【正文】 的裙部外表面磷化；對于鍛鋁活塞，在裙部的外表面上可涂以石墨。七、活塞銷座 活塞的銷孔與活塞銷組成一對摩擦副，它將活塞頂部氣體作用力通過活塞銷座傳給活塞銷，然后再傳遞到連桿和曲軸。因此，銷座必須與活塞銷有足夠的強度、足夠的承壓面積和耐磨性。銷座通常有肋片與活塞內(nèi)壁相連，以提高其剛度。銷座孔的中心線一般位于活塞中心線的平面內(nèi)。但也有些活塞銷孔中心線偏離活塞中心線平面，如本次設(shè)計的活塞?；钊N座軸線向在做功行程中受測向力的一面偏移了1mm，這是因為如果活塞銷對中布置，則當活塞越過上止點時側(cè)壓力的作用方向改變，會使活塞敲擊氣缸壁發(fā)出噪聲。如果把活塞銷偏移布置，則可使活塞較平穩(wěn)地從壓向氣缸的一面過渡到另一面，而且過渡時刻早于達到最高燃燒壓力的時刻，可以減輕活塞“敲缸”,減小噪聲，改善發(fā)動機工作的平順性。但這種活塞銷偏置的結(jié)構(gòu)，卻帶來活塞裙部兩端的尖角負荷增大，引起這些部位的磨損或變形增大。這就要求活塞的間隙盡可能的小[9]。 活塞環(huán)一、活塞環(huán)的設(shè)計要求（1）具有足夠的強度。（2）密封性能好。（3）刮油能力強，除改進油環(huán)結(jié)構(gòu)外，要求氣環(huán)也能夠其控制機油的作用。（4）要耐磨，特別是提高抗熔著磨損（抗拉缸）的能力。（5）磨合性能和抗結(jié)膠性能良好。（6）降低環(huán)的高度，減少環(huán)數(shù)，盡量減少摩擦損失。（7）合適的環(huán)槽側(cè)隙，減小環(huán)對環(huán)槽的沖擊。（8）熱穩(wěn)定性好，即在高溫時能保證環(huán)的彈力和形狀。（9）成本低，工藝性好二、活塞環(huán)的種類及作用活塞環(huán)是具有一定彈性的金屬開口圓環(huán)，自由狀態(tài)下它的外徑大于氣缸直徑，裝入氣缸后與氣缸壁緊貼。按功用不同，活塞環(huán)分為氣環(huán)（密封環(huán)）和油環(huán)（刮油環(huán)）。氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃氣大量漏入曲軸箱，同時將活塞頂上的熱量傳給氣缸壁，再由冷卻液或空氣帶走。油環(huán)的作用是消除活塞環(huán)的泵油作用，刮除氣缸壁上的多余機油，防止機油回竄到燃燒室。并在缸壁上留下一層均勻分布的機油油膜，可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的磨損和摩擦阻力，使機器可靠工作。此外油環(huán)還起到封氣的輔助作用。三、活塞環(huán)的選擇375的活塞環(huán)設(shè)計有兩道氣環(huán)和一道油環(huán)。第一道氣環(huán)的工作條件最為惡劣，它的好壞對活塞組竄氣、竄油將產(chǎn)生影響。因此選用抗拉缸及抗膠結(jié)性能好的桶面環(huán)內(nèi)扭曲環(huán)。它可以滿足密封性好、迅速磨合、刮油能力強的要求。第二道氣環(huán)除考慮到密封外，還應(yīng)具有一定的刮油能力。因此采用兼有氣環(huán)密封和油環(huán)刮油雙重作用的錐面內(nèi)扭曲環(huán)。最后一道油環(huán)選用螺旋撐簧油環(huán)，在油環(huán)背面加有撐簧，不但提高了環(huán)的壓力，而且環(huán)壓均勻、彈性穩(wěn)定，從而使油膜均勻磨損下降，機油耗下降。 活塞銷 活塞銷的尺寸與機構(gòu)活塞銷的結(jié)構(gòu)為一圓柱體，中空形式，可減少往復(fù)慣性質(zhì)量，有效利用材料。尺寸如下：外徑： 內(nèi)徑： 長度： 二、活塞銷的材料活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿?；钊N在高溫下承受很大的周期性沖擊載荷，潤滑條件很差（一般靠飛濺潤滑），容易疲勞和磨損。因此，活塞銷的材料應(yīng)具有足夠的剛度、強度、表面硬度和沖擊韌性活塞銷一般用低碳鋼或低碳合金鋼制造，先經(jīng)表面滲碳處理以提高表面硬度而獲得良好的耐磨性，并保證芯部有足夠的韌性以抗沖擊，然后再進行精磨和拋光。為了減輕質(zhì)量，從而減小往復(fù)慣性力，活塞通常做成中空的圓柱體?；钊N的內(nèi)孔形狀有圓柱形、兩段截錐形以及兩段截錐與一段圓柱的組合形（如本次設(shè)計，）等。圓柱形內(nèi)孔容易加工，但活塞銷質(zhì)量較大。兩段截錐形內(nèi)孔的活塞銷質(zhì)量較小，又接近于等強度梁的要求，但孔的加工較復(fù)雜。組合形內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)介于兩者之間。圖 活塞銷的結(jié)構(gòu)圖活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭襯套孔的連接配合，一般多采用“全浮式”，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套孔內(nèi)，還可以在銷座孔內(nèi)緩慢的轉(zhuǎn)動。同時，在活塞兩端還裝有彈性卡環(huán)，以防止其軸向竄動，刮傷氣缸壁。全浮式連接有利于將飛濺來的潤滑油分布到摩擦表面上，以使活塞銷各部分的磨損較為均勻，提高了活塞銷的疲勞強度和使用壽命。4 連桿強度校核 連桿小頭計算由于壓配襯套和溫度過盈而產(chǎn)生的溫度過盈量=dt()式中: d小頭內(nèi)徑 d=32毫米； t—連桿小頭溫升,取t=110176。C襯套錫青銅線膨脹系數(shù) =(1/176。C)小頭鋼的線膨脹系數(shù) =1(1/176。