畢業(yè)論文終稿-135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（送全套CAD圖紙 資料打包）

買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯重慶工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯摘要本篇論文是關(guān)于135型柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的，主要是對(duì)135型柴油機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)零件設(shè)計(jì)以及一些輔助系統(tǒng)的簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)。通過熱力計(jì)算、動(dòng)力計(jì)算，并根據(jù)性能進(jìn)行合理的零件設(shè)計(jì)，從而使135柴油機(jī)具備更好的經(jīng)濟(jì)性能和動(dòng)力性能。本文除了包括配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)外，還包括進(jìn)排氣及配氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞135型；柴油機(jī)；設(shè)計(jì)；動(dòng)力計(jì)算大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯ABSTRACTTHISTHESISISABOUTTHEDESIGNOFGASDISTRIBUTIONMECHANISMOF135TYPEDIESELENGINE,MAINLYISTHEBRIEFDESIGNMAINLYEXERCISEONTYPE135DIESELENGINEPARTSANDSOMEAUXILIARYSYSTEMDESIGNTHROUGHTHECALCULATIONOFTHERMODYNAMICCALCULATION,DYNAMIC,ANDPARTSOFREASONABLEDESIGNACCORDINGTOPERFORMANCE,SOTHATTHE135DIESELENGINEHASTHEBETTERECONOMICPERFORMANCEANDDYNAMICPERFORMANCEINADDITIONTOTHISDESIGNINCLUDESAGASDISTRIBUTIONMECHANISM,ALSOINCLUDESTHEDESIGNOFINLETANDEXHAUSTANDTHEGASDISTRIBUTIONSYSTEM,KEYWORDSTYPE135DIESELENGINEDESIGNDYNAMICCALCULATION大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）III目錄引言11前言111研究目的和意義112國(guó)內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀213研究?jī)?nèi)容和方法32135柴油機(jī)工作過程熱計(jì)算121柴油機(jī)工作過程熱計(jì)算已知參數(shù)122135柴油機(jī)工作過程熱計(jì)算2221一般參數(shù)的計(jì)算2222進(jìn)排氣過程計(jì)算3223壓縮終點(diǎn)參數(shù)計(jì)算4224燃燒過程的計(jì)算4225膨脹終點(diǎn)參數(shù)的計(jì)算5226指示參數(shù)的計(jì)算5227有效參數(shù)的計(jì)算623平均有效壓力6MEP24活塞平均速度7C25行程缸徑比8DS/3配氣機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)1131氣門數(shù)目、布置和驅(qū)動(dòng)1132凸輪軸的布置和傳動(dòng)1133配器系統(tǒng)設(shè)計(jì)13331氣門組14332進(jìn)排氣門設(shè)計(jì)15333氣門傳動(dòng)組164氣門組的設(shè)計(jì)1941氣門的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)1942氣門材料的選擇2243氣門導(dǎo)管的設(shè)計(jì)2344曲軸的設(shè)計(jì)24441曲軸的材料及結(jié)構(gòu)25442曲軸尺寸的設(shè)計(jì)265氣門彈簧的設(shè)計(jì)2851氣門彈簧概述2852氣門彈簧尺寸的確定2953氣門內(nèi)彈簧計(jì)算過程33大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）IV54氣門彈簧的校核39541氣門彈簧的強(qiáng)度校核39542氣門彈簧的共振校核416凸輪軸與氣門傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)4361凸輪軸的設(shè)計(jì)43611凸輪軸的設(shè)計(jì)要求及結(jié)構(gòu)43612凸輪軸尺寸的設(shè)計(jì)4362挺柱的設(shè)計(jì)4763推桿和搖臂的設(shè)計(jì)47結(jié)論49參考文獻(xiàn)50致謝51大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）2大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）3大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）4大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）5大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）6大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）7大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）8大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）9大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）10引言柴油直接在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能對(duì)外作功的熱機(jī)稱為柴油機(jī)。柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的一種，和內(nèi)燃機(jī)的另一基本成員汽油機(jī)相比，它還有如下優(yōu)點(diǎn)（一）熱效率高。汽油機(jī)的熱效率一般在2535之間，而柴油機(jī)的熱效率可以達(dá)到3552。（二）功率范圍廣，適應(yīng)性好。柴油機(jī)的缸徑可大可小，受限制很?。欢蜋C(jī)因受爆震影響，缸徑不能太大。同時(shí)，柴油機(jī)對(duì)增壓適應(yīng)性好，可以實(shí)現(xiàn)較大的增壓度，而汽油機(jī)，增壓度很有限。因此，在大功率發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，諸如大型船用發(fā)動(dòng)機(jī)，幾乎都是柴油機(jī)的天下。（三）堅(jiān)固可靠，壽命長(zhǎng)。柴油機(jī)中的大部分零部件比汽油機(jī)堅(jiān)固可靠，壽命長(zhǎng)。當(dāng)然，柴油機(jī)也有缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面（一）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求較高的加工制造水平，成本較高。（二）振動(dòng)、噪音大，操作人員容易疲勞。（三）通常情況下，相對(duì)汽油機(jī)而言，重量、體積大。（四）啟動(dòng)性不如汽油機(jī)。柴油機(jī)的缺點(diǎn)，多數(shù)可用技術(shù)手段加以改善或?qū)⑵湎拗圃诳山邮艿姆轿粌?nèi)，而其優(yōu)點(diǎn)則是汽油機(jī)難以相比的。因此柴油機(jī)在近些年來(lái)獲得極大的發(fā)展，即使在汽油機(jī)的傳統(tǒng)領(lǐng)域轎車發(fā)動(dòng)機(jī)方面。柴油機(jī)也對(duì)汽油機(jī)發(fā)出大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）11了挑戰(zhàn)。車用柴油機(jī)是柴油機(jī)的一種，與船用柴油機(jī)相比，車用柴油機(jī)功率要求高，對(duì)外形、體積和重量要求也較高。但車用柴油機(jī)的耐久性與可靠性一般不如船用柴油機(jī)。一個(gè)最明顯的例子就是車用柴油機(jī)的功率是15分鐘功率，即允許汽車用此功率連續(xù)開15分鐘，而船用柴油機(jī)的功率多數(shù)是12小時(shí)功率或持久功率。顯然，車用柴油機(jī)對(duì)功率要求較高，而船用柴油機(jī)對(duì)可靠性要求較高。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯1前言11研究目的和意義柴油機(jī)的技術(shù)性能指標(biāo)取決于各工作參數(shù)，而其工作參數(shù)又取決于其結(jié)構(gòu)參數(shù)，并且柴油機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)之間存在著有機(jī)的內(nèi)在聯(lián)系。一個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化，其他結(jié)構(gòu)參數(shù)隨之改變。通過對(duì)整機(jī)的布局、實(shí)際循環(huán)熱計(jì)算、動(dòng)力計(jì)算、增壓器的選擇和對(duì)柴油機(jī)配氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)的了解與掌握，能夠找出影響柴油機(jī)的動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)、運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)和可靠性耐久性指標(biāo)的主要參數(shù)以及各結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的最佳配合狀態(tài)。內(nèi)燃機(jī)是目前世界上應(yīng)用范圍最廣、熱效率最高的熱動(dòng)力機(jī)械，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防的各個(gè)領(lǐng)域，占有重要地位。近年來(lái)，隨著能源問題和環(huán)境問題的日益突出，對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能的要求越來(lái)越高，尤其是在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)以及能源形勢(shì)的變化，如何提高柴油機(jī)的效率、改善柴油機(jī)的排放已經(jīng)越來(lái)越受到人們的重視，對(duì)柴油機(jī)整機(jī)進(jìn)行研究是解決這個(gè)問題的最有效途徑。