【正文】 孔分離連桿和連桿蓋精銑基準(zhǔn)面并進(jìn)行磨削鉆鉸锪各種孔精鉆銑大小頭平面及小頭孔和大頭軸瓦研磨重要孔的支撐面鉗工倒角去毛刺探傷后鉗工清洗組裝連桿的大小頭平面及大小頭孔的技術(shù)要求都很嚴(yán)格所以對(duì)于這些端面安排了粗銑半精銑精車銑對(duì)于180C柴油機(jī)連桿進(jìn)行粗加工時(shí)以大小頭兩端面作為精基準(zhǔn)所以先粗加工大小頭端面然后再加工其他各主要表面各種孔的加工集中在連桿與連桿蓋連接處所以將各種孔加工完之后再精銑大小頭端面以保證重要加工表面不被破壞或劃傷連桿蓋機(jī)械加工工藝過(guò)程連桿蓋的機(jī)械加工工藝過(guò)程大致可以分為半精銑對(duì)接面劃孔線車孔精銑對(duì)接面鉆鉸各孔磨螺釘面修正圓角鉗工組裝劃瓦槽銑瓦槽鉗工組裝對(duì)于連桿蓋進(jìn)行粗加工時(shí)以連桿蓋一側(cè)的一端面作為粗基準(zhǔn)然后以對(duì)接端面作為精基準(zhǔn)加工其他的重要表面二工序安排在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度1連桿本身的剛度比較低在外力切削力夾緊力的作用下容易變形2連桿是模鍛件孔的加工余量大切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布因此在安排工藝進(jìn)程時(shí)就要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)即把粗加工安排在前半精加工安排在中間精加工安排在后面這是由于粗加工工序的切削余量大因此切削力夾緊力必然大加工后容易產(chǎn)生變形粗精加工分開(kāi)后粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正這樣逐步減少加工余量切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用逐步修正加工后的變形就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件各主要表面的工序安排如下 1兩端面粗銑精銑粗磨精磨2小頭孔鉆孔擴(kuò)孔鉸孔精鏜壓入襯套后再精鏜 3大頭孔擴(kuò)孔粗鏜半精鏜精鏜金剛鏜珩磨一些次要表面的加工則視需要和可能安排在工藝過(guò)程的中間或后面 制定工藝路線即工序設(shè)計(jì)其主要內(nèi)容包括機(jī)床與工藝裝備的選擇加工余量的確定工序尺寸的確定切削用量的確定時(shí)間定額的確定等在此先確定工藝路線再在后面詳細(xì)論述機(jī)床與工藝裝備的選擇加工余量的確定工序尺寸的確定切削用量的確定時(shí)間定額的確定等內(nèi)容制定柴油機(jī)加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使其能夠合理保證氣缸蓋的幾何形狀尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求在小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)下可以考慮廣泛采用技術(shù)水平較高的數(shù)控機(jī)床及加工中心并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率除此之外還應(yīng)當(dāng)綜合考慮零件特點(diǎn)和技術(shù)要求工藝設(shè)備與裝備的具體使用條件及經(jīng)濟(jì)因素等可初步確定其加工工藝路線為制定180C柴油機(jī)連桿工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)使連桿的幾何形狀尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證在中批生產(chǎn)的生產(chǎn)條件下可以考慮采用通用夾具和部分專用夾具等并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率除此之外還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素以降低生產(chǎn)成本 因此經(jīng)過(guò)綜合考慮最終確定180C柴油機(jī)連桿加工工藝過(guò)程如下表21連桿蓋的加工工藝過(guò)程如下表22 表21 180C柴油機(jī)連桿加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱 定位基準(zhǔn)面面 銑一步大平面及小平面 大小頭平銑二步小頭平面大小頭平2 銑二步大平面 大小頭平面鉆小頭孔66大小頭平面 銑小頭孔至695上偏差01 大銑另一側(cè)面188177。