【正文】 .............. 17 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) .............................................................................. 28 機(jī)床夾具的分類、基本組成及功能 ..................................................28 .1 機(jī)床夾具的分類 ............................................................................................. 28 機(jī)床夾具的基本組成 ...................................................................................... 28 機(jī)床專用夾具的主要功能 .............................................................................. 28 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 ...................................................................... 29 12V180C 系列柴油機(jī)連桿銑剖分面夾具設(shè)計(jì) ..............................29 問(wèn)題的指出 ...................................................................................................... 29 夾具設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 30 12V180C 系列柴油機(jī)連桿鏜大小頭孔夾具設(shè)計(jì) ...........................31 問(wèn)題的指出 ...................................................................................................... 32 夾具設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 32 結(jié)論 ....................................................................................................... 34 參考文獻(xiàn) .............................................................................................. 35 致謝 ....................................................................................................... 36 附件 1.................................................................................................... 37 附件 2...................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 1 第 1 章 緒論 機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 柴油機(jī)概述 (1).柴油機(jī)是一種動(dòng)力機(jī)械，它以柴油為燃料，將柴油燃燒而產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。柴油機(jī)廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防及人民日常生活中。柴油機(jī)的型式很多，一般可按下述幾種方式分類： ① 按工作方式 ——二沖程，四沖程； ② 按汽缸數(shù) ——單缸，多缸； ③ 按 汽缸直徑 ——9 10 135(mm)等。 柴油的特點(diǎn)是自燃溫度低，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)需要火花塞之類的點(diǎn)火裝置，它采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度，使空氣溫度超過(guò)柴油的自燃測(cè)試，這時(shí)再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。從性能上說(shuō)，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)柴油機(jī)一直給人以體積笨重、振動(dòng)噪聲大以及排放污染嚴(yán)重的印象，因此國(guó)產(chǎn)轎車基本都采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，然而近年來(lái)，國(guó)外知名車商開始將一些最新的柴油機(jī)技術(shù)引入到中國(guó)，大大改善了國(guó)人對(duì)柴油機(jī)的偏見，譬如一汽大眾剛剛推出寶來(lái) TDI 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其環(huán)保性、動(dòng)力性以及平順性都不遜于 汽油機(jī)，同時(shí)又具有柴油機(jī)特有的巨大扭力和超低油耗，市場(chǎng)前景十分看好。 2） .柴油機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 (1)結(jié)構(gòu)：柴油機(jī)由燃燒室組件、動(dòng)力傳遞組件、機(jī)體和主軸承、配氣機(jī)構(gòu)、燃油系統(tǒng)和調(diào)速器、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。 (2)工作原理：柴油機(jī)工作時(shí)，一般分為吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣等步驟。開始時(shí)，活塞從上止點(diǎn)下行到下止點(diǎn)，將新鮮空氣吸入氣缸，然后從下止點(diǎn)上行到上止點(diǎn)，將吸入的氣體壓縮，使其壓力及溫度升高。當(dāng)接近上止點(diǎn)時(shí)，氣體溫度已超過(guò)柴油燃點(diǎn)，此時(shí)由噴油嘴將柴油噴入迅速燃燒，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞下行做功 。之后，活塞再次從下止點(diǎn)上行，將廢氣排出氣缸，完成一個(gè)循環(huán)。