【文章內容簡介】 的 零 件 以 減 少 它 們 之 間 的 摩 擦阻 力 ， 減 輕 機 件 的 磨 損 ， 并 部 分 地 冷 卻 摩 擦 零 件5． 冷 卻 系 ： 它 的 功 用 是 把 受 熱 機 件 的 熱 量 散 到 大 氣 中 去 ， 以 保 證 發(fā) 動 機 正 常 工作 。6． 點 火 系 ： 它 的 功 用 是 保 證 按 規(guī) 定 時 刻 及 時 點 燃 氣 缸 中 被 壓 縮 的 混 合 氣 。7． 起 動 系 ： 它 的 功 用 是 用 以 使 靜 止 的 發(fā) 動 機 起 動 并 轉 入 自 行 運 轉 。汽 油 機 一 般 都 由 上 述 兩 個 機 構 和 五 個 系 統(tǒng) 組 成 。 對 于 汽 車 用 柴 油 機 ， 由 于 其 混合 氣 是 自 行 著 火 燃 燒 的 ， 所 以 柴 油 機 沒 有 點 火 系 。 因 此 柴 油 機 由 兩 個 機 構 和 四 個 系統(tǒng) 組 成 ?，F(xiàn)在汽車發(fā)動機常用缸數(shù)有 12 缸。排量 1 升以下的發(fā)動機常用三缸，1～ 升一般為四缸發(fā)動機，3 升左右的發(fā)動機一般為 6 缸，4 升左右為 8缸， 升以上用 12 缸發(fā)動機。一般來說，在同等缸徑下，缸數(shù)越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸數(shù)越多，缸徑越小，轉速可以提高，從而獲得較大的提升功率。發(fā)動機的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內進行往復運動，上面所描述的是單汽缸的運動過程，而實際應用中的發(fā)動機都是有多個汽缸的（4 缸、6 缸、8 缸比較常見）。我們通常通過汽缸的排列方式對發(fā)動機分類：直列、V 或水平對置（當然現(xiàn)在還有大眾集團的 W型，實際上是兩個 V組成）。不同的排列方式使得發(fā)動機在順滑性、制造費用和外型上有著各自的優(yōu)點和缺點，配備在相應的汽車上。三缸一蓋發(fā)動機示意圖如下：青島理工大學畢業(yè)設計4圖 12 三缸一蓋發(fā)動機示意圖1氣缸蓋螺栓；2氣缸蓋；3 氣缸墊發(fā)動機的其他部分 ： 凸輪軸 控制進氣閥和排氣閥的開閉 火花塞 火花塞放出火花點燃油氣混合氣，使得爆炸發(fā)生?；鸹ū仨氃谶m當?shù)臅r候放出。 閥門 進氣、出氣閥分別在適當?shù)臅r候打開來吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和燃燒時，這兩個閥都是關閉的，來保證燃燒室的密封。 活塞環(huán) 在氣缸壁和活塞中提出密封： 1．防止在壓縮和燃燒時油氣混合氣和尾氣泄漏進潤滑油箱。 2．防止?jié)櫥瓦M入汽缸內燃燒。 大多“燒機油”的汽車就是因為發(fā)動機太舊：活塞環(huán)不再密封引起的（尾氣管冒青煙）。 活塞桿 連接活塞環(huán)和曲軸，使得活塞和曲軸維持各自的運動。 潤滑油槽 包圍著曲軸，里面有相當數(shù)量的油. 課題研究的現(xiàn)狀及展望過去，氣缸體幾乎無一例外地都是采用灰鑄鐵制造的。即使在今天，灰鑄鐵仍然在氣缸體中占有很高的比例?；诣T鐵特別適合于用作氣缸體的材料，但其密度高達青島理工大學畢業(yè)設計5。因此，灰鑄鐵在發(fā)動機輕量化方面的競爭能力十分有限。鋁合金當前從總體性能來說都為輕金屬氣缸體提供了最優(yōu)越的條件。它相對于灰鑄鐵來說減輕質量的潛力高達 50%左右。