時(shí)柴油機(jī)的附件如冷卻水散熱器風(fēng)扇和空氣濾清器等均布置在機(jī)車廂內(nèi)機(jī)油濾清器機(jī)油換熱器一般也布置在機(jī)車廂內(nèi)柴油機(jī)幾乎都采用電起動(dòng)方式只有個(gè)別的采用空氣起動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)大多采用液壓全速調(diào)速器并裝有超速停機(jī)油壓保護(hù)和超溫卸載等自動(dòng)安全保護(hù)裝置2對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求機(jī)車在鐵路上運(yùn)行時(shí)線路狀況不時(shí)變化又需要按計(jì)劃時(shí)間運(yùn)行因而要求機(jī)車柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化從運(yùn)行工況的時(shí)間比例來(lái)看部分負(fù)荷約占50％空轉(zhuǎn)占40％左右而標(biāo)定工況的使用時(shí)間很少鐵路分布地區(qū)廣泛列車運(yùn)行時(shí)的自然環(huán)境條件也在改變這就要求柴油機(jī)具有廣泛的適應(yīng)能力對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求是不僅在標(biāo)定工況下而且更重要的是在部分負(fù)荷和空轉(zhuǎn)時(shí)燃油和機(jī)油的消耗量小經(jīng)濟(jì)性應(yīng)與機(jī)車牽引特性相適應(yīng)有一個(gè)經(jīng)濟(jì)性最好的最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速性能指標(biāo)隨環(huán)境條件的變化小噪聲低排氣煙塵和有害成分少冷機(jī)或熱機(jī)均能連續(xù)可靠起動(dòng)一般在5℃氣溫時(shí)起動(dòng)時(shí)間不超過(guò)10秒2機(jī)車柴油機(jī)在中國(guó)的發(fā)展歷程柴油機(jī)發(fā)明后屢經(jīng)研究試圖將柴油機(jī)用于鐵路牽引1913年瑞典最先制造了以55千瓦 75馬力 柴油機(jī)為動(dòng)力的第一臺(tái)電力傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車但在1950年以前鐵路車輛的牽引動(dòng)力主要仍是蒸汽機(jī)車50年代內(nèi)燃機(jī)車因有較好的能源利用率可以改善列車牽引經(jīng)濟(jì)性而獲得了廣泛的應(yīng)用并逐步取代了蒸汽機(jī)車到80年代初世界上內(nèi)燃機(jī)車已占機(jī)車總數(shù)的23 中國(guó)于1958年自行制造內(nèi)燃機(jī)車 長(zhǎng)辛店機(jī)車車輛廠制成了國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車建設(shè)型直流電力傳動(dòng)調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車機(jī)車裝有2臺(tái)B2300型柴油機(jī)總裝車功率為2179。小結(jié)本文在設(shè)計(jì)連桿的過(guò)程中，首先分析了連桿的工作情況，設(shè)計(jì)要求，并選擇了適當(dāng)?shù)牟牧希缓蠓謩e確定了連桿小頭、連桿桿身、連桿大頭的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，并進(jìn)行了強(qiáng)度了剛度的校核，使其滿足實(shí)際加工的要求，最后根據(jù)工作負(fù)荷和預(yù)緊力選擇了連桿螺栓，并行檢驗(yàn)校核。連桿螺栓的屈服強(qiáng)度校核和疲勞計(jì)算連桿螺栓預(yù)緊力不足不能保證連接的可靠性，但預(yù)緊力過(guò)大則可能引起材料超出屈服極限，則應(yīng)校核屈服強(qiáng)度，滿足（20）式中：—螺栓最小截面積，；—螺栓的總預(yù)緊力，；—安全系數(shù)，；—材料的屈服極限，一般在800以上[16]。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)連桿螺栓受到兩種力的作用：預(yù)緊力和最大拉伸載荷，預(yù)緊力由兩部分組成：一是保證連桿軸瓦過(guò)盈度所必須具有的預(yù)緊力；二是保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，連桿大頭與大頭蓋之間的結(jié)合面不致因慣性力而分開(kāi)所必須具有的預(yù)緊力[15]。連桿蓋的最大載荷是在進(jìn)氣沖程開(kāi)始的，計(jì)算得：作用在危險(xiǎn)斷面上的彎矩和法向力由經(jīng)驗(yàn)公式求得：（16）由此求得作用于大頭蓋中間斷面的彎矩為：（17）作用于大頭蓋中間斷面的法向力為：（18）式中：，—大頭蓋及軸瓦的慣性矩，—大頭蓋及軸瓦的斷面面積，在中間斷面的應(yīng)力為：式中：—大頭蓋斷面的抗彎斷面系數(shù)，計(jì)算連桿大頭蓋的應(yīng)力為：一般發(fā)動(dòng)機(jī)連桿大頭蓋的應(yīng)力許用值為，則校核合格。連桿大頭與連桿蓋的分開(kāi)面采用平切口，大頭凸臺(tái)高度，取，取，為了提高連桿大頭結(jié)構(gòu)剛度和緊湊性，連桿螺栓孔間距離，取，一般螺栓孔外側(cè)壁厚不小于2毫米，取3毫米，螺栓頭支承面到桿身或大頭蓋的過(guò)渡采用盡可能大的圓角。連桿大頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度、剛度計(jì)算連桿大頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與主要尺寸連桿大頭的結(jié)構(gòu)與尺寸基本上決定于曲柄銷直徑、長(zhǎng)度、連桿軸瓦厚度和連桿螺栓直徑。循環(huán)的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力，在連桿擺動(dòng)平面為：（12）（13）在垂直擺動(dòng)平面內(nèi)為：（14）連桿桿身的安全系數(shù)為：（15）式中：—材料在對(duì)稱循環(huán)下的拉壓疲勞極限，（合金鋼），??