【正文】 平均按四缸機(jī)活塞計(jì)算，每年需要活塞大概在352—440萬只左右?！笆晃濉币?guī)劃將對(duì)活塞行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。與普通活塞相比，該活塞具有以下優(yōu)點(diǎn)：列出尺寸鏈方程式：=+；=+。在常溫下，由于間隙太小，主軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)。直至活塞銷孔中心線轉(zhuǎn)過90176。切槽刀的伸出長(zhǎng)度是用樣件調(diào)整的，即在安裝工件的位置上安裝上樣件。采用外圓定位車止口的方法，—。活塞主要表面的尺寸精度和相互位置精度的要求都很高，因此希望以一個(gè)統(tǒng)一基面定位來加工這些要求高的表面。在汽車拖拉機(jī)工業(yè)中很少用鑄鐵活塞。對(duì)于解放牌活塞，這一距離規(guī)定為56177。 　　⑸為了減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量，有些汽油機(jī)活塞在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片?；钊Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)：⑴預(yù)先做成橢圓形為了使裙部?jī)蓚?cè)承受氣體壓力并與氣缸保持小而安全的間隙，要求活塞在工作時(shí)具有正確的圓柱形。由于四周上金屬分布不均勻，銷孔的軸心線方向的金屬厚，熱膨脹量大；而在垂直于軸心線的方向上，熱膨脹量較小。包括頂面和環(huán)槽在內(nèi)的部分4稱為活塞頭部。目前高速內(nèi)燃機(jī)活塞材料主要是鋁合金，對(duì)于轉(zhuǎn)速低一些，熱負(fù)荷又比較大的柴油機(jī)，部分活塞的材料則選擇了鑄鐵，另外國外還有采用鋼材來制造活塞。經(jīng)氧化鋁短纖維增強(qiáng)后，活塞環(huán)槽區(qū)的耐磨性明顯改善，高溫強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性明顯提高，抗咬合性和導(dǎo)熱性好，而且膨脹系數(shù)比普通鋁活塞低8%—15%，可減小汽缸間隙，降低噪聲水平?；钊且槐”趶椥詧A筒零件，～，減輕重量可減少活塞的慣性力，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?；钊€是一個(gè)密封導(dǎo)向的零件，密封燃?xì)?，保持活塞和氣缸之間的潤(rùn)滑，防止竄機(jī)油。因此，采用鋁合金制作的活塞工作過程中產(chǎn)生的慣性小，對(duì)高速內(nèi)燃機(jī)的減振和降低內(nèi)燃機(jī)的比質(zhì)量有著重要的意義。河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題目：活塞的設(shè)計(jì)班 級(jí)：姓 名：專 業(yè)：機(jī)械制造與設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：答辯日期：年 月 日編者的話 本次的設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了機(jī)械制造專業(yè)兩年的全部課程之后，一次知識(shí)能力綜合訓(xùn)練，也是一次全部而且全面性的針對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的檢查，通過此次設(shè)計(jì)，可以把以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，以達(dá)到全面能力培養(yǎng)的目的。此外，質(zhì)量較低的鋁合金活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)缸壁的側(cè)壓力和沖擊力也較小，這樣可以減小活塞組與缸壁以及活塞銷的摩擦力，并降低它們的磨損量。由于活塞的工作條件十分嚴(yán)酷，活塞在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)裝配、試驗(yàn)、使用、維修中會(huì)產(chǎn)生各種故障，由于各種不同的原因，產(chǎn)生的故障現(xiàn)象也不一樣，其主要的故障類型如下：活塞頭部故障：凡活塞頭部產(chǎn)生燒損、裂紋、變形和穿孔均屬于頭部故障類型，此類故障均為活塞頭部溫度過高所致。活塞在設(shè)計(jì)中應(yīng)減少銷座附近的壁厚，可減少疏松和縮孔，按有利于出模進(jìn)行設(shè)計(jì)。氧化鋁短纖維局部增強(qiáng)鋁活塞還能減小活塞頂部燃燒室表面邊緣的開裂傾向，從而改善了高性能高速柴油機(jī)活塞的可靠性。隨著未來大功率、中高速、小型化內(nèi)燃機(jī)需求的不斷增長(zhǎng)，活塞的工作環(huán)境將變得更加惡劣，勢(shì)必對(duì)活塞材料提出更苛刻的要求。沒有環(huán)槽的部分5稱為活塞裙部，活塞裙部在活塞工作過程中起導(dǎo)向作用，它包括裝活塞銷的銷座孔。如果裙部原來是圓形的，熱膨脹后就變成橢圓。但是，由于活塞裙部的厚度很不均勻，活塞銷座孔部分的金屬厚，受熱膨脹量大，沿活塞銷座軸線方向的變形量大于其他方向。恒范鋼片式活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，由于恒范鋼為含鎳33%～36%的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/10，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變形量。⑵ 銷孔軸心線對(duì)裙部軸心線的不垂直度直接影響活塞銷，活塞銷桿和連桿的受力情況，不垂直度過大將使活塞銷，活塞銷孔和連桿單側(cè)受力，活塞在氣缸中亦傾斜，加劇了磨損。銅硅鋁合金比鑄鐵具有下列優(yōu)點(diǎn)：1. 