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内燃机课程设计
说明书
学院:机械工程学院
专业:热能与动力工程
姓名:叶文基
学号:3008201303
内燃机课程设计 3008201303 叶文基
内燃机课程设计目标
本次内燃机课程设计的内容是以 2100T 柴油机为原型,以减重为主要设计目的,通过
计算分析,确定最终设计方案。
我所在的小组主要负责柴油机轴系的减重设计,我本人负责的是内燃机飞轮的减重分析
设计工作。
2100T 柴油机的基本规格与参数
型号:2100T3
型式:立式、水冷、四冲程、直接喷射式燃烧室
气缸数:二缸
缸径: D = 100mm
活塞行程:S = 120mm
标定功率:N = 25PS
e
标定转速:n = 2000 rpm
最大扭矩:11 公斤·米
最大扭矩数:1500 rpm
标定功率燃油消耗率: ≤ 185 克/马力·小时
标定功率机油消耗率:≤ 3 克/马力·小时
压缩比:ε = 16
活塞总排量;1.88 升
平均有效压力:7.03 公斤/厘米2
曲轴旋转方式:逆时针
启动方式:手起动或电起动
润滑方式:压力与飞溅复合式
外形尺寸:(长×宽×高)555 × 748 ×486 (mm )
用途:主要作拖拉机用
曲轴飞轮组
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内燃机课程设计 3008201303 叶文基
曲轴飞轮组是由曲轴、飞轮、齿圈、曲轴正时齿轮、三角皮带轮组成。曲轴主轴颈与连
杆轴颈之间有润滑油孔相通。
2100T 型柴油机的飞轮直径为Ф440 毫米,飞轮齿圈的倒角的一面向外装配到飞轮上面。
此外,飞轮可配用8 寸离合器。飞轮用6 个M14×1.5 的螺栓和一个Ф12 的定位销固定曲轴
后端的凸缘上,齿圈安装在飞轮上。飞轮外缘刻有记号或标有小孔,用于检查调整配气和供
油正时,在凸缘上设置定位销保持飞轮与曲轴准确的正时位置。另外,飞轮内壁钻有小孔,
这样可以使飞轮外的部分润滑油通过小孔回到油底壳,以保证飞轮面与离合器更好的摩擦传
动。
曲轴的材料采用高优质的球墨铸铁,制造方便,成本低。曲轴由前端、曲拐、曲轴后端
及平衡重组成,主轴颈直径粗而短,以提高刚度,主轴颈为空心,曲柄销也是空心,既可以
减少重量,又可以减少离心力。2100 型是枣核型空腔。
3
飞轮的材料是HT150 ,密度是7.0Kg /m ,泊松比0.25 。
飞轮的功用
保证柴油机运转均匀。
运行中当扭矩大于平均扭矩时,飞轮将多余的能量储存起来;当扭矩小于平均扭矩时,
飞轮释放能量,以避免转速急剧变动。此外,飞轮还是传递柴油机动力的主要零件。飞轮的
设计多数设计成轮缘形,可使转动惯量相同的情况下飞轮重量较轻。由轮缘、轮盘、轮毂三
部分组成。轮缘、轮盘型式主要取决于功率输出装置和柴油机启动方式。运输用柴油机采用
圆盘摩擦离合器,利用轮盘平面来传递扭矩。用电启动,飞轮轮缘上需要安装飞轮齿圈。
大型柴油机飞轮比较陈旧的设计为剖分型,用螺栓连接。小型风冷型柴油机上也有将飞
轮轮辐做成叶片状,兼做冷却风扇。
飞轮轮毂的构造取决于飞轮与曲轴的连接方式,有法兰连接,键连接和花键连接。
飞轮尺寸的确定
首先,根据柴油及结构的总体布置以及传动装置和飞轮齿圈的尺寸初步确定飞轮的尺寸
D 、b 、h 等,如下图所示
1
通常飞轮外径D1= (2.5~3.5 )S
1 1
轮缘厚度h = �
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