180F柴油机动力计算及连杆组设计.doc
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课程大作业
题 目 名 称 180F柴油机柴油机动力计算及连杆组设计
课 程 名 称 内燃机设计
学 生 姓 名 蔡钟民
学 号 0841128022
系 、专 业 机械与能源工程系08车辆
指 导 教 师 袁文华
2011年 10 月 6日
180F柴油机动力计算及连杆组设计
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、爬坡度、牵引力
平均有效压力:1.064MPa
活塞平均速度:7.8m/s
2.2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=1
P===41.695Kw
D=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ω==3.14×3000/30=314rad/s
S/2=40mm
3动力学计算
由曲柄连杆机构的受力分析计算:
P=Pg+Pj=Pg-mjrω2(cos+λcos2) =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)+0.2149≈1.05kg
估算mj=mp+m3+m4≈387.22g
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*tgβ
Pl=
k= Pl cos(+β)=
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
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