【正文】 勞安全系數(shù)計算：由于選用具有較高的屈服極限的中碳合金鋼40Cr制造，在調(diào)質(zhì)處理后硬度達到HRC29~39，屈服極限在800以上。根據(jù)螺釘受力情況設計出螺釘?shù)膮?shù)：螺紋規(guī)格d=M12；公稱長度為L=59mm；性能等級為8級 連桿螺釘?shù)膹姸刃：怂臎_程發(fā)動機工作時，連桿螺釘承受的最大拉伸載荷按公式計算。此力由兩個部分組成：一部分為使連桿軸瓦緊貼軸承瓦座所需的預緊力；另一部分為防止連桿體和連桿軸承瓦座結合面在工作載荷作用下脫開所需的預緊力。發(fā)動機的連桿大頭與曲軸連桿軸頸的聯(lián)接是靠連桿螺釘來實現(xiàn)的，所以連桿螺釘所承受的載荷是交變載荷。4 連桿螺釘?shù)慕Y構設計及強度校核 連桿螺釘?shù)慕Y構設計發(fā)動機連桿組的功能是將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，并把作用在活塞上氣體的作用力傳遞給曲軸，以輸出功率。據(jù)國外經(jīng)驗，強韌的珠光體可鍛鑄鐵適于制造連桿。這樣硬度的珠光體鑄鐵具有300350（）的抗彎曲疲勞強度，與中碳鋼差不多。為了節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，降低產(chǎn)品成本，我國還成功地試用了一稀有鎂球墨鑄鐵制造高速汽油機連桿。連桿必須經(jīng)過磁力探傷檢查，以求工作可靠。連桿一般用剛鍛造，在機械加工前應進行調(diào)質(zhì)處理（淬火后高溫回火），以得到較好的綜合機械加工性能，既強又韌。40MnB鋼化學成分（%）：C（～），Mn（～），Cr，P和S≤，B（～），經(jīng)850℃油淬500℃高溫回火后強度極限σb1000()，屈服強度σa800（），沖擊韌性70。所以合金鋼連桿的形狀設計、過度圓滑性、毛坯表面質(zhì)量下降等，必須給以更多的注意，才能充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)材料的潛力。 連桿材料選擇 為了保證連桿在機構輕巧的條件下有足夠的剛度，一般多用精選含碳量的優(yōu)質(zhì)中碳機構鋼，只有在特別強化且產(chǎn)量不大的汽油機中用40Cr等合金鋼。但不能防止大頭蓋止口向外變形，連桿體止口向內(nèi)變形，這種蓋與體都是單向定位，定位不可靠；止口易變形；止口因加工誤差或裝拆變形對大頭孔影響較大。4)大頭切口形式和定位方式 195柴油機連桿所采用的斜切口，斜角為45176。本次設計=68mm，=36mm。大頭尺寸設計：1）曲柄銷直徑、長度這兩個尺寸是根據(jù)曲軸強度、剛度和軸承的承壓力，在曲軸設計中確定的。 連桿大頭連接連桿和曲軸，要求有足夠的強度和剛度，否則將影響薄壁軸瓦，連桿螺釘，甚至整機工作可靠性。連桿螺釘尺寸則根據(jù)強度設計。其中DB2是根據(jù)曲軸強度、剛度和軸承的承壓能力，在曲軸設計中確定。 連桿大頭的結構尺寸設計 連桿大頭聯(lián)接連桿和曲軸，要求有足夠的強度和剛度，否則將影響薄壁軸瓦、連桿螺栓，甚至整機工作可靠性。為了在較小重量下得到較大的剛度，高速內(nèi)燃機的連桿桿身斷面都是“工”字型的，而且其長軸應在連桿擺動平面內(nèi)。 為使連桿從小頭到大頭傳力比較均勻，一般把桿身斷面H從小頭到大頭逐漸加大，桿身到小頭到大頭的過度必須用足夠大的圓角半徑。工字行桿件的寬度B初步值可按以下經(jīng)驗公式求出：，其中D、S分別為氣缸直徑和行程。）mm。有的連桿小頭，外徑中心向上下各偏差e，以加強結構，并相對減輕了重量，一般e=（～）D。據(jù)統(tǒng)計，小頭的外徑一般比孔徑大20%35%，即D1=（～）d，小頭的最小徑向厚度大于4毫米。設計連桿小頭的任務是確定其結構尺寸（小頭軸承孔直徑d1和寬度B外形尺寸D襯套外徑d）和潤滑方式。連桿徑向尺寸和外表面是否加工有關，外表面不加工的連桿小頭，其，全部經(jīng)過機械加工的連桿小頭，在之間。