活塞往復(fù)不停地工作，帶動(dòng)連桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就從曲軸上把動(dòng)能傳輸出來(lái)。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 2 機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 1）機(jī)車柴油機(jī)概述 機(jī)車柴油機(jī)（ lootive diesel engine）是指用于內(nèi)燃機(jī)車、內(nèi)燃車組或內(nèi)燃動(dòng)車的柴油機(jī)。機(jī)車柴油機(jī)具有高功率強(qiáng)化柴油機(jī)的典型特征 ,一般為四沖程 V 型機(jī) ,以 12缸、 16 缸最為普遍 ,也有直列式 10 缸的。柴油機(jī)的寬度和高度受鐵路機(jī)車車輛限界標(biāo)準(zhǔn)的限制，機(jī)車的允許軸重對(duì)柴油機(jī)重量也有一定的限制?，F(xiàn)代機(jī)車柴油機(jī)不斷提高增 壓度（見內(nèi)燃機(jī)增壓），同時(shí)加大氣缸排量。大功率柴油機(jī)的單機(jī)功率已達(dá)5000 千瓦，平均有效壓力為 ～ 兆帕，燃料消耗率為 200～ 225 克 /（千瓦 時(shí)）。柴油機(jī)的附件 ,如冷卻水散熱器、風(fēng)扇和空氣濾清器等均布置在機(jī)車廂內(nèi)，機(jī)油濾清器、機(jī)油換熱器一般也布置在機(jī)車廂內(nèi)。柴油機(jī)幾乎都采用電起動(dòng)方式 ,只有個(gè)別的采用空氣起動(dòng)。調(diào)速系統(tǒng)大多采用液壓全速調(diào)速器 ,并裝有超速停機(jī)、油壓保護(hù)和超溫卸載等自動(dòng)安全保護(hù)裝置。 2）對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求 機(jī)車在鐵路上運(yùn)行時(shí)線路狀況不時(shí)變化，又需要按計(jì)劃時(shí)間運(yùn)行，因而要求機(jī)車柴油 機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化。從運(yùn)行工況的時(shí)間比例來(lái)看，部分負(fù)荷約占 50％，空轉(zhuǎn)占 40％左右，而標(biāo)定工況的使用時(shí)間很少。鐵路分布地區(qū)廣泛，列車運(yùn)行時(shí)的自然環(huán)境條件也在改變，這就要求柴油機(jī)具有廣泛的適應(yīng)能力。 對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求是 :不僅在標(biāo)定工況下 ,而且更重要的是在部分負(fù)荷和空轉(zhuǎn)時(shí)燃油和機(jī)油的消耗量小，經(jīng)濟(jì)性應(yīng)與機(jī)車牽引特性相適應(yīng)；有一個(gè)經(jīng)濟(jì)性最好的最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；性能指標(biāo)隨環(huán)境條件的變化??；噪聲低，排氣煙塵和有害成分少；冷機(jī)或熱機(jī)均能連續(xù)可靠起動(dòng)，一般在 +5℃ 氣溫時(shí)，起動(dòng)時(shí)間不超過(guò) 10 秒。 2） 機(jī)車柴油機(jī)在中國(guó)的發(fā)展歷程 柴油機(jī)發(fā)明后 ,屢經(jīng)研究試圖將柴油機(jī)用于鐵路牽引。 1913 年，瑞典最先制造了以 55 千瓦 (75 馬力 )柴油機(jī)為動(dòng)力的第一臺(tái)電力傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車。但在 1950 年以前，鐵路車輛的牽引動(dòng)力主要仍是蒸汽機(jī)車。 50 年代，內(nèi)燃機(jī)車因有較好的能源利用率 ,可以改善列車牽引經(jīng)濟(jì) 性 ,而獲得了廣泛的應(yīng)用 ,并逐步取代了蒸汽機(jī)車。到 80 年代初 ,世界上內(nèi)燃機(jī)車已占機(jī)車總數(shù)的 2/3。 中國(guó)于 1958 年自行制造內(nèi)燃機(jī)車 , 長(zhǎng)辛店機(jī)車車輛廠制成了國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車 建設(shè)型直流電力傳動(dòng)調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車裝有 2 臺(tái) B2300 型柴油機(jī)，總裝車功青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 3 率為 2300 馬力，最高速度 80km/h。該機(jī)車基本上是按從匈牙利進(jìn)口的 ND1 型內(nèi)燃機(jī)車仿造試制的。 1969 年、 1970 年和 1977 年，四方廠、戚墅堰廠和資陽(yáng)內(nèi)燃機(jī)車廠（以下簡(jiǎn)稱資陽(yáng)廠）先后制造了 6 臺(tái) 4500 馬力等級(jí)的東方紅 4 型貨運(yùn)液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車裝用 2 臺(tái) 16V200ZL 型柴油機(jī)，最高速度 100km/h。 1970 年 ,四方廠開始生產(chǎn)援助坦 贊鐵路和越南等國(guó)的裝用 12V180ZJ 型柴油機(jī)的 1000 馬力的 DFH 型和 2022 馬力的 DFH2 型液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，總數(shù)達(dá) 163 臺(tái)。這是最早走出國(guó)門的國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車。本文所研究就是 12V180ZJ 型柴油機(jī)氣缸蓋的加工工藝過(guò)程。 1999 年 8 月，戚墅堰廠和浦鎮(zhèn)車輛廠合作，制成了 M+9T 雙 +M 編組的新曙光號(hào)電力傳動(dòng)雙層內(nèi)燃車組。媒介動(dòng)力車（機(jī)車）裝用 1 臺(tái) 12V280ZJ 型柴油機(jī)，車組總功率為 23750 馬力，席位 1140 個(gè)，最高速度 180km/h，試驗(yàn)時(shí)達(dá)到 。其他工廠的內(nèi)燃動(dòng)車，也正在試制、開發(fā)當(dāng)中。 內(nèi)燃動(dòng)車組的發(fā)展，不僅提高了鐵路在國(guó)內(nèi)運(yùn)輸市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，還提高了在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，也為 21 世紀(jì)初葉我國(guó)鐵路客運(yùn)提 供了新的運(yùn)輸工具。 