在汽油機領域內用鋁合金代替灰鑄鐵的趨勢已經相當普遍。 論文主要研究內容本次論文的主要內容有：（1）確定生產類型，對零件進行工藝分析（2）選擇毛坯種類及制造方法，繪制零件毛坯綜合圖（3）擬訂零件的機械加工工藝規(guī)程，選擇各工序的加工設備和工藝裝備，確定各工序切削用量和工序尺寸，計算某一代表工序的工時定額。 （4）填寫工藝文件：工藝過程卡片（或工藝卡片） 、工序卡片（可視工作量大小只填部分主要工序的工序卡片） 。 （5）設計指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。（6）撰寫畢業(yè)設計說明書。在教師指導下，獨立完成設計任務書，培養(yǎng)較強創(chuàng)新意識和學習能力，獲得機械工程的基本訓練。使整個設計上是先進的，在經濟上是合理的，在生產上時可行的。工藝規(guī)程設計應滿足加工質量、生產率、經濟性要求，機床夾具設計方案應合理，有一定的特色和見解。計算步驟清晰，計算結果正確；設計制圖符合國家標準；使用計算機進行設計、計算和繪圖；撰寫說明書時要文字通順、語言簡練、圖示清晰。翻譯與本課題相關的英文資料，要注意語句的通順和語言的簡練，譯文要意思明確，翻譯準確。青島理工大學畢業(yè)設計6第 2章 發(fā)動機箱體工藝設計 箱 體 的 分 析 箱 體 的 功 用 分 析箱 體 是 構 成 發(fā) 動 機 的 骨 架 ， 是 發(fā) 動 機 各 機 構 和 各 系 統(tǒng) 的 安 裝 和 裝 配 的 基 礎 。 其內 、 外 安 裝 著 發(fā) 動 機 的 所 有 主 要 零 件 和 附 件 ， 承 受 各 種 載 荷 及 沖 擊 。 因 此 ， 發(fā) 動 機的 機 體 必 須 具 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 。機 體 主 要 由 氣 缸 體 、 曲 軸 箱 、 氣 缸 蓋 和 氣 缸 墊 等 零 件 組 成 。 其 中 氣 缸 體 是 發(fā) 動機 機 體 的 最 主 要 的 組 成 部 分 。氣 缸 體 和 上 曲 軸 箱 常 鑄 成 一 體 ， 稱 為 氣 缸 體 ——曲 軸 箱 ， 也 可 稱 為 氣 缸 體 。氣 缸 體 一 般 用 灰 鑄 鐵 鑄 成 ， 氣 缸 體 上 部 的 圓 柱 形 空 腔 稱 為 氣 缸 ， 下 半 部 為 支 承 曲 軸的 曲 軸 箱 ， 其 內 腔 為 曲 軸 運 動 的 空 間 。 在 氣 缸 體 內 部 鑄 有 許 多 加 強 筋 ， 冷 卻 水 套 和潤 滑 油 道 等 ?，F(xiàn) 在 汽 車 發(fā) 動 機 常 用 缸 數(shù) 有 12 缸 。 排 量 1 升 以 下 的 發(fā)動 機 常 用 三 缸 ， 1～ 升 一 般 為 四 缸 發(fā) 動 機 ， 3 升 左 右 的 發(fā) 動 機 一 般 為 6 缸 ， 4升 左 右 為 8 缸 ， 升 以 上 用 12 缸 發(fā) 動 機 。 一 般 來 說 ， 在 同 等 缸 徑 下 ， 缸 數(shù) 越 多 ，排 量 越 大 ， 功 率 越 高 ； 在 同 等 排 量 下 ， 缸 數(shù) 越 多 ， 缸 徑 越 小 ， 轉 速 可 以 提 高 ， 從 而獲 得 較 大 的 提 升 功 率 。本 次 畢 業(yè) 設 計 的 任 務 是 設 計 3 缸 發(fā) 動 機 箱 體 的 工 藝 路 線 及 規(guī) 程 。