【正文】 ...........................14 連桿小頭的強度計算 .............................................................................................14 連桿桿身的強度設計 .............................................................................................20 連桿大頭蓋的強度計算 .........................................................................................23 連桿螺栓的強度計算 .............................................................................................25第三章 設計總結(jié) ...................................................................................................................................28第四章 致謝 ...........................................................................................................................................29第五章 參考文獻 ...................................................................................................................................29XT2110C15船用柴油機連桿設計摘要：連桿作為一種最重要的部件被廣泛運用于各種發(fā)動機。隨著船舶及艦艇產(chǎn)業(yè)對幾何尺寸精度和內(nèi)在質(zhì)量的需求不斷增加，新的緊密制造技術(shù)和設備隨之被引進中國，從而改進連桿的生產(chǎn)。 雖然連桿加工本身所包括的工藝內(nèi)容并不復雜，但由于材質(zhì)、外形尺寸以及要求的加工精度，經(jīng)常給加工帶來不少困難。所以，連桿的工藝設計只有通過現(xiàn)場的不斷改善，才能最終達到設計的目標。新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷開發(fā)使用，為柴油機注入了新的活力，使其在動力機械，尤其在船舶動力方面依然發(fā)揮著無法替代的作用。??1去受油價的影響，以及一些柴油機的缺點（比如煙度和噪聲）被一一克服，現(xiàn)在在乘用車市場，柴油動力開始漸漸顯示其獨特魅力。經(jīng)歷多年的市場實踐，國內(nèi)柴油發(fā)動機生產(chǎn)企業(yè)已不再滿足于憑借引進產(chǎn)品獲得市場上的暫時領先，而認識到核心技術(shù)是最關(guān)鍵的，只有通過引進、消化、吸收的途徑，自己掌握了核心技術(shù)，企業(yè)才會有發(fā)展后勁并獲得可持續(xù)發(fā)展的條件。因此，必須研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的柴油機，以提高我國船舶制造的國產(chǎn)率。重則會破壞活塞的密封性能，使排放惡化，甚至造成活塞拉缸、拉瓦，使發(fā)動機無法正常工作。以往，連桿的的制造以鑄造法和鍛造法為主；20 世紀 80 年代以來，由于采用粉末鍛造法大批量生產(chǎn)的粉鍛連桿具有力學性能優(yōu)、尺寸精度高、質(zhì)量較輕及質(zhì)量偏差很小等特點，因而相繼在發(fā)達國家快速發(fā)展，逐漸取代鑄造和鍛造連桿 。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：國內(nèi)船用柴油機研究現(xiàn)狀近年來，我國船用柴油機的技術(shù)水平獲得較大發(fā)展，通過技術(shù)引進，不但使我們掌握了國外柴油機先進技術(shù)，同時對我國柴油機制造工廠進行了相應的技術(shù)改造，補充和更新了一批關(guān)鍵工藝裝備，健全了工廠的基礎設施，加強了質(zhì)保管理系統(tǒng)，相應培養(yǎng)了一批專業(yè)人才，積累了他們對先進柴油機的制造和試驗的經(jīng)驗，在消化、吸收國外先進技術(shù)同時，給我國自行研制柴油機奠定了良好的基礎。80 年代初以來，我國陸續(xù)引進了一些較先進機 型的生產(chǎn)許可證，如 Deutz MwM604B和 234，$20， ATL25，DL22 ，SEMT Pielstiek PA6 和 PC2，MTU331／396 等，1991 年又引進了 MTU956／1163．02。在吸收國外先進技術(shù)的同時，我國對老機型作了改進提高，如 12VE230 柴 油 機 將 功 率 從 1618kW 提高到 2426kW，同時也開發(fā)了一些新機型。 ??1我國船用中高速柴油機產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀是：設計、研究和生產(chǎn)體系初具規(guī)模，總體水平不高，關(guān)鍵零部件制造工藝落后，達不到高質(zhì)量水平。