；—材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱的敏感系數(shù)，取=；—工藝系數(shù)。則在垂直于擺動(dòng)平面內(nèi)的合成應(yīng)力為：和的許用值為，所以校核合格。此時(shí)連桿在擺動(dòng)平面內(nèi)的彎曲，可認(rèn)為連桿兩端為鉸支，長(zhǎng)度為；在垂直擺動(dòng)平面內(nèi)的彎曲可認(rèn)為桿身兩端為固定支點(diǎn)，長(zhǎng)度為，因此在擺動(dòng)平面內(nèi)的合成應(yīng)力為：（8）式中：—系數(shù)，對(duì)于常用鋼材，取；—計(jì)算斷面對(duì)垂直于擺動(dòng)平面的軸線的慣性矩。（1）最大拉伸應(yīng)力由最大拉伸力引起的拉伸應(yīng)力為：（6）式中：—連桿桿身的斷面面積，汽油機(jī)，為活塞投影面積，取。為使連桿從小頭到大頭傳力均勻，在桿身到小頭和大頭的過(guò)渡處用足夠大的圓角半徑。連桿小頭的剛度計(jì)算當(dāng)采用浮動(dòng)式活塞銷時(shí)，必須計(jì)算連桿小頭在水平方向由于往復(fù)慣性力而引起的直徑變形，其經(jīng)驗(yàn)公式為:（5）式中：—連桿小頭直徑變形量，；—連桿小頭的平均直徑，；—連桿小頭斷面積的慣性矩，則對(duì)于一般發(fā)動(dòng)機(jī)，此變形量的許可值應(yīng)小于直徑方向間隙的一半，標(biāo)準(zhǔn)間隙一般為，則校核合格。圖1連桿小頭主要結(jié)果尺寸（1）襯套過(guò)盈配合的預(yù)緊力及溫度升高引起的應(yīng)力計(jì)算時(shí)把連桿小頭和襯套當(dāng)作兩個(gè)過(guò)盈配合的圓筒，則在兩零件的配合表面，由于壓入過(guò)盈及受熱膨脹，小頭所受的徑向壓力為：（1）式中：—襯套壓入時(shí)的過(guò)盈，；一般青銅襯套，取，其中：—工作后小頭溫升,約；—連桿材料的線膨脹系數(shù)，對(duì)于鋼；—襯套材料的線膨脹系數(shù)，對(duì)于青銅；、—連桿材料與襯套材料的伯桑系數(shù)，可?。弧B桿材料的彈性模數(shù)，鋼[10]；—襯套材料的彈性模數(shù)，青銅；計(jì)算小頭承受的徑向壓力為：由徑向均布力引起小頭外側(cè)及內(nèi)側(cè)纖維上的應(yīng)力，可按厚壁筒公式計(jì)算，外表面應(yīng)力（2）內(nèi)表面應(yīng)力（3）的允許值一般為，校核合格。此外，連桿小頭在工作中還承受活塞組慣性力的拉伸和扣除慣性力后氣壓力的壓縮，可見(jiàn)工作載荷具有交變性。連桿小頭的強(qiáng)度校核以過(guò)盈壓入連桿小頭的襯套，使小頭斷面承受拉伸壓力。連桿小頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度、剛度計(jì)算連桿小頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)連桿小頭主要結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示。材料的選擇為了保證連桿在結(jié)構(gòu)輕巧的條件下有足夠的剛度和強(qiáng)度，采用精選含碳量的優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼45模鍛，表面噴丸強(qiáng)化處理，提高強(qiáng)度。所以設(shè)計(jì)連桿的一個(gè)主要要求是在盡可能輕巧的結(jié)構(gòu)下保證足夠的剛度和強(qiáng)度。設(shè)計(jì)要求連桿主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先保證連桿具有在足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)鋼度。第三篇：發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)說(shuō)明書發(fā)動(dòng)機(jī)連桿設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)年級(jí)：交通班姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：2011年X月X日連桿的設(shè)計(jì)連桿的工作情況、設(shè)計(jì)要求和材料選用工作情況連桿小頭與活塞銷相連接，與活塞一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿大頭與曲柄銷相連和曲軸一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此次課程設(shè)計(jì)對(duì)給定的零件圖分析并進(jìn)行CAD繪圖，考查了我們對(duì)零件圖的讀圖能力以及CAD的使用能力，利用近兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，有助于今后工作。通過(guò)對(duì)本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程及老師指點(diǎn)的回顧和總結(jié)，可以系統(tǒng)地分析一下整個(gè)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)過(guò)程中所存在的問(wèn)題。