圖 21 四缸發(fā)動機氣缸體示意圖青島理工大學畢業(yè)設計7 計 算 生 產 綱 領 ， 確 定 生 產 類 型該 產 品 年 產 量 為 5000 臺 ， 設 其 備 品 率 為 16%， 機 械 加 工 廢 品 率 為 2%， 故 N = Q （ 1+a%+b%） （ 21）n N = 50001（ 16%+2%） （ 22） = 5900 件 /年發(fā) 動 機 箱 體 的 年 生 產 量 為 5900 件 。 根 據 表 年 生 產 量 與 生 產 類 型 的 關 系 ，可 確 定 生 產 類 型 為 大 量 生 產 。表 21 按 年 產 量 劃 分 生 產 類 型生 產 類 型 年 生 產 量單 件 生 產 1～ 10小 批 量 生 產 10～ 150中 批 量 生 產 150～ 500大 批 量 生 產 500～ 5000大 量 生 產 5000在 零 件 進 行 大 量 生 產 時 ， 一 般 采 用 高 效 先 進 的 方 法 ， 要 有 加 工 流 水 線 ， 基 于 現(xiàn)場 的 生 產 設 備 ， 充 分 利 用 現(xiàn) 有 設 備 的 同 時 ， 應 對 設 備 進 行 適 當 的 改 造 以 促 進 生 產 的發(fā) 展 。 箱 體 結 構 和 功 用 的 分 析發(fā) 動 機 約 占 整 車 質 量 的 15%， 是 一 臺 機 器 的 核 心 部 件 之 一 ， 它 為 機 器 的 正 常 運行 提 供 動 力 。 而 發(fā) 動 機 箱 體 類 零 件 又 是 機 器 或 部 件 的 基 礎 ， 它 將 機 器 或 部 件 中 的 軸 、套 、 齒 輪 等 有 關 零 件 組 裝 成 一 個 整 體 ， 使 它 們 之 間 保 持 正 確 的 相 互 位 置 ， 并 按 照 一定 的 傳 動 關 系 協(xié) 調 地 傳 遞 運 動 或 動 力 。發(fā) 動 機 按 照 氣 缸 的 數(shù) 目 可 分 為 單 缸 發(fā) 動 機 和 多 缸 發(fā) 動 機 ， 有 兩 個 以 上 氣 缸 的 發(fā)動 機 都 稱 之 為 多 缸 發(fā) 動 機 。 同 時 又 因 為 多 缸 發(fā) 動 機 的 氣 缸 排 列 方 式 不 同 ， 可 分 為 單列 式 和 雙 列 式 。 單 列 式 發(fā) 動 機 的 各 個 氣 缸 排 成 兩 列 。常 見 的 箱 體 類 零 件 有 ： 機 床 主 軸 箱 、 機 床 進 給 箱 、 變 速 箱 體 、 發(fā) 動 機 缸 體 和 機座 。 根 據 箱 體 類 零 件 的 結 構 形 式 不 同 ， 可 分 為 整 體 式 箱 體 和 分 離 式 箱 體 前 者 是 整 體鑄 造 、 整 體 加 工 ， 加 工 較 困 難 ， 但 裝 配 精 度 較 高 ； 后 者 可 分 別 制 造 ， 便 于 加 工 和 裝青島理工大學畢業(yè)設計8配 ， 但 增 加 了 裝 配 的 工 作 量 。箱 體 的 結 構 形 式 雖 然 多 種 多 樣 ， 但 是 仍 有 共 同 的 主 要 特 點 ： 形 狀 復 雜 、 壁 薄 且不 均 勻 ， 內 部 呈 腔 形 ， 加 工 部 位 多 ， 加 工 難 度 大 ， 既 有 精 度 要 求 較 高 的 孔 隙 和 平 面 ，也 有 許 多 精 度 要 求 較 低 的 緊 固 孔 。 因 此 ， 一 般 中 型 機 床 制 造 廠 用 于 箱 體 類 零 件 的 機械 加 工 勞 動 量 約 占 整 個 產 品 的 15%～ 20%。氣 缸 體 應 具 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 ， 根 據 氣 缸 體 與 油 底 殼 安 裝 平 面 的 位 置 不 同 ，通 常 把 氣 缸 體 分 為 以 下 三 種 形 式 。