機械制造及其自動化類(存儲版)
【正文】 成整個活塞（1）運用【旋轉工具】，【去除材料】，旋轉角度為“360”，創(chuàng)建旋轉剪切特征。（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運動時起導向作用。Pro/E更是以其基于特征的參數(shù)化設計、單一數(shù)據(jù)庫下的全相關性等新概念而聞名于世?；钊h(huán)的徑向厚度，一般推薦值為：當缸徑為時，取。 驗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，然后按照結構上的要求加以適當修改。本文采用托板式裙部，這樣不僅可以減小活塞質量，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，活塞受到側向力的作用。（4）環(huán)岸的強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荷活塞的環(huán)帶有足夠的壁厚使導熱良好，不讓熱量過多地集中在最高一環(huán)，其平均值為。僅從活塞設計角度，為了減輕活塞組的熱負荷和應力集中，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)動機具有重大意義。 活塞的材料根據(jù)上述對活塞設計的要求，活塞材料應滿足如下要求：（1）熱強度高。此外，在環(huán)槽及裙部還有較大的磨損。只保留前兩項，則 （）將式（）帶入式（）得 （） 活塞的速度 將活塞位移公式（）對時間t進行微分，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動所組成。在實際分析中，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量，認為它們分別做旋轉和往復運動，這樣就不需要對連桿的運動規(guī)律進行單獨研究[9]。因此，曲柄連桿機構是發(fā)動機中主要的受力部件，其工作可靠性就決定了發(fā)動機工作的可靠性。目前多剛體動力學模擬軟件主要有Pro/Mechanics，Working model 3D，ADAMS等。首先，以運動學和動力學的理論知識為依據(jù)，對曲柄連桿機構的運動規(guī)律以及在運動中的受力等問題進行詳盡的分析，并得到了精確的分析結果。目前國內(nèi)大學和企業(yè)已經(jīng)已進行了機構運動、動力學仿真方面的研究和局部應用，能在設計初期及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)燃機曲柄連桿機構干涉，校核配氣機構運動、動力學性能等，為設計人員提供了基本的設計依據(jù)[34]。通過設計，確定發(fā)動機曲柄連桿機構的總體結構和零部件結構，包括必要的結構尺寸確定、運動學和動力學分析、材料的選取等，以滿足實際生產(chǎn)的需要。 活塞位移假設在某一時刻，曲柄轉角為，并按順時針方向旋轉，連桿軸線在其運動平面內(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，應保證它在氣壓力造成的負荷下不會破壞。所以在一般設計中，選取活塞上裙尺寸一般應使銷座上方油環(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?shù)牡菇牵駝t當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力 （） 同理得剪切應力為： （）接合成應力公式為： （）考慮到鋁合金在高溫下的強度下降以及環(huán)岸根部的應力集中，鋁合金的許用應力，校核合格。三種情況共同作用的結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計的： （）式中、分別為橢圓的長短軸。則 一般發(fā)動機活塞裙部比壓值約為，所以設計合適。最大彎曲應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 所以彎曲應力為 即
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