有的發(fā)動機連桿小頭采用壓力潤滑，在連桿桿身內(nèi)鉆有縱向的壓力油通道。 燃燒過程 （1）理論所需空氣量： = Kmol/Kg燃料 （2）新鮮充量： = Kmol （3）燃燒產(chǎn)物總量： = Kmol （4）理論分子變更系數(shù)： = （5）實際分子變更系數(shù)： = (6) 最高燃燒壓力 Pz = 75 bar (選定)(7) 壓力升高比 = (8) 燃燒重點溫度Tz的計算 燃料的低熱值:Hu = 42500 (KJ/Kg) 熱量利用系數(shù) 又因為 將的值帶入下面所示的方程組,即可解出Tz的值: 從而解得 Tz = 2165 K (9) 初期膨脹比：= 1 (1) 后期膨脹比： (2) 膨脹終點壓力： = 2 bar (3) 膨脹終點溫度： = 873 K (4) 膨脹過程任意點壓力 指示性指標的計算 （1）平均指示壓力：= bar = bar （2）指示熱效率：= （3） 指示燃油消耗率： （4）有效熱效率：= （5）有效燃油消耗率：= g/ （6） 平均有效壓力：= bar （7）有效功率： = PV示功圖 3 連桿設計 連桿結構設計 連桿小頭的結構設計 連桿小頭與活塞銷相連，工作時，連桿小頭與活塞銷之間有相對轉(zhuǎn)動，因此連桿小頭孔中一般壓入減摩的青銅襯套。開式蒸發(fā)冷卻過量空氣系數(shù)：α=；最高燃燒壓力：Pz=75bar；殘余廢棄系數(shù)：γ=；排氣終點溫度：Tr=850K；示功圖豐滿系數(shù)：Φi=；機械效率：ηm=；進氣加熱溫升：△T=20℃；平均多變壓縮指數(shù)：n1=；平均多變膨脹指數(shù)：n2=。3)訓練文字編輯能力。 按《西華大學本科課程設計說明書規(guī)范化要求》的格式要求進行撰寫，通過訓練，使學生們掌握了： 1)設計說明書的編制格式，為畢業(yè)設計打下基礎。2）訓練效果分析通過對連桿設計，使學生掌握了： （1）如何分析零件的運動規(guī)律和受力，如何進行計算和校核。（2）分析發(fā)動機連桿的運動規(guī)律與受力情況，作為強度，設計連桿。（4） 熟悉了有關國家標準。（2） 通過繪制發(fā)動機縱、橫剖面圖，培養(yǎng)了學生的識圖和繪圖能力，以及對已學知識的綜合運用能力，為畢業(yè)設計奠定一定的基礎。要求學生對發(fā)動機結構形式，設計指標進行深入全面的了解，作出分析評價，將其優(yōu)點應用到設計的發(fā)動機上，并認真負責地對待自己畫的每一條線，和貫徹有關國家標準。設計的發(fā)動機是否合理？能否達到熱計算中所確定的參數(shù)指標？都將在圖上得到不同程度的反映，同時它還能表達所設計發(fā)動機的結構特點，零部件的主要形狀，相互關系，附件的布置和各系統(tǒng)、機構的安排。(3)由于要求計算過程必須采用VB編程進行，因此，使學生更進一步了解如何使用計算機，進行具體的設計計算工作，更進一步熟悉計算機編程。通過PV圖的繪制，使學生掌握了如何利用示功圖進行發(fā)動機的工作過程分析。（1）掌握了不同參數(shù)的選取、確定，掌握了過量空氣系數(shù)：α，最高燃燒壓力：Pz，熱量利用系數(shù)：ξz，殘余廢氣系數(shù)：γ，排氣中點溫度：Tr，示功圖豐滿系數(shù)：Φi，機械效率：ηm，等參數(shù)對計算結果的影響和變化規(guī)律。當發(fā)動機處于中等工況時，如中速勻速行駛時，CVVT也會相對延遲進氣門打開時間，減小氣門重疊角，此時的目的是減少燃油消耗，降低污染排放。當發(fā)動機低速大負荷運轉(zhuǎn)時，如起步、加速、爬坡時，應使進氣門打開時間提前，增大氣門重疊角，以獲得更大的扭矩。這項技術著重于第一個字母C(Continue連續(xù))，強調(diào)根據(jù)發(fā)動機的工作狀況連續(xù)變化，時時控制氣門重疊角的大小，從而改變氣缸進氣量。而我們常見的CVVT，就是在這個原理上增加了連續(xù)性的概念，即Continue。