【正文】 是現(xiàn)代高速柴油機傳統(tǒng)設(shè)計的標準模式，被廣泛采用。對上述參數(shù)的正確選擇是設(shè)計一臺優(yōu)秀發(fā)動機的前提。我國載貨車與功率的匹配，一般遵循下列關(guān)系：輕型載貨車為12～15kw/t；中型載貨車為10～12kw/t；重型載貨車為6～10kw/t；載貨車的扭矩儲備要求略低，但亦應(yīng)達到10%以上。目前我國輕型車用柴油機的轉(zhuǎn)速為3200r/min左右，少數(shù)機型達3600r/min；中型車用柴油機約為2500～2800r/min；低速農(nóng)用車柴油機約為2400～2800r/min；重型車用柴油機約為2000～2300r/min[1]。（3）選用較多的氣缸數(shù)后，零件數(shù)量和制造工時增加，成本增高?；钊钠骄俣扔嬎愎剑? Cm=Sn/30 （12）其中，S為活塞行程；n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速[2]。但提高活塞平均速度受到下列因素限制：（1）提高活塞平均速度后，使運動件的慣性力增大，柴油機的機械負荷增大。（5）隨著活塞平均速度的提高，柴油機的平衡。本機的活塞平均速度為：。然而機械效率和熱負荷也隨之提高，影響柴油機的可靠性和壽命。氣缸直徑的確定柴油機功率與氣缸直徑的平方成正比。同樣的功率下，缸數(shù)越多，缸徑可縮小，轉(zhuǎn)速可提高[1]。自然吸氣條件下Pe的提高有限，升功率很難輕易突破，因此提高柴油機轉(zhuǎn)速成為提高升功率的主要途徑。375柴油機選擇S/D為:，將有利于降低柴油機的振動和噪聲。（2）足夠的曲軸疲勞強度的軸承承載能力。只要將所有各項尺寸參數(shù)與氣缸中心距建立一系列經(jīng)驗公式，從中便可以獲得合理的中心距尺寸和其它相關(guān)尺寸。此次設(shè)計氣缸中心距為：L=100mm。 連桿主要承受以下載荷：由連桿力Pcr引起的拉壓疲勞載荷。 此外，連桿還可能承受由于加工不準確，承壓面對連桿軸線不對稱等引起的附加彎曲載荷。如果強度不足，就會發(fā)生連桿螺栓、大頭蓋和桿身的斷裂，造成嚴重事故。碳鋼的優(yōu)點是成本低，對應(yīng)力集中不敏感，所以模鍛后配合表面就不需再經(jīng)過加工。連桿長度越短，即越大，可降低發(fā)動機的高度，減輕活塞件重量和整機重量，能很好的適應(yīng)發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速。 圖2—1 連桿小頭的尺寸 167。二、小頭尺寸小頭的主要尺寸為小頭內(nèi)徑d1，小頭外徑d2 ,小頭寬度b1,襯套內(nèi)徑的d。 小頭外徑d2的選取范圍一般是d2=（～）d1 ，取d2==42mm。一般小頭寬度b1的范圍是b1=（～）d， 取b1==30mm，這樣小頭寬度和銷座之間每側(cè)的間隙為2mm。過盈太大會使材料屈服而松動，太小會造成壓配松動，使襯套與小頭孔可能會相對轉(zhuǎn)動。襯套的潤滑 在小頭上方開機油孔，靠機體上的噴油嘴噴出的油冷卻活塞的同時，一部分油通過孔流入襯套，達到冷卻的效果?？珊雎?。因為這種連桿鍛造時變形比較大，就有可能產(chǎn)生鍛造裂紋的危險，特別時在工字型截面兩臂邊緣上更易出現(xiàn)裂紋。 連桿桿身的最大應(yīng)力一般發(fā)生在桿身與大、小頭圓角過渡處，最大壓應(yīng)力發(fā)生在桿身中部。為了便于維修，對于像本設(shè)計的高速柴油機，連桿必須能從氣缸中取出，故要求大頭在擺動平面內(nèi)的總寬必須小于氣缸直徑，大頭的外型尺寸又決定了凸輪軸位置和曲軸箱形狀，大頭的重量產(chǎn)生的離心力會使連桿軸徑、主軸承負荷增大，摩擦加劇，有時還為此還不得不增大平衡重，給曲軸設(shè)計帶來困難，因此在設(shè)計連桿大頭時，應(yīng)在保證強度、剛度的條件下，尺寸盡量小，重量盡量輕。在設(shè)計大頭構(gòu)形的時候針對一些薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)注意以下問題：連桿蓋上要設(shè)置合適的加強筋，加強筋到螺栓孔支承面處要圓滑過渡。這樣的剖分形式的優(yōu)點是滿足連桿組能從氣缸裝拆的條件下，可增大曲柄銷直徑，有利于提高曲軸的剛度和連桿軸承的工作能力。本設(shè)計采用的是舌槽定位。其優(yōu)點是提高了結(jié)合處的剛度，縮小了連桿螺栓之間的距離，減小了螺栓尺寸。167。高溫一方面使活塞的機械強度顯著下降，另一方面使活塞材料的熱膨脹量增大，容易破壞活塞與其相關(guān)零件的配合。高壓導(dǎo)致活塞的側(cè)壓力大，加速活塞外表面的磨損，也容易引起活塞的變形[7]。從活塞的工作條件可看出，為保證發(fā)動機的良好運行特性，對活塞合金材料性能有如下要求：密度小、熱膨脹系數(shù)小、好的耐磨性、好的力學(xué)性能、好的熱傳導(dǎo)性及好的加工性能。