【正文】 多缸汽油機(jī)市場這一部分市場份額雖小，但“十一五”期間，我國國民經(jīng)濟(jì)仍處在平穩(wěn)高速運(yùn)行期，全國的電力供應(yīng)估計(jì)近兩三年內(nèi)不同程度上存在著一定的短缺，故內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組仍將有一個(gè)發(fā)展空間。重量較輕，／cm。日本、美國、德國等國的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家都在大力研究和推廣應(yīng)用。由上述可知：由于工藝基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不沖和，非但尺寸要進(jìn)行換算，而且有時(shí)還需要提高某些工序的加工要求。同樣，銷孔軸心線到頂面的距離亦不能直接測量，而要在精車工序中通過10由于軸套和主軸的材料不同，它們的熱膨脹系數(shù)亦不同（銅的熱膨脹系數(shù)比鋼大一倍），因此軸套和主軸軸頸之間產(chǎn)生了足夠的間隙，主軸可以旋轉(zhuǎn)。再加上金剛鏜床的價(jià)格昂貴，使用成本很高。時(shí)，活塞的軸心有回到了橢圓的中心。由于解放牌活塞的尺寸不大，橢圓度也不大，所以采用一次磨出的方法。這就會使刀具在切削過程中產(chǎn)生彎曲，影響尺寸精度和相對位置精度，解決的辦法是增加環(huán)槽的切削次數(shù)。為了保證槽間的距離，切槽刀和夾板兩側(cè)都在平面磨床上磨到▽8，使兩側(cè)面互相平行?；嬖龠M(jìn)行一次精加工可以提高基面本身的精度。由于工件還是毛坯表面，用一般的三爪卡盤夾持不夠牢固，所以故意把卡爪加長（廠中稱為長三爪卡盤），以避免工件在切削力作用下產(chǎn)生傾斜。⑵活塞裙部在半徑方向容易產(chǎn)生變形。該廠的活塞年產(chǎn)量為25—30萬個(gè)，屬于大批大量生產(chǎn)。鋁活塞毛坯采用金屬模澆鑄。~%。對于解放牌活塞。為了減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，活塞銷孔和活塞銷的裝配也采用分組裝配法。在安裝時(shí)，這種活塞銷偏置的方向不能裝反，否則換向敲擊力會增大，使裙部受損。豎槽會使裙部具有一定的彈性，從而使活塞裝配時(shí)與氣缸間具有盡可能小的間隙，而在熱態(tài)時(shí)又具有補(bǔ)償作用，不致造成活塞在氣缸中卡死，故將豎槽稱為膨脹槽。因此，在加工時(shí)預(yù)先把活塞裙部做成橢圓形狀。在活塞上還銑有縱向槽（稍斜）以增加活塞裙部的彈性（橫向槽亦有這一作用）。這樣，必然使活塞與氣缸套的間隙不均勻地減小甚至消失，以至于發(fā)生強(qiáng)烈的磨損甚至咬住?；钊诠ぷ鬟^程中將產(chǎn)生受力變形和熱變形。所謂側(cè)壓力是指在壓縮行程和作功行程中，作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向氣缸壁。其中靠近頂面的三個(gè)環(huán)槽稱為氣環(huán)槽。據(jù)介紹，東南大學(xué)推出的陶瓷纖維增強(qiáng)復(fù)合材料鋁活塞已在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、大馬力柴油機(jī)上得到應(yīng)用，可使活塞使用壽命提高3～5倍，并提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，減少燃油消耗和廢氣排放。由于上述優(yōu)異性能，裝有復(fù)合材料活塞的豐田汽車的大修里程可延長到30萬km，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可提高5%，而且燃油和潤滑油的消耗均得到改善。自二十世紀(jì)六十年代開始，世界各國都對輕金屬基復(fù)合材料進(jìn)行了廣泛的研究，并取得了可喜的成果。新型材料和其它新工藝在活塞的應(yīng)用二、課題背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀陶瓷是用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的新材料，具有質(zhì)量輕、耐磨、絕熱性好、高溫強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。提高活塞表面抗咬合能力和耐磨性，這是防止活塞早期損傷和提高使用壽命的關(guān)鍵。本類型故障原因有多種因素，是常見的故障類型。制造工藝上，需要設(shè)計(jì)好鑄造工藝，以使得活塞體中較薄的截面都能準(zhǔn)確鑄成且成品率較高，同時(shí)變形小。這使鋁合金活塞本身所固有的熱強(qiáng)度不高、線膨脹系數(shù)較大的缺點(diǎn)越來越嚴(yán)重，鋁合金活塞在柴油機(jī)上的使用范圍受到明顯的限制。由于設(shè)計(jì)任務(wù)較繁重、時(shí)間倉促、資料不全、本人水平有限。本次設(shè)計(jì)分二個(gè)階段： 準(zhǔn)備階段：通過去實(shí)習(xí)工廠考查和學(xué)習(xí)，實(shí)際調(diào)研主要了解零件加工的工藝過程，收集有關(guān)軸承座的技術(shù)資料。同時(shí)了解其功能及加工該零件所采用的方法、加工要求和所使用的機(jī)器型號、夾具、量具和刀具。設(shè)計(jì)過程中存在問題在所難免，請各位老師指出。