【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 附表 2 動(dòng) 力 計(jì) 算 用 表 α 176。 Sx+Sc PG′ PG Pj PJ P PN Pt T Z 0 － 0 611 0 0 10 － 597 20 － 554 30 － 485 40 － 396 50 － 293 60 － 184 70 － 80 － 90 － 100 － 206 110 － 120 － 130 － 140 － 150 － 160 － 170 － 180 0 0 190 200 210 220 230 240 畢業(yè) 本科 論文（設(shè)計(jì)） 實(shí)際循環(huán)熱 計(jì)算 和動(dòng)力計(jì)算 14 α176。 Sx+Sc PG′ PG Pj PJ P PN Pt T Z 250 260 206 270 280 290 300 310 293 320 396 330 485 340 554 350 － 597 360 － 611 0 0 370 － 597 375 － 574 380 － 554 390 485 400 396 410 293 420 184 430 440 450 460 206 470 480 490 500 畢業(yè) 本科 論文（設(shè)計(jì)） 實(shí)際循環(huán)熱 計(jì)算 和動(dòng)力計(jì)算 15 α176。 Sx+Sc PG′ PG Pj PJ P PN Pt T Z 510 520 － 530 － 540 － 0 0 550 － 560 － 570 － 580 － 590 － 600 － 610 － 620 － 206 630 － 640 － 650 － 660 － 184 670 － 293 680 － 396 690 － 485 700 － 554 710 － 597 720 － 0 611 0 0 動(dòng)力計(jì)算關(guān)系式詳見 燃機(jī)動(dòng)力學(xué) 相關(guān)章節(jié) 畢業(yè) 本科 論文（設(shè)計(jì)） 實(shí)際循環(huán)熱 計(jì)算 和動(dòng)力計(jì)算 16 作 圖 方 法 ㈠ 活塞位移圖 （附圖 1） 勃留克斯法： 首先以 O 點(diǎn)為圓心，以曲柄半徑 r 為半徑作一圓，自 O 點(diǎn)向死點(diǎn)方向偏移 rλ /2距離，得到 O′點(diǎn)；自 O′作曲柄的平行線 O′ C，交曲柄圓圓周于 C 點(diǎn)；自 C 點(diǎn)對(duì) AO 作投影，得到 C′點(diǎn)。則 A C′即為在此曲柄位置的位移。 ㈡ 活塞速度圖 （附圖 2） 簡(jiǎn)諧曲線合成法： 因?yàn)樗俣扔蓛刹糠纸M成，則可用簡(jiǎn)諧曲線法作出此兩條曲線。 ㈢ 活塞加速度圖 （附圖 3） 托列法： 取活塞沖程 S = 2r 為橫坐標(biāo)，在活塞的上死點(diǎn)位置 A點(diǎn)和下死點(diǎn)位置 B點(diǎn)上分別作垂線 AC 和 BD，其長(zhǎng)度各相當(dāng)于： AC = rω 2（ 1+λ）； BD = rω 2（ 1 λ），將 C點(diǎn)和 D 點(diǎn)連成一直線 CD，再由 CD 與 AB 的交點(diǎn) E 處作一垂線，在垂線上取 F 點(diǎn)使 EF =3λ rω 2。連接CF 及 FD 線。將 CF 及 FD分為若干等份，再將 CF 及 FD 上各同號(hào)點(diǎn)（相應(yīng)點(diǎn)）連成直線，最后作 CD 曲線切于以上各直線； CD 曲線表示活塞在不同位置的加速度值。 PG、 PG′、 Pj、 P、 Pt、 PN、 T、 Z 與曲柄轉(zhuǎn)角α的關(guān)系曲線，由 附表 2 繪出。 ㈣ 曲柄銷負(fù)荷圖 （附圖 7） 以相當(dāng)于連桿長(zhǎng) L為半徑，以 O″為中心作一圓，以同一比例尺由圓心 O″向下量一段長(zhǎng)度相當(dāng)于曲柄半徑 r 的線段 O″ O′。再以 O′為圓心，取任意長(zhǎng)度為半徑作一輔助圓，并在圓周上作若等分標(biāo)以 A、 B、 C、 D??等標(biāo)記，由圓心 O′對(duì)上述等分點(diǎn) A、 B、 C、 D??分別連線，并使其延長(zhǎng)交于 O″圓周上。在 O″圓周的交點(diǎn)上標(biāo)以 4??等標(biāo)記，再作 O″對(duì) 4??點(diǎn)的連線。顯然， O″ O″ O″ O″ 4 等線代表連桿在該瞬時(shí)的相應(yīng)位置。由 O″點(diǎn)沿連桿方向取一段長(zhǎng)度，相當(dāng) 于某一瞬時(shí)的作用力 Pt，連結(jié)各瞬 Pt的端點(diǎn)就可以得到Pt的極坐標(biāo)圖。由 O″點(diǎn)沿曲柄方向向下作長(zhǎng)度相當(dāng)于 PLB 的線段 O″ O1，則以 O1為極點(diǎn)的力圖就是曲柄銷負(fù)荷 RB 的力圖，圖中不僅表明了各瞬時(shí) RB 的大小和方向，而且還表明了 RB在曲柄銷上的作用點(diǎn)。 ㈤ 曲柄銷磨耗圖 （附圖 8） 理論磨耗圖的理論基礎(chǔ)是基于軸頸的磨損量與其上的作用負(fù)荷成正比這一關(guān)系。為此我們可以作一大圓，在圓內(nèi)沿徑向線段選用一定的比例尺，然后根據(jù)各α角的曲柄銷負(fù)荷，按比例在徑向方向量取一段距離，以受力點(diǎn)為中心左右各作 60176。圓弧區(qū)域（表示受力是在 120176。的一段圓弧內(nèi)均勻分布），即認(rèn)為這就是在該α角下作用負(fù)荷所產(chǎn)生的磨損量。然后換一角度，再用以上同樣的步驟量取同樣的距離，并在前一次磨損量的基礎(chǔ)上疊加起來，如此反復(fù)一直到曲柄轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)滿 720176。時(shí)為止，最后將疊加的磨損情況在內(nèi)邊連成曲線，即形成理論磨損圖。 畢業(yè) 本科 論文（設(shè)計(jì)） 實(shí)際循環(huán)熱 計(jì)算 和動(dòng)力計(jì)算 17 ㈥ 連桿軸承負(fù)荷圖 （附圖 10） 取一張描圖紙復(fù)置在曲柄銷負(fù)荷圖上，首先描出連桿圖的輻射線并且給它們逆時(shí)針方向標(biāo)以 4等，然后把 描圖紙轉(zhuǎn)過 180176。，即：使紙上 O″ O線與曲柄銷負(fù)荷圖上的 O″ 6 線重合，因?yàn)榍?fù)荷圖的極點(diǎn)是 O1點(diǎn)所以還要把描圖紙向下 移動(dòng) O″ O1，目的是使 O″與曲柄銷負(fù)荷圖上的 O1 點(diǎn)重合，然后在透明紙上描下曲柄銷負(fù)荷圖上的 O 點(diǎn)，并標(biāo)以 0 號(hào)，然后使透明紙逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，讓 O″ 1 線與曲柄銷負(fù)荷圖 O16線重合。然后在描圖紙上描下曲柄銷負(fù)荷圖上的 1 點(diǎn)，并標(biāo)以 1 號(hào)。依次類推，最后把描圖紙上的各標(biāo)點(diǎn)號(hào)按順序連成曲線，就得到整個(gè)基本周期內(nèi)連桿軸承的負(fù)荷圖。 ㈦ 主軸承負(fù)荷圖 （附圖 11） 主軸承負(fù)荷圖與連桿軸承負(fù)荷圖相似，但是因?yàn)榍S是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以主軸承與主軸頸上相應(yīng)點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系，就較連桿軸承與曲柄銷關(guān)系簡(jiǎn)單，所以用描圖紙復(fù)置在主軸頸負(fù)荷圖上逐點(diǎn)繪出即可。 ? 圖例詳見附錄 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 機(jī)體與氣缸蓋的設(shè)計(jì) 18 第四章 機(jī)體與氣缸蓋的設(shè)計(jì) 中小型高速柴油機(jī)的氣缸體與曲軸箱一般都做成一體，總稱為機(jī)體。機(jī)體構(gòu)成柴油機(jī)的骨架，機(jī)體內(nèi)安裝著柴油機(jī)所以主要零件和附件。為了保證柴油機(jī)活塞、連桿、曲軸、氣缸等主要零件工作可靠、耐久，它們互相之間必須嚴(yán)格保持精確的相對(duì)位置，因此在機(jī)體設(shè)計(jì)中必須對(duì)重要表面的尺寸、幾何形狀、相互位置等提出很嚴(yán)格的公差要求。 2105 型柴油機(jī)機(jī)體為半隧道式全支撐滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，潤(rùn)滑油孔，冷卻水道直接在曲軸箱中鉆孔或鑄出。 內(nèi)燃機(jī)機(jī)體在曲軸箱部分的基本尺寸決定于連桿曲軸組件自由運(yùn)動(dòng)的需要，使它們能在機(jī)體內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，另一方面則又要使機(jī)體外形盡可能緊湊。為此，可以根據(jù)連桿運(yùn)動(dòng)軌跡的外包絡(luò)線 P 來確定曲軸箱內(nèi)壁的最小尺寸。為了保證機(jī)體與運(yùn)動(dòng)件在任何情況下不相碰，必須考慮各零件的制造公差、機(jī)件的變形和磨損的影響等因素，留出足夠的間隙。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，曲軸箱內(nèi)壁與連桿運(yùn)動(dòng)軌跡間的最小距離應(yīng)為510 毫米。另外凸輪軸不應(yīng)與包絡(luò)線 P 相碰；活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，曲軸平衡塊不與活塞相碰；包絡(luò)線 P 不與機(jī)體內(nèi)壁相碰。在機(jī)體內(nèi)壁上有布置成不易歪扭變形的三角形加 強(qiáng)筋來提高機(jī)體強(qiáng)度。為了加強(qiáng)機(jī)體的局部強(qiáng)度 2105型柴油機(jī)最小壁厚取 7毫米，頂面為 18 毫米，底面 10毫米。此外，還應(yīng)注意消除使機(jī)體產(chǎn)生變形的各種因素，如冷卻水套設(shè)計(jì)應(yīng)保證機(jī)體溫度場(chǎng)盡量均勻，減少熱變形。 2105型柴油機(jī)在溫度相對(duì)較高的機(jī)體上部設(shè)有布水道，且后缸分水孔直徑（φ 14）比前缸（φ 12）大。機(jī)體材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和良好的鑄造性能，同時(shí)成本低廉。2105 型柴油機(jī)機(jī)體材料采用 HT2040。 2105 型柴油機(jī)為濕式缸套，因?yàn)樗鋮s較好，更換方便，制造容易。氣缸套上支承 定位帶直 徑略大于下支承 密封帶直徑 12 毫米，使拆裝方便。氣缸套總長(zhǎng)度 h0 由發(fā)動(dòng)機(jī)總布置條件決定：活塞在下死點(diǎn)時(shí)仍應(yīng)在氣缸內(nèi)得到良好的導(dǎo)向，同時(shí)氣缸套下緣不應(yīng)與連桿運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生干涉。根據(jù)統(tǒng)計(jì)。一般 h0=2S（ S 為活塞行程）。 缸套上部靠凸緣壓緊密封，下部有 2道耐熱耐油的圓斷面 O形橡膠密封圈封水。