鋁的密度約為鑄鐵的1/3，這樣采用鋁作為活塞用合金的基本材料，在活塞往復(fù)運動時可使慣性力盡可能小。 鋁活塞的成形方法有鍛造、鑄造和液態(tài)模鍛等幾種。這種工藝兼有鍛造和鑄造的特點，能達到少切削甚至無切削、提高金屬利用率、擴大合金使用范圍、消除鑄造缺陷和提高毛坯質(zhì)量等目的[7]。有些汽油機為了改善混合氣形成和燃燒而采用凹頂活塞，凹坑大小可以調(diào)節(jié)發(fā)動機的壓縮比。)，直口型(β=90176。一般/D=～，取/D=，即=40mm在ω型的燃燒室的底部設(shè)計一隆起的凸尖，這樣是為了幫助形成渦流及使燃燒室與油束相配合。燃燒室的尺寸如圖24所示。與淺盆形燃燒室相比，深坑形燃燒室對燃油系統(tǒng)要求降低，由于利用進氣渦流加強混合氣形成，使空氣利用率大大提高，一般=～，并保持燃油消耗率低和啟動容易的優(yōu)點，所以在小型高速柴油機上獲得廣泛應(yīng)用[3]。（1）對柴油機高度尺寸的要求（與柴油機用途有關(guān)）（2）轉(zhuǎn)速n；（3）燃燒室形狀及尺寸；（4）活塞裙部承壓面積。2．壓縮高度H1 壓縮高度H1，決定活塞銷的位置。應(yīng)根據(jù)熱負荷及活塞冷卻狀況確定h，使第一道活塞環(huán)約工作溫度不超過允許極限（約180℃～2200℃）。目前中小型高速柴油機采用三環(huán)結(jié)構(gòu)(二道氣環(huán)、一道油環(huán))的日益增多，并已開始應(yīng)用雙環(huán)活塞。 本次設(shè)計選用兩道氣環(huán)，一道油環(huán)。D39。 ～。 （3）環(huán)岸高度的范圍鋁活塞高速機 h1/D=～ 高速大功率 h1/D=～鋼頂組合活塞 h1/D=～7．活塞頂厚度是根據(jù)活塞頂部應(yīng)力、剛度及散熱要求來決定的，小型高速柴油機的鋁活塞，如滿足頂部有足夠的傳熱截面，則頂部的機械強度一般也是足夠的。因此，既要保證裙部的形狀能夠是活塞在氣缸內(nèi)得到良好的導(dǎo)向，并具有足夠的承壓面積，又要保證在任何情況下活塞與氣缸壁之間具有最佳間隙。因此，將活塞頂部的直徑設(shè)計得小一些，而由頂部向下直徑逐漸增大，以保證活塞在氣缸中工作時熱膨脹后上下配合間隙均勻一致。因此，為了防止因活塞變形而造成活塞卡死或缸壁拉傷，一般將活塞裙部預(yù)先加工成橢圓形，并是長軸與活塞銷軸方向垂直。柴油機鑄鋁活塞的裙部外表面磷化；對于鍛鋁活塞，在裙部的外表面上可涂以石墨。銷座孔的中心線一般位于活塞中心線的平面內(nèi)。但這種活塞銷偏置的結(jié)構(gòu)，卻帶來活塞裙部兩端的尖角負荷增大，引起這些部位的磨損或變形增大。按功用不同，活塞環(huán)分為氣環(huán)（密封環(huán)）和油環(huán)（刮油環(huán)）。此外油環(huán)還起到封氣的輔助作用。它可以滿足密封性好、迅速磨合、刮油能力強的要求。 167。為了減輕質(zhì)量，從而減小往復(fù)慣性力，活塞通常做成中空的圓柱體。組合形內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)介于兩者之間。第三章 連桿強度校核167。C)=32110()=襯套與小頭配合面上由總過盈量所產(chǎn)生的單位壓力P= （31）式中:襯套壓配時的最大過盈量 =D小頭外徑 D=42毫米d小頭內(nèi)徑 d=32毫米襯套內(nèi)徑 =27毫米泊桑系數(shù) E連桿材料鋼的抗拉彈性模數(shù),E=錫青銅抗拉彈性模數(shù), ==332公斤/厘米由P引起的小頭內(nèi)表面應(yīng)力外表面應(yīng)力==332=919 bar 內(nèi)表面應(yīng)力=332=1250 bar 斯捷潘諾夫推薦[]和[]為1000~1500 bar故本計算滿足要求167。在進氣沖程開始,當活塞在上死點時承受往復(fù)運動質(zhì)量和連桿大頭剖分面以上的旋轉(zhuǎn)運動質(zhì)量的慣性力由，得：Pjp=862公斤式中:活塞組質(zhì)量； 小頭分配質(zhì)量； 大頭分配質(zhì)量；大頭蓋質(zhì)量。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對發(fā)動機的設(shè)計方法和設(shè)計思想有了進一步的了解，對發(fā)動機的具體結(jié)構(gòu)有了更多的認識，基本理解了發(fā)動機的各項技術(shù)指標對整機的具體影響。這次設(shè)計工作是在劉建新老師的直接指導(dǎo)下完成的。在此設(shè)計即將完成之際，謹向劉老師致以由衷的感謝和崇高的敬意，并衷心祝愿劉老師身體健康，工作順利! 此外，我的很多同學(xué)在此次設(shè)計中也給予我很大的幫助，在此致以衷心的感謝！