活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝設(shè)計說明書-展示頁
2024-11-22 09:59本頁面
【正文】 式中， kT? —— 新氣預(yù)熱度， kT? =5K。裙部起 導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力?；钊^部有足夠的厚度，從活塞頂部到環(huán)槽區(qū)的斷面要盡可能的圓滑，過度圓角半徑應(yīng)足夠大，以減少熱流阻力，便于熱量從活塞頂部經(jīng)活塞環(huán)傳給氣缸壁，使活塞環(huán)的溫度不至于過高。在活塞頭部加工有用來安裝氣環(huán)和油環(huán)的氣環(huán)槽和油環(huán)槽。 活塞 頂部 活塞頂部是燃燒室的組成部分，其形狀與燃燒室形狀和 壓縮比有關(guān)，一般有平頂，凸課程設(shè)計 3 頂和凹頂三種。 為了提高鋁活塞的強(qiáng)度和硬度，并穩(wěn)定形狀尺寸，必須對活塞進(jìn)行淬火和時效熱處理。目前鋁活塞廣泛采用含硅 12%左右的共晶鋁硅合金制造，外加銅和鎳，以提高熱穩(wěn)定性和高溫機(jī)械性能。鋁合金導(dǎo)熱性好（比鑄鐵大 34倍），密度?。s為鑄鐵的 1/3）。要求應(yīng)具良好的減摩性或采取特殊的表面處理。同時在結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)?shù)拇胧乐惯^大的熱變形。另外，由于冷熱不均勻所產(chǎn)生的熱應(yīng)力容易使活塞頂部出現(xiàn)疲勞熱裂現(xiàn)象。 活塞頂部直接與高溫燃?xì)饨佑|，活塞頂部的溫度很高，各部的溫差很大，柴油機(jī)活塞頂部常布置有凹坑狀燃燒室，使頂部實(shí)際受熱面積加大，熱負(fù)荷更加嚴(yán)重。而且活塞還要承受在連桿傾斜位置時側(cè)壓力的周期性沖擊作用，在氣體壓力、往復(fù)慣性力和側(cè)壓力的共同作用下，可能引起活塞變形，活塞銷座開裂，活塞側(cè)部磨損等。 活塞是內(nèi)燃機(jī)中工作條件最嚴(yán)酷的零件。 活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝設(shè)計 2 1 活塞的概述 活塞是曲 柄連桿機(jī)構(gòu)的重要零件煤氣主要功用是承受燃燒氣體壓力和慣性力，并將燃燒氣體壓力通過活塞銷傳給連桿，推動曲軸旋轉(zhuǎn)對外作功。 活塞是內(nèi)燃機(jī)上最關(guān)鍵的運(yùn)動件，它在高溫高壓下承受反復(fù)交變載荷，被稱為內(nèi)燃機(jī)的心臟，特別是坦克、艦艇和軍用車船用內(nèi)燃機(jī)活塞則要求更高，它已成為制約內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的一個突出問題。 15 課程設(shè)計 1 前 言 內(nèi)燃機(jī)的不斷發(fā)展，是建立在主要零部件性能和壽命不斷改進(jìn)和提高的基礎(chǔ)上的，尤其是隨著發(fā)動機(jī)強(qiáng)化程度的提高、功率的增大和轉(zhuǎn)速的增加，零部件尤其是直噴式柴油機(jī)活塞的工作環(huán)境變得更加惡劣了。 12 5 活塞的加工工藝 10 4 活塞銷的受力分析 8 柴油機(jī)有效效率 5 柴油機(jī)的指示參數(shù) 5 熱力過程計算 3 活塞裙部 2 活塞頂部 2 活塞結(jié)構(gòu) 2 活塞的功用及工作條件 1 1 活塞的概述 五 、總評成績及評語： 指導(dǎo)教師 簽名日期 年 月 目 錄 前 言 第 三周 ： 強(qiáng)度校核 第四周： 繪圖并書寫說明書。 課程設(shè)計任務(wù)書 一、 設(shè)計題目 ： 活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計與 加工工藝 二、設(shè)計參數(shù)： 五十鈴 61 排量 、 DS? 為 120?13 轉(zhuǎn)速 1300r? min 頂岸高度 F、 活塞銷直徑 BO、裙長 SL、 銷座間距 A、總長 GL、最大爆發(fā)壓力 、 活塞銷校核 三、 設(shè)計 要求： 1 用計算機(jī)繪制 活塞 總裝配圖一張（ A1 圖）、 零件圖 （加工工件）一張（ A2 圖） 2 設(shè)計說明書一份（包括零件圖 分 析、定位方案確定、定位誤差計算等內(nèi)容；最好能寫出整個工藝過程 ） 四、進(jìn)度安排： 第一周： 查找課程設(shè)計所需要的書籍，資料。 第二 周 ： 對 活塞 進(jìn)行尺寸設(shè)計計算 。 第五周： 應(yīng)用制圖軟件繪制零件圖及裝配圖并 完善 課程設(shè)計說明書 。 2 活塞的材料 2 活塞頭部 3 2 活塞的結(jié)構(gòu)參數(shù) 4 3 活塞最大爆發(fā)壓力的計算 14 參考文獻(xiàn)： 活塞 的結(jié)構(gòu)直接影響活塞的溫度分布和熱應(yīng)力分布，因此就有必要對活塞的結(jié)構(gòu)和性能作出預(yù)測和評價。 本次課程設(shè)計的題目是發(fā)動機(jī)鋁活塞的結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計，選擇利用合適的機(jī)床加工發(fā)動機(jī)活塞，通過這次課程設(shè)計，要求熟練掌握并能在實(shí)際問題中進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化其加工工藝過程。此外，活塞又是燃燒室的組成部分。作用于活塞上的氣體壓力和慣性力都是周期變化的，燃燒瞬時作用于活塞上的氣體壓力很高，如增壓內(nèi)燃機(jī)的最高燃燒壓力可達(dá)14— 16MPa。由此可見，活塞應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且質(zhì)量要 輕。高溫必然會引起活塞材料的強(qiáng)度下降，活塞的熱膨脹量增加，破壞活塞與氣缸壁的正常間隙。所以要求活塞應(yīng)有足夠的耐熱性和良好的導(dǎo)熱性，小的線膨脹系數(shù)。 活塞運(yùn)動速度和工作溫度高，潤滑條件差，因此摩擦損失大，磨損嚴(yán)重。 現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)廣泛使用鋁合金活塞。因此鋁活塞慣性力小，工作溫度低，溫度分布均勻，對改善工作條件減少熱應(yīng)力延緩機(jī)油變質(zhì)有利。鋁活塞毛胚可采用金屬模鑄造，鍛造和液壓模鍛等方法生產(chǎn)。 活塞按部位不同，分為頂部，頭部和裙部三部分。 活塞頭部 活塞頭部是指由活塞頂部到油環(huán)下端面之間的部分。在油環(huán)槽的低部還加工有回油孔或橫向切槽。 活塞裙部 活塞頭以下的部分為活塞裙部，活塞銷座位于裙部。因此，活塞裙部的形狀保證活塞在氣缸得到良好的導(dǎo)向，氣缸與活塞之間在任何工況下都能保證均勻，合適的間隙，并有一定的承壓面積。 c? 比熱修正系數(shù)， c? = （ 2） 壓縮始點(diǎn)壓力 35 35akp p M pa? ? ? ? （ 3） 充氣系數(shù) ` 1 1 8 . 4 3 6 4 0 . 1 2 1 3 5 1 0 . 7 3 81 1 2 0 3 3 1 0 . 1 6 1 8 1 0 . 0 2
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