導(dǎo)熱性好，使活塞頂面的溫度降低較快，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮性，又不至于引起混合氣體自然，因而可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；2．重量輕，慣性力小；3．可切削性好；4．可以得到精確的毛坯。目前生產(chǎn)活塞的工廠大多采用止口和端面作為粗加工的統(tǒng)一基準(zhǔn)；在精加工時(shí)，精車外圓和精磨外圓兩工序中用止口處的錐面和頂面上的中心孔定位，其余工序亦采用止口和端面定位。但是比較合理的方法應(yīng)該是用內(nèi)表面定位加工止口，使止口與表面同心；然后用止口定位加工外圓，從而保證活塞有較小的壁厚差。樣件的形狀與工件相似，環(huán)槽深度已加工到需要的尺寸，而環(huán)槽的寬度略寬。即磨出橢圓的短軸。在主軸箱內(nèi)充滿了潤(rùn)滑油，在油中放入電熱板。帶入相應(yīng)數(shù)值后得到：很明顯，活塞的高度應(yīng)該是毫米，而不是工作圖上規(guī)定的毫米。不僅第一環(huán)槽部位可被增強(qiáng)，活塞頂部包括燃燒室也可以根據(jù)需要進(jìn)行增強(qiáng)； 平均按四缸機(jī)活塞計(jì)算，每年需要汽油機(jī)活塞大概在2800萬只以上。 “十一五”期間，多缸柴油機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面需要的多缸柴油機(jī)每年大概在88萬到110萬臺(tái)之間。將來展望目前，內(nèi)燃機(jī)工業(yè)“十一五”規(guī)劃已正式上交國家有關(guān)部門審批，活塞行業(yè)作為內(nèi)燃機(jī)工業(yè)一個(gè)重要組成部分，內(nèi)燃機(jī)可應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、各種汽車、船、摩托車等用發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的制造。 首先，形成一個(gè)封閉的尺寸鏈，其中是封閉鏈，是減環(huán)，是增環(huán)。它的主軸軸承是整體式的滑動(dòng)軸承，軸套與軸頸的配合間隙很?。▋H0—5毫米）。在活塞繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞的軸心應(yīng)按橢圓半徑的變化規(guī)律向砂輪移動(dòng)。在刀架前后移動(dòng)時(shí)。但是，由于鋁活塞是用金屬模澆鑄的，毛坯精度較高，內(nèi)外毛坯表面的不同軸度較小，因而可以采用外圓定位的方法。五．鋁活塞機(jī)械加工工藝過程的分析1．定位基面的選擇和加工活塞是一個(gè)薄壁零件，在外力作用下很容易產(chǎn)生變形。在低速、重負(fù)荷、低級(jí)燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)中，有時(shí)用鑄鐵作為活塞材料。3．活塞銷孔的相對(duì)位置精度也有一定的要求，主要是：⑴ 銷孔軸心線到頂面的距離影響氣缸的壓縮比，即影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，所以必須控制在一定的范圍內(nèi)。⑷有些活塞為了減輕重量，在裙部開孔或把裙部不受側(cè)壓力的兩邊切去一部分，以減小慣性力，減小銷座附近的熱變形量，形成拖板式活塞或短活塞，拖板式結(jié)構(gòu)裙部彈性好，質(zhì)量小，活塞與氣缸的配合間隙較小，適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。為了避免活塞銷在工作過程中軸向竄動(dòng)，在鎖環(huán)槽中裝鎖環(huán)。同時(shí)活塞頂面與高溫的燃燒氣體接觸，使活塞的溫度升高，產(chǎn)生熱膨脹。早油環(huán)槽中放置油環(huán)（或稱刮油環(huán)），后者把飛濺到氣缸套內(nèi)壁上的多余潤(rùn)滑油刮掉，使油從油環(huán)槽的小孔8中流回曲軸箱?；钊牧系拿芏仁歉咚賰?nèi)燃機(jī)選擇的重要指標(biāo)，此外還要求機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)單且成本低。1982年，這種鋁基復(fù)合材料活塞獲得成功并用于豐田汽車上。在結(jié)構(gòu)允許的條件下，降低活塞高度尺寸、減輕活塞重量。活塞在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中要隨燃燒室中產(chǎn)生的高溫，并將其一部分熱量通過活塞傳到氣缸等部件。在同樣強(qiáng)度的情況下，它比鋼鐵材料輕許多。該次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是零件——活塞的工藝設(shè)計(jì)及有關(guān)夾具設(shè)計(jì)。鋁合金的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱性好，工作時(shí)，活塞表面溫度比鑄鐵的低，而且活塞頂部的積炭也較少。摩托車用的二沖程汽油機(jī)因熱負(fù)荷較高，產(chǎn)生本類型故障的機(jī)率較多。若有條件采用液體鍛造技術(shù)時(shí)，可大大提高活塞的材料性能。ArtMetal公司安裝了專門加工這種活塞的設(shè)備，活塞直徑最大可達(dá)200mm。鋁基復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能特點(diǎn)，作為新型活塞材料，已在發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)得到應(yīng)用，并開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模?；钊共繉?duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力。如圖2（b)表示。另外，裙