【正文】 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16V240柴油機(jī)連桿組設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III1 緒論 1 內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組的意義 1 2 32內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)介 4 4 發(fā)動(dòng)機(jī)類型 4 沖程數(shù)選擇 4 冷卻方式 4 氣缸數(shù)和氣缸布置方式 4 基本參數(shù) 4 行程缸徑比S/D選擇 4，缸徑D的選擇 5 5 進(jìn)氣過(guò)程 5 6 7 8 93運(yùn)動(dòng)學(xué)分析計(jì)算 10 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的類型 10 曲柄連桿比的選擇 10 連桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律 114連桿組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 連桿的設(shè)計(jì) 13 連桿的結(jié)構(gòu)類型 13 連桿長(zhǎng)度 13 連桿小頭 13 連桿桿身 14 連桿大頭 14 連桿的材料選取 15 連桿襯套材料 15 連桿桿身材料 15 連桿的強(qiáng)度計(jì)算 16 連桿小頭 16 連桿桿身 19 連桿大頭 215連桿的受力分析和校核 24 24 連桿大頭 27 27結(jié) 論 29致 謝 30參考文獻(xiàn) 31I1 緒論凡是將燃料所釋放的熱能經(jīng)過(guò)一些機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的這種裝置叫做熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，燃料燃燒所釋放的熱量通過(guò)別的介質(zhì)從而推動(dòng)機(jī)械裝置做功，這一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)都稱為外燃機(jī)，而燃料燃燒后的產(chǎn)物是直接推動(dòng)機(jī)械裝置做功的這類發(fā)動(dòng)機(jī)則稱為內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是在19世紀(jì)出現(xiàn)的，由于它在經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、比質(zhì)量、壽命及可靠性方面具有很多蒸汽機(jī)難以比較得優(yōu)點(diǎn)，所以從20世紀(jì)40年代開(kāi)始全面進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)時(shí)代。在1860年一種大氣壓力式內(nèi)燃機(jī)被發(fā)明，它將煤氣與空氣在活塞的上半個(gè)行程被吸入氣缸，然后火花塞將其點(diǎn)燃，后半個(gè)行程叫做膨脹行程，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率很低小于5%。為了克服這種熱效率低、質(zhì)量大的內(nèi)燃機(jī)缺點(diǎn)，在1876年生產(chǎn)一種以煤氣為燃料，用電火花點(diǎn)燃的四沖程內(nèi)燃機(jī)，這種內(nèi)燃機(jī)將效率提高到了12%~14%，這也是內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上的里程碑。在1890年又發(fā)明了一種二沖程的內(nèi)燃機(jī)，這種內(nèi)燃機(jī)具有較高的單位容積功率和比較均勻的轉(zhuǎn)矩，而且結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單、使用和維修都比較方便；但由于潤(rùn)滑油消耗量比較高，冷卻困難和耐用性較差。所以很難大規(guī)模的應(yīng)用。在1892年德國(guó)的一位工程師提出了一種新型的內(nèi)燃機(jī)工作原理，在壓縮終了將液體燃油噴進(jìn)氣缸內(nèi)，利用壓縮終了氣體的高溫使燃油點(diǎn)燃，沒(méi)有爆燃，熱效率可以比其他的高將近一倍左右，1897年第一臺(tái)柴油機(jī)問(wèn)世。內(nèi)燃機(jī)的持續(xù)改進(jìn)，是基于主要零件的性能不斷完善和提高與改進(jìn)的，而功率和速度的提高是增強(qiáng)引擎的程度的基礎(chǔ)。直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的工作環(huán)境惡劣，在活塞和活塞熱應(yīng)力分布進(jìn)行設(shè)計(jì)，是對(duì)結(jié)構(gòu)和活塞的性質(zhì)，以預(yù)測(cè)和改進(jìn)的鏈路的承載能力是研究的方向。 內(nèi)燃機(jī)活塞連桿組的意義曲柄連桿機(jī)構(gòu)是在高溫、高壓的燃?xì)庾饔孟潞透咚龠\(yùn)動(dòng)狀態(tài)下工作的，因此它要承受很大的熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷，并且存在著摩擦磨損和腐蝕。它的作用是將燃燒所釋放的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把活塞做的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且向傳動(dòng)裝置輸出動(dòng)力。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，讓我們?cè)诰嚯x世界上帶來(lái)了極大的方便，縮短了人與人之間的距離。而活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟為內(nèi)燃機(jī)的工作提供了足夠的動(dòng)力，電動(dòng)車輛的動(dòng)力，經(jīng)濟(jì)，環(huán)保和用于內(nèi)燃機(jī)的操作，是基于活塞的改進(jìn)，活塞室已經(jīng)促使各種不同的燃料燃燒率，動(dòng)力沖程不同內(nèi)燃機(jī)的工作是不同的。該發(fā)動(dòng)機(jī)是一種能量轉(zhuǎn)換機(jī)制，柴油或天然氣在氣缸內(nèi)被燃燒氣體熱封膨脹，推動(dòng)活塞做的工作，成機(jī)械能。