它在我們大學(xué)四年的大學(xué)生活中占有重要的地位，因此，我對(duì)本次課程設(shè)計(jì)非常重視。設(shè)計(jì)小結(jié)本次設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這些都為穩(wěn)定工藝、保證加工精度提供了良好的條件。這種重復(fù)定位精度高且穩(wěn)定可靠的定位、夾緊方法，可使零件變形小，操作方便，能通用于從粗加工到精加工中的各道工序。精加工基準(zhǔn)采用了無(wú)間隙定位方法，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)出定位基準(zhǔn)面。連桿結(jié)合面結(jié)構(gòu)種類較多，有平切口和斜切口，還有鍵槽形、鋸齒形和帶止口的。在加工方面，與一般連桿相比，增加了斜面加工和小頭孔兩斜面上倒角工序；用提高零件定位及壓頭導(dǎo)向精度來(lái)避免襯套壓偏現(xiàn)象的發(fā)生，但卻增加了壓襯套工序加工的難度。(2)連桿小頭兩端面由斜面和一段窄平面組成。連桿桿和蓋裝配后不存在端面不一致的問(wèn)題，故連桿兩端面的精磨不需要在裝配后進(jìn)行，可在螺栓孔加工之前。連桿蓋厚度為31mm，蓋兩端面精度產(chǎn)品要求不高，可一次加工而成。③要求連桿軸承工可靠壽命長(zhǎng)重量加工容易拆裝維修方便。對(duì)連桿的要求：①連桿應(yīng)耐疲勞、抗沖擊，具有足夠的強(qiáng)度和剛度。合金鋼雖具有很高強(qiáng)度，但對(duì)應(yīng)力集中很敏感。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。連桿損壞形式連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過(guò)量變形。連桿螺栓的類型：用螺帽連接與不用螺帽連接兩類。連桿螺栓的受力：二沖程柴油機(jī)的連桿螺栓：預(yù)緊力。它既受交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。連桿在工作中，除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。根據(jù)力學(xué)原理：質(zhì)量轉(zhuǎn)換必須滿足下列3個(gè)條件： ① 質(zhì)量不變：簡(jiǎn)化前后的質(zhì)量不變； ② 質(zhì)心位置不變：系統(tǒng)質(zhì)心與連桿組質(zhì)心重合。一般認(rèn)為連桿小頭隨活塞組作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿大頭作隨曲拐作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿桿身作復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)。連桿組連桿組包括連桿體、連桿蓋、小頭襯套、連桿瓦、連桿螺栓、連桿螺母等。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過(guò)量變形。因此，連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。例如在往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械和壓縮機(jī)中，用連桿來(lái)連接活塞與曲柄。常用的減磨合金主要有白合金、銅鉛合金和鋁基合金。一般做成分開(kāi)式，與桿身切開(kāi)的一半稱為連桿蓋，二者靠連桿螺栓連接為一體。連桿小頭用來(lái)安裝活塞銷，以連接活塞。連桿的作用連桿的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，并使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。合理布置試圖。我們的大學(xué)生活，快要結(jié)束了，很快就要走上工作崗位或從事研究工作。從方案的設(shè)計(jì)制定，到定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)的選用，再到定位誤差與夾緊力的計(jì)算與校核，每一個(gè)步驟都認(rèn)真地查閱資料，從中收獲頗豐。而這其中機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)則是其中一項(xiàng)比較有意義的收獲。雖然我們進(jìn)入了大四，雖然我們?cè)陂_(kāi)學(xué)時(shí)僅僅有這一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，雖然我們課程設(shè)計(jì)的要求不如機(jī)械設(shè)計(jì)制作系的高，但由于種種的原因，我還是感覺(jué)到時(shí)間的緊迫。22夾具特點(diǎn)及其使用說(shuō)明本工序“銑連桿小頭油槽”所用的夾具，定位元件由大小頭支撐板、可換定位銷、大頭定位塊組成，定位精確可靠，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，安裝使用方便；且由于使用液壓自動(dòng)夾緊，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。π247。 = 9632 Pa而壓板材料為45鋼材，【σp】 為600 MPa，故壓板強(qiáng)度足夠。B2