機(jī)械制造及其自動化類(存儲版)
【正文】 成整個活塞（1）運(yùn)用【旋轉(zhuǎn)工具】，【去除材料】，旋轉(zhuǎn)角度為“360”，創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)剪切特征。（5）創(chuàng)建各部分的倒圓角。（3）活塞的裙部在活塞做直線往復(fù)運(yùn)動時起導(dǎo)向作用。Pro/E更是以其基于特征的參數(shù)化設(shè)計、單一數(shù)據(jù)庫下的全相關(guān)性等新概念而聞名于世?；钊h(huán)的徑向厚度，一般推薦值為：當(dāng)缸徑為時，取。 驗(yàn)算比壓力銷座比壓力為： （）一般?；钊N的外直徑，取，活塞銷的內(nèi)直徑，取活塞銷長度，取活塞銷的材料活塞銷材料為低碳合金鋼，表面滲碳處理，硬度高、耐磨、內(nèi)部沖擊韌性好。在確定裙部長度時，首先根據(jù)裙部比壓最大的允許值，決定需要的最小長度，然后按照結(jié)構(gòu)上的要求加以適當(dāng)修改。本文采用托板式裙部，這樣不僅可以減小活塞質(zhì)量，而且裙部具有較大的彈性，可使裙部與氣缸套裝配間隙減小很多，也不會卡死。首先，活塞受到側(cè)向力的作用。（4）環(huán)岸的強(qiáng)度校核在膨脹沖程開始時，在爆發(fā)壓力作用下，第一道活塞環(huán)緊壓在第一環(huán)岸上。（2）環(huán)帶斷面為了保證高熱負(fù)荷活塞的環(huán)帶有足夠的壁厚使導(dǎo)熱良好，不讓熱量過多地集中在最高一環(huán)，其平均值為。僅從活塞設(shè)計角度，為了減輕活塞組的熱負(fù)荷和應(yīng)力集中，希望采用受熱面積最小、加工最簡單的活塞頂形狀，即平頂。因此，環(huán)帶高度。在小型高速內(nèi)燃機(jī)上，一般氣環(huán)高，油環(huán)高。而則直接受頭部尺寸的影響。因此其慣性小，這對高速發(fā)動機(jī)具有重大意義。 活塞的材料根據(jù)上述對活塞設(shè)計的要求，活塞材料應(yīng)滿足如下要求：（1）熱強(qiáng)度高。此外，在環(huán)槽及裙部還有較大的磨損。只保留前兩項(xiàng)，則 （）將式（）帶入式（）得 （） 活塞的速度 將活塞位移公式（）對時間t進(jìn)行微分，即可求得活塞速度的精確值為 ()將式（）對時間微分，便可求得活塞速度得近似公式為： （）從式（）可以看出，活塞速度可視為由與兩部分簡諧運(yùn)動所組成。在實(shí)際分析中，為使問題簡單化，一般將連桿簡化為分別集中于連桿大頭和小頭的兩個集中質(zhì)量，認(rèn)為它們分別做旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動，這樣就不需要對連桿的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行單獨(dú)研究[9]。因此，曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)中主要的受力部件，其工作可靠性就決定了發(fā)動機(jī)工作的可靠性。目前多剛體動力學(xué)模擬軟件主要有Pro/Mechanics，Working model 3D，ADAMS等。首先，以運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的理論知識為依據(jù)，對曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律以及在運(yùn)動中的受力等問題進(jìn)行詳盡的分析，并得到了精確的分析結(jié)果。目前國內(nèi)大學(xué)和企業(yè)已經(jīng)已進(jìn)行了機(jī)構(gòu)運(yùn)動、動力學(xué)仿真方面的研究和局部應(yīng)用，能在設(shè)計初期及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)干涉，校核配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動、動力學(xué)性能等，為設(shè)計人員提供了基本的設(shè)計依據(jù)[34]。通過設(shè)計，確定發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)和零部件結(jié)構(gòu)，包括必要的結(jié)構(gòu)尺寸確定、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析、材料的選取等，以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。 活塞位移假設(shè)在某一時刻，曲柄轉(zhuǎn)角為，并按順時針方向旋轉(zhuǎn)，連桿軸線在其運(yùn)動平面內(nèi)偏離氣缸軸線的角度為， 所示。 活塞的加速度將式（）對時間微分，可求得活塞加速度的精確值為： （）將式（）對時間為微分，可求得活塞加速度的近似值為： （）因此，活塞加速度也可以視為兩個簡諧運(yùn)動加速度之和，即由與兩部分組成。因而活塞頂?shù)臏囟纫埠芨?。使活塞與氣缸間能保持較小間隙；（4）比重小。共晶鋁硅合金是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的活塞材料，既可鑄造，也可鍛造。（1）第一環(huán)位置根據(jù)活塞環(huán)的布置確定活塞壓縮高度時，首先須定出第一環(huán)的位置，即所謂火力岸高度。環(huán)岸的高度，應(yīng)保證它在氣壓力造成的負(fù)荷下不會破壞。所以在一般設(shè)計中，選取活塞上裙尺寸一般應(yīng)使銷座上方油環(huán)槽的位置處于銷座外徑上面，并且保證銷座的強(qiáng)度不致因開槽而削弱，同時也不致因銷座處材料分布不均引起變形，影響油環(huán)工作。活塞頂接受的熱量，主要通過活塞環(huán)傳出?；钊h(huán)岸銳邊必須有適當(dāng)?shù)牡菇牵駝t當(dāng)岸部與缸壁壓緊出現(xiàn)毛刺時，就可能把活塞環(huán)卡住，成為嚴(yán)重漏氣和過熱的原因，但倒角過大又使活塞環(huán)漏氣增加。在通常的尺寸比例下，可假定槽底（岸根）直徑，環(huán)槽深為：于是作用在岸根的彎矩為 （）而環(huán)岸根斷面的抗彎斷面系數(shù)近似等于所以環(huán)岸根部危險斷面上的彎曲應(yīng)力 （） 同理得剪切應(yīng)力為： （）接合成應(yīng)力公式為： （）考慮到鋁合金在高溫下的強(qiáng)度下降以及環(huán)岸根部的應(yīng)力集中，鋁合金的許用應(yīng)力，校核合格。三種情況共同作用的結(jié)果都使活塞在工作時沿銷座方向漲大，使裙部截面的形狀變成為“橢圓”形，使得在橢圓形長軸方向上的兩個端面與氣缸間的間隙消失，以致造成拉毛現(xiàn)象。常用的橢圓形狀是按下列公式設(shè)計的： （）式中、分別為橢圓的長短軸。則 一般發(fā)動機(jī)活塞裙部比壓值約為，所以設(shè)計合適。最大彎曲應(yīng)力計算活塞銷中央截面的彎矩為 （）空心銷的抗彎斷面系數(shù)為，其中 所以彎曲應(yīng)力為 即
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