所有結(jié)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)中都為能量轉(zhuǎn)換服務(wù)，活塞是啟動(dòng)系統(tǒng)，該鏈路是推進(jìn)系統(tǒng)的一部分，從而使活塞桿是內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)重要組成部分，以及通過(guò)100多年了活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)從事設(shè)計(jì)，制造，加工或在性能方面，控制有很大提高，但基本原則仍然在這個(gè)時(shí)代創(chuàng)新不變，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)師，將繼續(xù)以最新的技術(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)整合，成為一個(gè)復(fù)雜機(jī)電一體化設(shè)備，但是，活塞桿的性能達(dá)到近乎完美的程度，在世界上著名的發(fā)動(dòng)機(jī)制造商是將活塞干凈的表現(xiàn)作為比賽的亮點(diǎn)，現(xiàn)在不僅注重汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，并注重能源消耗，尾氣排放等相關(guān)方面和環(huán)境保護(hù)。在社會(huì)的快速發(fā)展中，人們才能呼吸更多的新鮮空氣。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展水平是由制造技術(shù)和其他因素來(lái)決定。也就是說(shuō)，制造內(nèi)燃機(jī)配件的技術(shù)水平，對(duì)內(nèi)燃機(jī)主機(jī)的性能，壽命和可靠性具有至關(guān)重要的影響。在21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將成為新設(shè)備的發(fā)展極為迅速周期會(huì)越來(lái)越短，因此新世紀(jì)，內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)將成為一個(gè)快速發(fā)展的局面?；钊麅?nèi)燃機(jī)是最關(guān)鍵的部分，交替它承受重復(fù)載荷，是被稱為內(nèi)燃機(jī)在高的溫度和壓力，連桿設(shè)置不同的要求，內(nèi)燃機(jī)活塞的不同部門(mén)的心臟，它已成為限制發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)突出的問(wèn)題。改變活塞面和活塞銷，活塞在縮短活塞高度頂部的增厚，逐漸向“粗碎塊”的方向，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)高度的剛性，改變?yōu)榭s短“矮”是縮短的主要措施活塞裙和減少環(huán)槽的數(shù)目，這可以減少本身繼續(xù)加強(qiáng)壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)的高度，因此，活塞的必須相應(yīng)地增加了性能變得“胖”，主要指的是厚度每一部分都在增加，圓角r也在增加，因?yàn)闉榱嗽黾影l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，活塞必須減輕重量，以減少壁厚雖然慣性力增加，但在活塞的整個(gè)重量不斷減小的過(guò)程中它的整個(gè)高度較短，活塞將比造成引起壁厚的增加體重增加的重量越大。由于結(jié)構(gòu)改變活塞“粗碎塊”，相對(duì)于整個(gè)體積的活塞的表面積縮小，這是不利于散熱的活塞。以確保該活塞是不正常的潤(rùn)滑和燒熔，除了若干要采取在外面的設(shè)計(jì)中，為了減少熱負(fù)荷的措施?；钊圃鞓I(yè)也必須改變和提高，為活塞，鑄造和機(jī)械加工的材料，以滿足其熱負(fù)荷需求。此外，通過(guò)一些活塞的表面處理，以改善耐油性，改進(jìn)的潤(rùn)滑條件。聯(lián)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式，從而使旋轉(zhuǎn)，擺動(dòng)平面或空間移動(dòng)和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，從而使公知的和已知的軌跡的運(yùn)動(dòng)。副結(jié)構(gòu)低表面接觸連桿機(jī)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：在較小的，易潤(rùn)滑接觸表面，它減少了磨損體育副單位面積的壓力。容易制造，容易獲得高精確度。在兩個(gè)構(gòu)件之間它由接觸幾何關(guān)閉以維持自身，有時(shí)它不是必需的凸輪機(jī)構(gòu)例如彈簧力閉合保持接觸。平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：只能近似實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡或一個(gè)給定的規(guī)律，設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。當(dāng)一個(gè)給定的運(yùn)動(dòng)需要更多的或更復(fù)雜的，需要的運(yùn)動(dòng)的數(shù)量和副成員的數(shù)量更多的時(shí)候，從而使復(fù)雜的機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和降低的效率，自鎖的可能性發(fā)生不僅增加，而且機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)提高到制造，安裝錯(cuò)誤的敏感性。對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)該機(jī)構(gòu)的力所產(chǎn)生的慣性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)件是難以在高速下以平衡會(huì)引起過(guò)度的振動(dòng)和動(dòng)態(tài)載荷，因此，在低速應(yīng)用中常用的連桿機(jī)構(gòu)。隨著連桿的設(shè)計(jì)方法，計(jì)算機(jī)相關(guān)設(shè)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)精密連桿機(jī)構(gòu)的發(fā)展都得到了很大的提高，同時(shí)也能滿足運(yùn)動(dòng)需求，同時(shí)還要考慮到的動(dòng)態(tài)。特別是在微電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，引入多自由度連桿機(jī)構(gòu)，從而使連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，使用更