车用柴油机总体设计及曲柄连杆机构设计论文.doc

车用柴油机总体设计及曲柄连杆机构设计毕业论文 目 录 1 绪论 1 2 柴油机总体设计方案 3 2.1 高速柴油机设计的要求 3 2.2 柴油机设计的内容 3 2.2.1 高速柴油机用途的确定 3 2.2.2 柴油机类型的确定 3 2.2.3 柴油机主要设计参数的确定 4 3 主要零部件设计及计算 9 3.1 连杆组的设计 9 3.1.1 连杆的工作情况 9 3.1.2 连杆组的设计要求 9 3.1.3 在设计中应注意的地方 9 3.1.4 连杆的材料 10 3.1.5 连杆长度的确定 10 3.1.6 连杆小头的设计 11 3.1.7 连杆杆身的设计 12 3.1.8 连杆大头的设计 13 3.2 活塞组的设计 15 3.2.1 活塞设计 15 3.2.2 活塞环 23 3.2.3 活塞销 24 4 连杆强度校核 26 4.1 连杆小头计算 26 4.2 连杆杆身的强度计算 27 4.3 连杆大头盖的计算 28 5 结论 30 参考文献 31 致 谢 32 1 绪论 柴油机的发展，已有八十多年的历史。通过这一长时期的不断改进和提高，已经发展到了比较完善的程度。由于它的热效率高，适应性好，功率范围广，已广泛应用于农业，工业交通运输业和国防建设事业。因此，柴油机的工业发展，对国民经济和国防建设都有十分重要的意义。 目前，各国在农业机械方面，功率在10PS以上时，柴油机获得了广泛的应用。在拖拉机方面，各国几乎均采用柴油机，重型载重汽车也基本上都用柴油机作为动力。另外英国、法国、日本等国还生产应用于小客车上的高速柴油机。由此可见柴油机的使用范围广泛，发展潜力巨大。 近二十多年来，柴油机朝着提高单机功率，降低油耗、污染和噪声以及提高工作可靠性和延长使用寿命等方向发展。就高速柴油机而言从西德苯茨设计出一台功率为1200PS，转速为1650rpm的16缸V型柴油机开始到现在柴油机的速度系数可达到左右，短短的几年中高速柴油机有了惊人的发展。可见其应用范围之广，发展速度之快。 375柴油机是我国三缸柴油机系列中的主要产品，是我国经济体制改革不断深入，农村生产飞速发展的产物。传统的375柴油机母型是六十年代后期开发的产品，笨重而且燃油高、经济动力性能差，为此作者在国内的现有生产条件下，借鉴国内外先进设计理念与生产技术，在原有机型的基础设计375柴油机，该375柴油机是三缸，自然吸气，直列四冲程，水冷直喷，高速柴油机，在提高发动机的经济、动力性能的同时降低有害物的排放，同时仍然保持原机可靠性、耐久性、经济实用、使用维修方便的优点，广泛应用于农用运输机、拖拉机、小型机械，这些优点使其更好的融入农村生产，备受购买力相对较弱的农民群体的欢迎，因此该产品的开发拥有很广阔的市场。 国家的排放法规日益严格，国家对柴油机的微粒排放的关注度也日益提高，原来375柴油机存在的微粒和烟度的排放较高，针对这方面的缺点开发水冷直喷的燃烧室，其良好的燃油经济性、结构简单、起动容易优点，不仅能够有效的降低微粒和烟度的排放，而且能够降低油耗，从而满足现代的节能减排的新观念，该优点亦符合农村购买标准之一。 375柴油机一般用于农用运输和动力，国内农用机械配套动力要求动力充足可靠性高、经济性好，柴油机以其低速扭矩大、经济性好、可靠性高等优点占据主流，在农业机械化的大背景下，原来柴油机笨重，油耗高，功率低等已不能够满足新时代的要求，为了适应国内农用机械功率增长的需要，在原来的基础上开发出来的375柴油机，该发动机在排量、功率、动力性能等都有一定的增加，并且节省材料。该柴油机可以配套拖拉机、农用运输机、排灌机械、收割机等农用机械，也可以和空压机、矿石机械翻斗机、小型发电机组等。 柴油机作为各种机械的动力装置，活塞是其主要的配件之一，由于它在气缸内以高速作匀速往复运动，且在高温、高压和液体润滑困难等条件下工作，所以是一种容易磨损的配件。发动机性能的优劣很大程度决定于生产工艺和加工水平，工艺设计水平越高，机械加工能力越强，发动机性能越好。所以活塞的工艺设计对发动机性能有至关重要的影响。目前，在中小型柴油机方面开展的研究工作大都放在减少废气排放，因此出现深盆顶活塞的应用，这是专为改善燃烧状况减少碳氢化合物而设计的。近十年来，开发能满足Pz高达25Mpa的活塞的要求越来越迫切。与球铁相比，锻钢具有更高的机械强度和延伸率，只有选材和工艺处理适当，即能保证活塞工作安全可靠，由此产生了可以承受更高Pz的锻钢整体活塞和钢顶钢裙组合活塞，整体锻钢活塞适用于较小缸径柴油机。 连杆是发动机中传动力的重要零件，它把活塞上的往复惯性力传递给曲轴以输出功率，连杆在工作过程中主要承受装配载荷和交变载荷的作用，工作较苛刻。环保节能是现代汽车的发展方向，因