為使橡膠圈能產(chǎn)生必要的彈力，槽的斷面應(yīng)該與圈的斷面不同，使缸套裝入機(jī)體后密封圈產(chǎn)生變形。為了便于安裝，槽的斷面面積比密封圈的斷面面積大些。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 機(jī)體與氣缸蓋的設(shè)計(jì) 19 基于經(jīng)濟(jì)性和普遍性考慮 2105 型柴油機(jī)氣缸套選材為高磷鑄鐵。 氣缸蓋是用來密封氣缸，組成燃燒室的，因此承受很大的熱負(fù)荷。 2105 型柴油機(jī)選材合金鑄鐵，制成整體式氣缸蓋。 2105 型柴油機(jī)采用頂置氣門，由于有氣道，加強(qiáng)了氣缸蓋的強(qiáng)度，同時(shí)氣缸蓋高度較高，因此其基礎(chǔ)壁厚在鑄造工藝許可條件下可以盡量薄，但燃燒壁面要加厚，有氣門的燃燒室壁面和氣缸蓋底面，為了保證變形小，防止氣門和氣缸蓋襯墊漏氣，其厚度應(yīng)增加，并且在底面內(nèi)側(cè)有加強(qiáng)筋。為了保證柴油機(jī)有盡可能高的充氣系數(shù)，使進(jìn)排氣道有足夠大尺寸，氣道斷面應(yīng)避免突變，所以從氣道喉口起進(jìn)氣道的進(jìn)口和排氣道的出口，通過面積均勻增加 20%左右，同時(shí)鑄造出的氣道表面要盡量光滑。 2105型柴油機(jī)氣缸蓋中每缸鑄有一噴水通道，對(duì)著排氣喉管與噴油器座之間的熱負(fù)荷最高部位噴水。這樣可以減輕三角地帶（即進(jìn)排氣門座、噴油器座、燃燒室）的熱負(fù)荷。 為了保證燃燒室的密封，必須選用合理的氣缸襯墊。 2105 形柴油機(jī)采用金屬石棉板襯墊，其中心是混有粘結(jié)劑和加強(qiáng)填料的石棉外包銅皮或鋼皮，在氣缸孔和水孔、油孔周圍還有卷邊加強(qiáng)。其壓緊厚度為 2 毫米，有很好的彈性和耐熱性，能重復(fù)使用。 2105 型柴油機(jī)配有 M12 的螺栓用于連接缸體與缸蓋，材料 45 鋼，螺栓預(yù)緊力矩 公斤 /米。 大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 連桿曲軸組件的設(shè)計(jì) 20 第五章 連桿曲軸組件的設(shè)計(jì) 柴油機(jī)的連桿組件包括連桿、連桿蓋、連桿軸瓦和連桿螺栓，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中傳遞動(dòng)力的重要組件。連桿組件承受的燃?xì)鈮毫梢赃_(dá)到很大數(shù)值，而高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力的影響又要求結(jié)構(gòu)輕巧。所以連桿設(shè)計(jì)的一個(gè)主要要求，就是要在盡可能輕巧的結(jié)構(gòu)下保證足夠的剛度和強(qiáng)度。因此必須選用高強(qiáng)度材料，合理的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，采取提高剛度的工藝措施。 連桿材料的選擇及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了保證連桿在結(jié)構(gòu)輕巧的條件下有足夠的強(qiáng)度和剛度，及 2105型柴油機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合制造成本等多方面考慮，采用精選含碳量的優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼 45模鍛。連桿在機(jī)械加工前應(yīng)經(jīng)調(diào)質(zhì)處理（淬火后高溫回火），以得到較高的綜合機(jī)械性能，既強(qiáng)又韌。為了提高連桿的疲勞強(qiáng)度，不經(jīng)機(jī)械加工的表面