為此，在一些大負(fù)荷的柴油機(jī)上，開始采用熱強(qiáng)度和耐磨性較高而線膨脹系數(shù)較低的鑄鐵活塞。關(guān)鍵詞：鋁合金活塞 鑄鐵活塞 鑄鋼活塞緒論：一、本課題的來源、目的及意義活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)作功的關(guān)鍵零件，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、壓縮、膨脹作功和排氣過程。銷孔銷座故障：銷孔拉傷、擠壓變形，卡簧槽失效等屬此類型。采用裙部表面硬質(zhì)陽極氧化處理，是較好的技術(shù)措施。活塞陶瓷化的主要優(yōu)點(diǎn)有：①可實(shí)現(xiàn)部分或全絕熱，從而取消冷卻系統(tǒng)并且回收廢氣能量以降低油耗；②降低高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞的溫度，特別是環(huán)槽的溫度；③改善排放。活塞是最早應(yīng)用鋁基復(fù)合材料的汽車零件。豐田汽車公司打算開發(fā)一系列這種活塞，現(xiàn)已開發(fā)了多種系列的氧化鋁短纖維增強(qiáng)鋁活塞。與普通鋁合金相比，高溫抗拉強(qiáng)度提高20%~40%，線膨脹數(shù)降低20%。零件的分析一． 活塞的工作特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi),活塞在一段時(shí)間內(nèi)起著壓縮氣體的作用,在另一段時(shí)間內(nèi),氣缸內(nèi)的混合氣體燃燒膨脹,活塞又要承受高溫氣體的壓力,并把這個(gè)壓力經(jīng)過活塞銷,連桿傳給曲軸,此外,活塞還起著吸入氣體和排除廢氣的作用。在氣環(huán)槽中放置有彈性的活塞環(huán)，用以密封活塞頂面上部的燃燒室。壓縮行程和作功行程氣體的側(cè)壓力方向正好相反，由于燃燒壓力大大高于壓縮壓力，所以，作功行程中的側(cè)壓力也大大高于壓縮行程中的側(cè)壓力?；钊斆嬖跉怏w的作用下將產(chǎn)生如圖2(a)所視的變形。為了補(bǔ)償上述變形，把活塞裙部設(shè)計(jì)制造成橢圓形，橢圓的長軸在垂直活塞銷孔軸心線的方向上，并在活塞裙部的銷孔附近鑄出兩快凹坑，增加裙部與氣缸內(nèi)壁的間隙。活塞銷孔內(nèi)裝活塞銷與連桿小頭孔相連接。橢圓的長軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。裙部開豎槽后，會使其開槽的一側(cè)剛度變小，在裝配時(shí)應(yīng)使其位于作功行程中承受側(cè)壓力較小的一側(cè)。二．活塞主要技術(shù)條件的分析對于鋁活塞的技術(shù)條件，已由國家科委制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，對于各部分的尺寸精度，幾何形狀精度，相對位置精度和表面光潔度都作了詳細(xì)的規(guī)定。對于銷孔直徑毫米的情況，光潔度為▽10。4．為了使活塞環(huán)能隨氣缸套孔徑大小的變化而自由地脹縮，對活塞環(huán)槽作以下規(guī)定：⑴ ；⑵ ；⑶ —；⑷ 環(huán)槽兩側(cè)面的光潔度不低于▽8。Fe≤1%。毛坯的精度較高，活塞銷孔也能鑄出，因此機(jī)械加工余量可以響應(yīng)地減少。廠中成立了專用的生產(chǎn)流水線。而利用止口和端面（或錐面和中心孔）定位可以沿活塞軸向夾緊，就不致引起嚴(yán)重的變形，從而可以進(jìn)行多刀切削。用這種方法裝夾工件對夾具的要求比較簡單，但有一個(gè)問題必須注意，即外圓和毛坯內(nèi)孔的同軸度問題。由于外圓已加工過，切切削用量不大，所以可以用普通的三爪卡盤定位夾緊。為了保證槽的側(cè)面與裙部的軸心線垂直，除了刀架溜板的運(yùn)動(dòng)方向與活塞的軸心線垂直之外（這需要有機(jī)床制造精度、夾具制造及調(diào)整精度、工件制造精度等來保證），還必須將切槽刀安裝得與活塞裙部軸心線垂直，也就是必須使刀架上安裝刀具的側(cè)向基面與車床的回轉(zhuǎn)軸心線垂直。由粗切、精切各一次，改為粗切、精切各兩次。要在磨削中得到橢圓形的外圓表面，除了工件和砂輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，還需要工件相對與砂輪作附加的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如此反復(fù)循環(huán)，即能磨出整個(gè)橢圓。因此需要用到精鏜銷孔的專用鏜床。由于主軸軸頸經(jīng)過精細(xì)的磨削和研磨，軸套又經(jīng)過仔細(xì)的配刮，從而保證主軸軸頸和軸套之間的間隙小而且均勻，因此主軸有很高的旋轉(zhuǎn)精度。現(xiàn)在要重新規(guī)定活塞高度的公差。六．活塞的檢驗(yàn)為了保證活塞達(dá)到規(guī)定的技術(shù)條件，必須在加工中及加工完畢后進(jìn)行技術(shù)檢查。短纖維混雜增強(qiáng)鋁合金復(fù)合材料活塞是我單位最近開發(fā)的高新技術(shù)產(chǎn)品，適用于大功率、高效發(fā)動(dòng)機(jī)。左右；熱膨脹系數(shù)低，耐熱疲勞性好，發(fā)動(dòng)機(jī)效率高，減少裝配間隙，降低運(yùn)行噪音、燃油消耗和廢氣排放；增強(qiáng)纖維含量及種類可根據(jù)需要調(diào)整，從而使活塞的加工性及耐磨性可調(diào)；目前單缸柴油機(jī)已經(jīng)是產(chǎn)能大于市場需求，而