大多數(shù)人認(rèn)為,柴油機(jī)黑煙滾滾,污染嚴(yán)重。其實(shí)這是一個(gè)誤解,之所以會(huì)這樣,與柴油機(jī)技術(shù)落后有著不可分割的關(guān)系。隨著柴油機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,環(huán)保性能已大有改善。自1998年以來(lái),新型公路用柴油機(jī)的顆粒物排放量已降低了83,氮氧化物的排放量也已降低了63,達(dá)到歐洲3號(hào)或歐洲4號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)基本消除了黑煙。這主要得益于90年代以來(lái)柴油機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）212國(guó)內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)動(dòng)機(jī)柴油化已成為當(dāng)今汽車行業(yè)不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì),與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的燃油經(jīng)濟(jì)性能和很大的排放性能改進(jìn)潛力。重型汽車中,歐洲、美國(guó)和日本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100柴油化；商用汽車中,歐洲和美國(guó)都達(dá)到了90,日本為38；轎車中歐洲達(dá)33,日本是9。在大眾3L路波柴油轎車開發(fā)成功以后,世界上許多大汽車公司在3L以上轎車上使用了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。中國(guó)的車用動(dòng)力柴油化也得到長(zhǎng)足的發(fā)展。按照2000年實(shí)際銷售統(tǒng)計(jì),在重型汽車中柴油化已經(jīng)接近100,大型客車達(dá)到90。如果視農(nóng)用運(yùn)輸車為一種低檔的“汽車”的話,該領(lǐng)域柴油化也已經(jīng)達(dá)到100。按照國(guó)外商用車的概念,2000年我國(guó)商用車的柴油化率約為40。當(dāng)然,這是按照2000年車輛實(shí)際銷售數(shù)量計(jì)算的,即在新銷售的動(dòng)力車中使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛所占的比重,如果以柴油機(jī)為動(dòng)力的車輛與社會(huì)車輛總保有量之比來(lái)計(jì)算,我國(guó)的車用動(dòng)力柴油化的比例要低一些。我國(guó)柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)自20世紀(jì)80年代以來(lái)有了較快的發(fā)展，2006年，已有車用發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)60多家，車用發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)能力600多萬(wàn)臺(tái)，其中汽油機(jī)450萬(wàn)臺(tái)左右，柴油機(jī)150萬(wàn)臺(tái)左右。近十年來(lái)，我國(guó)在車用柴油機(jī)生產(chǎn)方面也取得了較快的發(fā)展，雖然我國(guó)現(xiàn)有的車用發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)能夠基本滿足輕型車和重型車的需要，但仍然缺少技術(shù)含量高的產(chǎn)品，還缺少城市交通用的低排放車用柴油機(jī)，適合于轎車配套用的柴油機(jī)也極少。我國(guó)現(xiàn)生產(chǎn)的車用柴油機(jī)就其技術(shù)來(lái)源而言，引進(jìn)系列和自主開發(fā)系列基本上是平分秋色。但從發(fā)展來(lái)看，引大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）3進(jìn)機(jī)型將會(huì)進(jìn)一步增加，而自主開發(fā)機(jī)型將會(huì)因?yàn)樾阅苈浜蠖鸩綔p少。從總體上講，我國(guó)柴油機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有一定的差距，引進(jìn)的產(chǎn)品只相當(dāng)于國(guó)際90年代初期水平，自主開發(fā)的產(chǎn)品也就相當(dāng)于國(guó)際50年代中期水平。柴油機(jī)以其經(jīng)濟(jì)性好、排放低和轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)勢(shì)，在車用動(dòng)力方面有很大的發(fā)展?jié)摿?。?guó)外大中型汽車基本上都用柴油機(jī)，而我國(guó)重型車動(dòng)力以柴油機(jī)為主，中型和輕型車還有較大比例的汽油機(jī)，轎車類仍然是汽油機(jī)一統(tǒng)天下。從全球的角度來(lái)看，車用柴油機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)一直十分激烈，因而促進(jìn)了其技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。