3）機(jī)車柴油機(jī)發(fā)展方向 機(jī)車柴油機(jī)發(fā)展重點(diǎn)是在機(jī)車車輛限界和機(jī)車軸重允許的條件下不斷提高功率，一個(gè)重要的趨勢(shì)是采用低壓縮比與二級(jí)增壓相配合的方法提高功率；提高可靠性和耐久性以延長(zhǎng)柴油機(jī)壽命 。提高經(jīng)濟(jì)性 ,特別是改善部分負(fù)荷、過(guò)渡工況和空轉(zhuǎn)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性；應(yīng)用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工況優(yōu)化和故障自動(dòng)監(jiān)控；降低噪聲和減少排氣中的有害成分，防止污染；改善機(jī)車用柴油機(jī)增壓器的跟隨性等。 內(nèi)燃機(jī)車可靠性與可維修性設(shè)計(jì)也是國(guó)外大功率內(nèi)燃機(jī)車的一個(gè)發(fā)展方向。經(jīng)驗(yàn)表明，大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車無(wú)故障運(yùn)行能力要比傳統(tǒng)的 直流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車大４０％左右。可靠性提高除通過(guò)結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)外，一個(gè)顯著的特點(diǎn)是叫可靠性技術(shù)的應(yīng)用。提高內(nèi)燃機(jī)車可靠性問(wèn)題不只是通過(guò)對(duì)薄弱零件改進(jìn)來(lái)解決，而且要將可靠性技術(shù)貫穿于內(nèi)燃機(jī)車設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、使用維修和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中，形成一個(gè)系統(tǒng)工程。在設(shè)計(jì)中除采用概率統(tǒng)計(jì)方法，把影響應(yīng)力和強(qiáng)度的各因素視為隨機(jī)變量運(yùn)用可靠性理論保證所設(shè)計(jì)的零部件具有規(guī)定的可靠度外，還要進(jìn)行可靠性規(guī)劃與設(shè)計(jì)，主要包括 ―建立可靠性模型 ‖；將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分配給各級(jí)組成部分，進(jìn)行 ―可靠性分配 ‖；根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行 ―可靠性預(yù)測(cè) ‖；按照 設(shè)計(jì)方案進(jìn)行 ―故障模式、影響及青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 4 危害性分析（ＦＭＥＣＡ） ‖及 ―故障樹分析（ＦＴＡ） ‖等，找出影響可靠性、安全性的關(guān)鍵部件及薄弱環(huán)節(jié)。國(guó)產(chǎn)第４代內(nèi)燃機(jī)車，應(yīng)具有可靠性、維修性及模塊化設(shè)計(jì)。 連桿簡(jiǎn)介及連桿加工工藝分析 連桿的作用 圖 11 活塞連桿組 連桿是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中間構(gòu)件。 連桿機(jī)械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析 連桿由連桿小頭，桿身，連桿大頭三部分組成。連桿小頭承受著活塞組產(chǎn)生的往復(fù)慣性力 。桿身承受著氣缸內(nèi)燃機(jī)氣壓力所產(chǎn)生的壓應(yīng)力以及往復(fù)慣性力產(chǎn)生的 拉應(yīng)力，由制造誤差產(chǎn)生的桿身斷面偏移也會(huì)在桿身上形成附加彎曲應(yīng)力；連桿大頭承受著往復(fù)慣性力和不包括連桿蓋在內(nèi)的連桿離心慣性力。 對(duì)連桿的基本要求是： （ 1）連桿小頭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并使連桿小頭軸承比壓控制在合理范圍內(nèi)； （ 2）桿身應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度，盡可能小的質(zhì)量，良好的鍛造工藝性； （ 3）連桿大頭應(yīng)具有足夠的剛度，以減小運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的變形，防止軸承熱熔接。連焊軸承應(yīng)具有足夠的承載面積； （ 4）連桿螺栓應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的超轉(zhuǎn)速工作能力。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 5 論文主要研究?jī)?nèi)容 本論文 主要研究大內(nèi)容主要有： （ 1） 確定加工 連桿 的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型； （ 2） 確定 連桿 的毛坯材料及尺寸，確定毛坯加工余量； （ 3） 設(shè)計(jì) 連桿 加工工藝； （ 4） 確定部分重要工序所用的工藝裝備和設(shè)備； （ 5） 計(jì)算部分重要工序的切削用量和基本時(shí)間； （ 6） 設(shè)計(jì)重要工序所用的夾具。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 6 第 2 章 連桿加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程簡(jiǎn)介 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 1）機(jī)械加工工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。機(jī)械加工工藝規(guī)程是車間中一切從事生產(chǎn)的人員都要嚴(yán)格、認(rèn)真貫徹執(zhí)行的工藝技術(shù)文件，按照它組織生產(chǎn)，就能做到個(gè)工 序科學(xué)的銜接，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。 2）機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù)。有了機(jī)械加工工藝規(guī)程，在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，如原材料和毛坯的供應(yīng)，機(jī)床的調(diào)整，專用工藝裝備（如專用夾具、刀具和量具）的設(shè)計(jì)制造，生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