作為造船業(yè)中間產(chǎn)品的船用柴油機產(chǎn)業(yè)與造船業(yè)同步發(fā)展，并形成了一大批世界著名的船用柴油機生產(chǎn)企業(yè)，如法國的 Pielstick,瑞士的 New Sulzer，德國的 MAN Bamp。目前，國際上占有一定市場率的生產(chǎn)中速機的公司主要有：MAN Bamp。盡管中速機的市場占有情況每年有些波動，但所列幾家公司始終處于世界前列。國外柴油機制造業(yè)的發(fā)展具有以下共同特征：（1） 超大量的投入。以 New Sulzer 為例，90 年代策略總投資 6000 萬瑞士法郎這筆資金是 1993 年凈收入的兩倍。（2） 資本的集中。因此柴油機企業(yè)的集團化發(fā)展趨勢有增無減。W 組成了心的集團公司，1992 年又與 MTU 公司取得了 Pielstick公司的剩余股份。1996 年，New Sulzer 又與其合并。新的集團組合，相應的產(chǎn)品綱領也隨著進行調(diào)整、取舍，老的產(chǎn)品淘汰，新的產(chǎn)品誕生。除大企業(yè)的開發(fā)中心以外，獨立的柴油機研究機構(gòu)的開發(fā)活動也相當活躍。這些機構(gòu)根據(jù)自己對市場的預測或接受企業(yè)的委托，以自己的各宗先進手段和技術(shù)，單獨或者合作開發(fā)新的產(chǎn)品。1992 年日本洋馬公司就通過了 ISO9001 質(zhì)量體系認證：MAN Bamp。（5） 轉(zhuǎn)讓及擴散生產(chǎn)。以 1995 年為例，世界三大柴油機企業(yè)的近 80%的臺數(shù)是由許可證買方生產(chǎn)。為提高部件的價格競爭力，現(xiàn)在他們正努力尋求海外的價格低廉廠家，轉(zhuǎn)讓零部件生產(chǎn)。目前，碳素鋼和合金鋼連桿、非調(diào)質(zhì)鋼連桿、粉末冶金連桿、鈦合金連桿等都有很廣泛的應用，但在力學性能、生產(chǎn)成本等各個方面又各有優(yōu)劣。隨著發(fā)動機輕量化的要求，連桿的設計應力提高，中碳錳釩系列非調(diào)質(zhì)鋼的強度無法滿足要求，目前德國在該鋼種的基礎上開發(fā)了強度級別更高的鋼種，正在推廣應用。鈦合金連桿可大幅度地降低連桿的質(zhì)量，但金屬鈦的抗拉強度比較低 。我國的鈦合金連桿、纖維強化鋁合金連桿、粉末冶金鍛造連桿的研究才剛剛起步。鍛造毛坯的精度及剛性差、孔加工的精度低、連續(xù)帶狀切屑的斷屑、平面加工的毛刺、因夾壓和內(nèi)應力的重新分布而產(chǎn)生的幾何變形等，是加工工藝長期以來需要研究和解決的主要技術(shù)問題。 連桿的結(jié)構(gòu)設計特點分析在分析連桿的設計結(jié)構(gòu)之前,應充分了解連桿的運動情況和受力情況。連桿桿身在大、小頭孔運動的合成下作復雜的擺動。又受曲軸驅(qū)動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體 。這三種力的大小和方向隨著曲軸轉(zhuǎn)角的變化而不斷地變化 。由于連桿為一細長桿件，當受壓縮和橫向慣性力作用時，若連桿桿身剛度不足，則會產(chǎn)生彎曲變形。 連桿的結(jié)構(gòu)分析連桿組一般由連桿體、大頭蓋、連桿螺栓、軸瓦和連桿小頭襯套等組成。連桿大頭的上部與連桿大頭蓋一起組成連桿大頭。作用于活塞上的力經(jīng)連桿傳給曲軸。在力的作用下，桿身應該不致被顯著壓彎，連桿大小頭也應該不致顯著失圓。如果強度不足，在發(fā)動機動轉(zhuǎn)過程中一旦發(fā)生連??3桿桿身、大頭蓋和連桿螺栓斷裂，就會使機器受到嚴重的破壞。連桿大小頭軸承的潤滑條件苛刻，工作中反復受到擠壓和沖擊 。 連桿的材料性能及特點柴油機連桿在整個工作過程中受拉伸、壓縮以及慣性力和連桿力矩所生成的交變的載荷，尤其是大功率柴油機的工作條件更差，因此必須保證連桿具有足夠的疲勞強度及結(jié)構(gòu)剛度。目前用于連桿的材料多為中碳鋼，而對大功率柴油機連桿則多采用高強度合金鋼。這種鋼經(jīng)過熱處理后具有纖維斷面,這對受沖擊、受交變載荷的連??4桿特別有用。連桿的結(jié)構(gòu)并不復雜，且連桿大頭、小頭尺寸主要取決于曲軸及活塞組的設計。 。在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)過程中，連桿小頭中心與活塞一起作往復運動，承受活塞組產(chǎn)生的往復慣性力；大頭中心與曲軸的連桿軸頸一起作往復運動，承受活塞連桿組往復慣性力和不包括連桿大頭蓋在內(nèi)的連桿組旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力；桿身作復合平面運動，承受氣，以及壓縮載荷和本身擺動慣性力矩所產(chǎn)生的附加彎曲應力。對連桿的要求：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，可靠耐用；在保證具有足夠強度和剛度的前提下，盡可能的減輕重量，以降低慣性力；盡量縮短長度，以降低發(fā)動機的總體尺寸和總重量；大小頭軸承工作可靠，耐磨性好；連桿螺栓疲勞強度高，連接可靠。 連桿的詳細設計 連桿材料結(jié)合發(fā)動機工作特性,發(fā)動機連桿材料應當滿足發(fā)動機正常工作所需要的要求。 連桿主要尺寸1．連桿長度 l曲柄連桿比 一般均大于 ，這