柴油机动力计算及连杆组设计
12页1、 1前言.22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.23动力学计算.54连杆的设计.94.1连杆主要尺寸设计.94.1.1连杆长度的确定.94.1.2连杆小头尺寸的确定.94.1.3连杆大头尺寸的确.104.2连杆强度的计算.104.2.1连杆小头强度的计算.104.2.2连杆大头的强度计算.135小结 .146参考文献.151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:1.06
2、4MPa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0.81.2之间,取S/D=1P=41.695KwD=80mm 则S=80mm (S与D均取整)则气缸工作容积V=n= =3000 r/min角速度度=3.143000/30=314rad/sS/2=40mm3动力学计算由曲柄连杆机构的受力分析计算:P=Pg+Pj=Pg-mjr2(cos+cos2) =Pg-mjj (mj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)+0.21491.05kg估算mj=mp+m3+m4387.22g P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*tgPl= k= Pl cos(+)= 4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。其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转
3、运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴。连杆小头与活塞一起作往复运动,连杆大头与曲轴一起作旋转运动,连杆杆身作复杂的平面摆动。连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷。由于受力比较复杂并且需要实验来指导,因此设计时应综合考虑。材料的选择为了保证连杆在结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度,一般多用精选含碳量的优质中碳结构钢45钢模锻,在机械加工前应经调制质处理,以得到较高的综合机械性能,既强又韧。为了提高连杆的疲劳强度,不经机械加工的表面应经过喷丸处理。连杆还必须经过磁力探伤检验,以求工作可靠。4.1连杆主要尺寸设计4.1.1连杆长度的确定连杆长度由杆比来说明,而=r/l,值越大,连杆越短,则发动机的总高度越小。参考袁兆成版内燃机设计设计,值范围为1/3.21/3.8。取=0.325,则l=39mm/0.325=120mm4.1.2 连杆小头尺寸的确定 连杆小头位于活塞内腔,尺寸小、轴承比压高、温度较高。本次设计汽油机的连杆材料选取为45钢,密度=7.85g/cm. 连杆小头的内径,参考袁兆成版内燃机设计设计, d/D=0.250.3, 取d=0.3D=24mm, 连杆小头的外径,参考
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