C)=32110()=襯套與小頭配合面上由總過盈量所產(chǎn)生的單位壓力P= （41）式中:襯套壓配時的最大過盈量 =D小頭外徑 D=42毫米d小頭內(nèi)徑 d=32毫米襯套內(nèi)徑 =27毫米泊桑系數(shù) E連桿材料鋼的抗拉彈性模數(shù)，E=錫青銅抗拉彈性模數(shù)， ==332公斤/厘米由P引起的小頭內(nèi)表面應(yīng)力外表面應(yīng)力==332=919 bar 內(nèi)表面應(yīng)力=332=1250 bar 斯捷潘諾夫推薦[]和[]為1000~1500 bar故本計算滿足要求 連桿桿身的強度計算I取II斷面為計算截面已知:H=28毫米，B=20毫米，h=16毫米，b=5毫米，=。斷面對其垂直于擺動平面軸線的慣性矩和應(yīng)力：經(jīng)計算，Ix= σ2=1662bar。斷面對其位于擺動平面內(nèi)軸線的慣性矩和應(yīng)力：經(jīng)計算，Iy= σ1=1746bar式中為系數(shù)，對于各種鋼材在垂直于擺動平面內(nèi)的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力 桿身中間截面在擺動平面內(nèi)的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力 σa1=974bar,σa2=932barσm1=772bar,σm2=730bar安全系數(shù)==故桿身滿足要求 連桿大頭蓋的計算大頭蓋受力在進氣沖程開始,當活塞在上死點時承受往復(fù)運動質(zhì)量和連桿大頭剖分面以上的旋轉(zhuǎn)運動質(zhì)量的慣性力由，得：Pjp=862公斤式中:活塞組質(zhì)量； 小頭分配質(zhì)量； 大頭分配質(zhì)量；大頭蓋質(zhì)量。應(yīng)力 （42）式中:C兩螺孔間距離 C=71毫米I和分別為大頭蓋和軸瓦斷面的慣性矩F和分別為大頭蓋和軸瓦斷面的橫斷截面 W大頭蓋計算斷面的抗彎斷面模數(shù)由=====代入應(yīng)力公式得:σ=172bar經(jīng)上述計算，連桿強度滿足要求，尺寸合理。5 結(jié)論本次設(shè)計的主要內(nèi)容是375柴油機的活塞、連桿組件，通過對以往設(shè)計的借鑒，并充分利用新技術(shù)，主要對以下零部件進行了改進設(shè)計：活塞采用三環(huán)結(jié)構(gòu)，ω型燃燒室有利于組織燃燒；“全浮式”活塞銷可以使磨損均勻，提高零件的使用壽命； 斜切口連桿的設(shè)計可以使軸徑達到最大，增強可靠性并為增壓作儲備；在以上改進的基礎(chǔ)上本次設(shè)計的零部件都達到了設(shè)計任務(wù)的要求。零部件結(jié)構(gòu)簡單，剛度和強度高，可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對發(fā)動機的設(shè)計方法和設(shè)計思想有了進一步的了解，對發(fā)動機的具體結(jié)構(gòu)有了更多的認識，基本理解了發(fā)動機的各項技術(shù)指標對整機的具體影響。學會了一些查閱資料的具體方法。能夠熟練運用Auto CAD軟件進行復(fù)雜零件圖的繪制與編輯。參考文獻[1] 許道延，[M].北京：機械出版社，2004,1~10[2] [M].北京:中國農(nóng)業(yè)機械出版社,1981，3[3] 周龍保，[M].北京：機械工業(yè)出版社，20~2121~124[4] [M].北京：機械工業(yè)出版社，~12218~2243[5] 張立真，[M].北京：高等教育出版社，55~56[6] [M].北京：機械工業(yè)出版社，33，83[7] [M].北京：機械工業(yè)出版社，54~74[8] 濮良貴，[M].北京：高等教育出版社，1277~278[9] 高秀華，[M].北京：化學工業(yè)出版社，~435[10] 孫海濤，[M].北京:化學工業(yè)出版社，~22[11] 孫軍，[J].內(nèi)燃機學報，1998，20（2002）：179183[12] 呂彩琴，[J].內(nèi)燃機學報，2002，20（2002）：369~371[13] [M].北京：機械工業(yè)出版社，~5 [14] 樓文高，[J].內(nèi)燃機學報，2001，17(1999)：186~189[15] [M].北京：機械工業(yè)出版社，~50[16] Ball and Roller Screws﹒Engineering Material and Design[M]﹒19(12)，1975．270~328致 謝在本文完成之際，我要感謝袁文武，董小瑞老師。他以其淵博的知識，寬厚的胸懷、無私的敬業(yè)精神以及嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和開拓進取的精神激勵著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨立思考，深入探索，解決實際問題的能力，使我受益匪淺。本設(shè)計之能完成，袁文武老師給與了關(guān)鍵性的技術(shù)指導(dǎo)，并指明了研究的方向。此外還要感謝那些給予過我關(guān)心、幫助的同學，正是有了大家的關(guān)懷、鼓力和我自己的努力，此設(shè)計才得以順利完成。課程設(shè)計雖已完成了，但由于知識水平的局限，實際經(jīng)驗缺乏，設(shè)計還存在許多不足，有很多地方需要改進。對于這些不足，我會在今后的工作、生活中努力去改正，并利用自已所學到的知識，為社會作更多的貢獻。第 32 頁 共 32 頁