畢業(yè)設(shè)計--柴油機連桿加工工藝-在線瀏覽
2024-10-29 11:58本頁面
【正文】 ...............................................................24 參考文獻 : ............................................................................................................... 28 致謝 ......................................................................................................................... 29 常州輕工職業(yè) 技術(shù)學院 3 緒論 近百年來，柴油機因其功率范圍大、效率高、能耗低，在各型民用船舶和中小型艦艇推進裝置中確立了其主導地位。據(jù)統(tǒng)計，在 2020 噸以上的船舶中，柴油機作為動力的超過95％，預計這一情況仍將持續(xù)下 去 。 但是，由于受各種因素的影響，我國的柴油機研究還是落后于世界先進水平。隨著我國造船事業(yè)的進一步發(fā)展，作為船舶配套中最重要的一個環(huán)節(jié)，柴油機技術(shù)的發(fā)展瓶頸已日益凸顯。 發(fā)動機是船舶的心臟，而發(fā)動機連桿則是承受強烈沖擊力和動態(tài)應(yīng)力最高的動力學負荷部件，其在工作中承受著急劇變化的動載荷，再加上連桿的高頻擺動產(chǎn)生的慣性力 ,會使連桿桿身發(fā)生形變，輕則會影響曲柄連桿機構(gòu)的正常工作 ,使機械效率下降。因此對其剛度和強度提出了很高的要求。而高密度燒結(jié)法制造連桿也快速發(fā)展，并具有良好的力學性能。 第一章連桿 的基本設(shè)計 連桿的材料和毛坯 連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強度。近年來也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個很有發(fā)展前途的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，連桿多用模鍛制造毛坯。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。總之，毛坯的種類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。毛坯加熱后，通過上鍛輥模具和下鍛輥模具的型槽，毛壞產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需要的形狀。輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形。鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細致均勻的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。 連桿必須經(jīng)過外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進入機械加工生產(chǎn)線。連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。 在發(fā)動機工作過程中，連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用，連桿除應(yīng)具有足夠的強度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量，以減小慣性力的作用。為了保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動機中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。考慮到裝夾、安放、搬運等要求，連桿大、小頭的厚度相等 (基本尺寸相同 )。 連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復直線運動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運動，以輸出動力。反映連桿精度的參數(shù)主要有 5 個：（ 1）連桿大端中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度；（ 2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（ 3）連桿大、小頭孔平行度；（ 4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（ 5）連桿 大頭螺栓孔與接合面的垂直度。連桿總成的主要技術(shù)要求（圖 11）如下。大頭孔公差等級為 IT6，表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 m；大頭孔的圓柱度公差為 ，小頭孔公差等級為 IT8，表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 m。 大、小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度 兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較?。欢鴥煽纵S心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。 大、小頭孔中心距 大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動機的效率，所以規(guī)定了比較高的要求： 210177。 常州輕工職業(yè) 技術(shù)學院 7 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；所以對它也提出了一定的要求：規(guī)定其垂直度公差等級應(yīng)不低于IT9（大頭孔兩端面對大頭孔的軸心線的垂直度在 100mm 長度上公差為）。這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。 螺栓孔的技術(shù)要求 在前面已經(jīng)說過，連桿在工作過程中受到急劇的動載荷的作用。因此除了對螺栓及螺母要 提出高的技術(shù)要求外，對于安裝這兩個動力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求 在連桿受動載荷時，接合面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著剖分面產(chǎn)生相對錯位，影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良，從而產(chǎn)生不均勻磨損。對于本連桿，要求結(jié)合面的平面度的公差為 。 清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力并改善機械加工性能，在毛坯車間調(diào)整，銑去澆冒口，達到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機械加工車間來加工。 所以毛坯選用金屬型鑄造。 由文獻［ 1］表 117 可知該鑄件的的尺寸公差等級為 3 級精度其余量可在~ 之間。 由此，即可繪制出零件的毛坯圖。 工藝路線方案 鑄造，退火 工序： 常州輕工職業(yè) 技術(shù)學院 9 另外，選擇方案時還應(yīng)考慮工廠的具體條件等因素，如設(shè)備，能否借用工、夾、量具等。根據(jù)工序方案一制定出詳細的工序劃分如下所示： 工序： （ 1） 鑄造、時效、油漆。 （ 3） 粗銑下端面，留加工余量 ，保證尺寸要求。保證尺寸 和 16. （ 5） 檢驗。 基準的選擇 根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知零件上的上下表面均應(yīng)通過正確的定位才能保證，故對基準的選擇應(yīng)予以分析。 （ 2）精基準的選擇在精基準的選擇時應(yīng)滿足基準重合的原則和互為基準的原則。 各工序的定位夾緊方案的選擇 在機械加工中，必須使工件、夾具、刀具和機床之間保持正確的相互位置，才能加工出合格的零件。 在研究和分析工件定位問題時，定位基準的選擇是一個關(guān)鍵問題。定 位方案是否合理，直接關(guān)系到工件的加工精度能否保證。 在設(shè)計夾具時，選擇工件的夾緊方法一般與選擇定位方法同時考慮，有時工件的定位也是在夾緊過程中實現(xiàn)的。 圖（ 2— 1） 連桿裝夾正視圖 常州輕工職業(yè) 技術(shù)學院 11 圖（ 2— 2）連桿裝夾俯視圖 連桿的檢驗 連桿在機械加工中要進行中間檢驗，加工完畢后要進行最終檢驗，檢驗項目按圖紙上的技術(shù)要求進行。 連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗 常州
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