了耕地2／3、播种1／4、收获1／6在农业劳动力过剩的前提下，农机具的运行成本，加上化肥、农药购置成本的一应上涨，另外还有其他负担的上涨。