(1) 一 般 式 氣 缸 體 其 特 點 是 油 底 殼 安 裝 平 面 和 曲 軸 旋 轉 中 心 在 同 一 高 度 。 這 種氣 缸 體 的 優(yōu) 點 是 機 體 高 度 小 ， 重 量 輕 ， 結 構 緊 湊 ， 便 于 加 工 ， 曲 軸 拆 裝 方 便 ； 但 其缺 點 是 剛 度 和 強 度 較 差(2) 龍 門 式 氣 缸 體 其 特 點 是 油 底 殼 安 裝 平 面 低 于 曲 軸 的 旋 轉 中 心 。 它 的 優(yōu) 點 是強 度 和 剛 度 都 好 ， 能 承 受 較 大 的 機 械 負 荷 ； 但 其 缺 點 是 工 藝 性 較 差 ， 結 構 笨 重 ， 加工 較 困 難 。(3) 隧 道 式 氣 缸 體 這 種 形 式 的 氣 缸 體 曲 軸 的 主 軸 承 孔 為 整 體 式 ， 采 用 滾 動 軸 承 ，主 軸 承 孔 較 大 ， 曲 軸 從 氣 缸 體 后 部 裝 入 。 其 優(yōu) 點 是 結 構 緊 湊 、 剛 度 和 強 度 好 ， 但 其缺 點 是 加 工 精 度 要 求 高 ， 工 藝 性 較 差 ， 曲 軸 拆 裝 不 方 便 。綜 合 比 較 三 種 形 式 氣 缸 體 的 優(yōu) 缺 點 ， 在 本 次 設 計 中 選 用 龍 門 式 結 構 ?，F(xiàn) 代 汽 車 上 基 本 都 采 用 水 冷 多 缸 發(fā) 動 機 ， 對 于 多 缸 發(fā) 動 機 ， 氣 缸 的 排 列 形 式 決定 了 發(fā) 動 機 外 型 尺 寸 和 結 構 特 點 ， 對 發(fā) 動 機 機 體 的 剛 度 和 強 度 也 有 影 響 ， 并 關 系 到汽 車 的 總 體 布 置 。 按 照 氣 缸 的 排 列 方 式 不 同 ， 氣 缸 體 還 可 以 分 成 單 列 式 ， V 型 和對 置 式 三 種 。(1) 直 列 式發(fā) 動 機 的 各 個 氣 缸 排 成 一 列 ， 一 般 是 垂 直 布 置 的 。 單 列 式 氣 缸 體 結 構 簡 單 ， 加工 容 易 ， 但 發(fā) 動 機 長 度 和 高 度 較 大 。 一 般 六 缸 以 下 發(fā) 動 機 多 采 用 單 列 式 。 有 的 汽 車為 了 降 低 發(fā) 動 機 的 高 度 ， 把 發(fā) 動 機 傾 斜 一 個 角 度 。(2) V 型氣 缸 排 成 兩 列 ， 左 右 兩 列 氣 缸 中 心 線 的 夾 角 γ＜ 180176。， 稱 為 V 型 發(fā) 動 機 ， V型 發(fā) 動 機 與 直 列 發(fā) 動 機 相 比 ， 縮 短 了 機 體 長 度 和 高 度 ， 增 加 了 氣 缸 體 的 剛 度 ， 減 輕了 發(fā) 動 機 的 重 量 ， 但 加 大 了 發(fā) 動 機 的 寬 度 ， 且 形 狀 較 復 雜 ， 加 工 困 難 ， 一 般 用 于青島理工大學畢業(yè)設計98 缸 以 上 的 發(fā) 動 機 ， 6 缸 發(fā) 動 機 也 有 采 用 這 種 形 式 的 氣 缸 體 。(3) 對 置 式氣 缸 排 成 兩 列 ， 左 右 兩 列 氣 缸 在 同 一 水 平 面 上 ， 即 左 右 兩 列 氣 缸 中 心 線 的 夾 角 γ＝ 180176。， 稱 為 對 置 式 。 它 的 特 點 是 高 度 小 ， 總 體 布 置 方 便 ， 有 利 于 風 冷 。 這 種 氣 缸應 用 較 少