60kW四冲程柴油机连杆设计 - 图文

武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书

学 号：

题 目 学 院 专 业 班 级 姓 名 指导教师

2018

年

1

月 20 日

60KW四冲程柴油机连杆设计

汽车工程学院 能源与动力工程

武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书

目 录

0前言-----------------------------------------------------------------------------------------------------------1 1汽油机的结构参数-----------------------------------------------------------------------------------------1 1.1初始条件----------------------------------------------------------------------------------------------1 1.2发动机类型-------------------------------------------------------------------------------------------1 1.2.1冲程数的选择--------------------------------------------------------------------------------1 1.2.2冷却方式--------------------------------------------------------------------------------------1 1.2.3气缸数与气缸布置方式--------------------------------------------------------------------1 1.3基本参数----------------------------------------------------------------------------------------------1 1.3.1行程缸径比的选择--------------------------------------------------------------------------1 1.3.2气缸工作容积Vs，缸径D的选择---------------------------------------------------------2 2热力学计算--------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.1热力循环基本参数的确定-------------------------------------------------------------------------3 2.2 热力过程具体计算---------------------------------------------------------------------------------3 2.2.1绝热压缩过程--------------------------------------------------------------------------------3 2.2.2 定容压缩过程-------------------------------------------------------------------------------3 2.2.3 定压膨胀过程-------------------------------------------------------------------------------3 2.2.4 绝热膨胀过程-------------------------------------------------------------------------------3 2.3 绘制p-V图-------------------------------------------------------------------------------------------4 2.4 p-V图的调整-----------------------------------------------------------------------------------------4 2.5 有效功和有效压力的求解------------------------------------------------------------------------5 2.6 p-V图向p-α图的转换-----------------------------------------------------------------------------5 3运动学计算--------------------------------------------------------------------------------------------------5 3.1曲柄连杆机构的类型-------------------------------------------------------------------------------5 3.2曲柄连杆比的选择----------------------------------------------------------------------------------5 3.3活塞运动规律----------------------------------------------------------------------------------------6 3.4连杆运动规律----------------------------------------------------------------------------------------7 4动力学计算--------------------------------------------------------------------------------------------------8 4.1 气体作用力的计算---------------------------------------------------------------------------------8

武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书

4.2 惯性力的计算---------------------------------------------------------------------------------------8

4.2.1 质量转换-------------------------------------------------------------------------------------8 4.2.2 往复惯性力----------------------------------------------------------------------------------9 4.2.3 离心惯性力---------------------------------------------------------------------------------10

4.3 作用在曲柄连杆机构上的力--------------------------------------------------------------------10 4.3.1 活塞销处的总作用力--------------------------------------------------------------------10 4.3.2 总作用力PΣ的传递------------------------------------------------------11 5 活塞组的结构设计---------------------------------------------------------------------------------------13 5.1 活塞的设计-----------------------------------------------------------------------------------------13 5.1.1 活塞材料的选择--------------------------------------------------------------------------13 5.1.2 活塞主要尺寸设计-----------------------------------------------------------------------13

5.1.3 活塞质量计算------------------------------------------------------------------------------13

5.2 活塞销设计-----------------------------------------------------------------------------------------13 5.2.1 活塞销材料的选择-----------------------------------------------------------------------13 5.2.2 活塞销尺寸设计--------------------------------------------------------------------------13

5.2.3 活塞销质量计算--------------------------------------------------------------------------14

6 曲轴的结构设计----------------------------------------------------------------------------------------14

6.1曲轴的工作条件和设计要求-------------------------------------------------------------------14 6.2 曲轴的结构和材料------------------------------------------------------------------------------14 6.3 曲轴尺寸设计------------------------------------------------------------------------------------14 7 连杆的结构设计----------------------------------------------------------------------------------------14 7.1 连杆的工作条件和设计要求------------------------------------------------------------------14 7.2 连杆材料的选择---------------------------------------------------------------------------------15 7.3 连杆主要结构尺寸设计------------------------------------------------------------------------15 7.3.1 连杆长度的确定-------------------------------------------------------------------------15 7.3.2 连杆小头尺寸的确定-------------------------------------------------------------------15 7.3.3 连杆大头的结构设计-------------------------------------------------------------------15 7.3.4 连杆杆身的结构设计-------------------------------------------------------------------16 8 连杆强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------17

武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书

8.1 连杆小头的强度校核---------------------------------------------------------------------------17 8.1.1衬套过盈装配及温升产生的小头应力-----------------------------------------------17 8.1.2由拉伸载荷所引起的小头应力--------------------------------------------------------17 8.1.3 由压缩杂合所引起的小头应力-------------------------------------------------------18 8.1.4 小头疲劳强度安全系数----------------------------------------------------------------19 8.2 连杆杆身的强度校核---------------------------------------------------------------------------19 8.3 连杆大头的强度校核---------------------------------------------------------------------------20 小结----------------------------------------------------------------------------------------------------------22 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------23

附录----------------------------------------------------------------------------------------------------------24