為了滿足市場(chǎng)需求、擴(kuò)大市場(chǎng)占有率、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，近幾年世界各大汽車廠、車用柴油機(jī)制造商競(jìng)相推出了一批新研制或改進(jìn)提高的產(chǎn)品或技術(shù)，這些新產(chǎn)品或新技術(shù)基本上體現(xiàn)了車用柴油機(jī)的發(fā)展方向。電控噴射技術(shù)，共軌燃油噴射系統(tǒng)，可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，渦輪增壓中冷技術(shù)，混合動(dòng)力，代用燃料等諸多方面。13研究?jī)?nèi)容和方法本論文主要研究的內(nèi)容是135型車用柴油機(jī)總體設(shè)計(jì)，包括各個(gè)系統(tǒng)零件的設(shè)計(jì)選擇。通過實(shí)際循環(huán)熱計(jì)算、動(dòng)力計(jì)算，得到135型柴油機(jī)的各個(gè)特性曲線。通過對(duì)整機(jī)的布局、對(duì)柴油機(jī)配氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)的了解與掌握，找出影響柴油機(jī)的動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)、運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)和可靠性耐久性指標(biāo)的主要參數(shù)以及各結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的最佳配合狀態(tài)。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯2135柴油機(jī)工作過程熱計(jì)算在柴油機(jī)設(shè)計(jì)開始階段，根據(jù)選定的參數(shù)進(jìn)行工作過程熱計(jì)算，其主要作用有1對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能參數(shù)起一定的校核作用；提供柴油機(jī)主要熱力參數(shù)之間相互關(guān)系的簡(jiǎn)單計(jì)算方法。2提供在設(shè)計(jì)階段零部件強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。3為柴油機(jī)的性能改進(jìn)提供初步的理論依據(jù)。21柴油機(jī)工作過程熱計(jì)算已知參數(shù)135柴油機(jī)工作過程熱計(jì)算的已知參數(shù)見表21所示。三缸柴油機(jī)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)環(huán)境壓力P001013MPA環(huán)境溫度T0293K幾何壓縮比165過量空氣系數(shù)157殘余廢氣系數(shù)002殘余廢氣溫度TR720K大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）2最大燃燒壓力PZ76MPAZ點(diǎn)熱利用系數(shù)Z070B點(diǎn)熱利用系數(shù)B085燃燒室掃氣系數(shù)112燃油重量成分C087H0126O0004燃油低熱值HU42286KJ/KG額定功率50KW計(jì)算轉(zhuǎn)速1500RPM基本結(jié)構(gòu)三缸、立式、四沖程、蒸發(fā)水冷、22135柴油機(jī)工作過程熱計(jì)算本章對(duì)135柴油機(jī)工作過程進(jìn)行熱計(jì)算，分以下七個(gè)部分1一般參數(shù)計(jì)算；2進(jìn)排氣過程計(jì)算；3壓縮終點(diǎn)參數(shù)計(jì)算；4燃燒過程計(jì)算；5膨脹終點(diǎn)參數(shù)計(jì)算；6指示參數(shù)計(jì)算；7有效參數(shù)計(jì)算。221一般參數(shù)的計(jì)算一、氣缸工作容積LSV14306L24SDVS21350二、燃燒室容積LCL130695SC大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）3三、理論空氣量0LKG00870434134126129788COHGL四、新鮮空氣量L2431KG01743AL五、燃燒產(chǎn)物量M2434KG432OHGL012643六、理論分子變更系數(shù)0100102431ML七、實(shí)際分子變更系數(shù)100101R222進(jìn)排氣過程計(jì)算一、排氣壓力KPARP110KPA1RA二、缸內(nèi)排溫K80RT三、進(jìn)氣終點(diǎn)壓力KPADEPKPA091DEAP四、進(jìn)氣終點(diǎn)溫度KDRTK290586211DRRT大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）4五、沖量系數(shù)085C六、柴油機(jī)總空氣流量KG/HAA4917G/S177KG/H9105674203034893ABSACDPVINART223壓縮終點(diǎn)參數(shù)計(jì)算一、壓縮終點(diǎn)壓力KPACOPKPA45MPA11359840NCODECP二、壓縮終點(diǎn)溫度KCOTK1135628946NCODECT224燃燒過程的計(jì)算一、壓力升高比PMAX801745PCO二、最高燃燒溫度KAXTMAX08311ZUPZPCMPCORHCCTL式中燃燒終點(diǎn)時(shí)的熱量利用系數(shù)；燃料低熱值KJ/KG；ZUH,燃燒產(chǎn)物和新鮮空氣的平均等壓摩爾比熱容KJ/KGMOLKPZMPE146878AX07541838317892463T1770KMAX三、初期膨脹比大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）5MAX107128946PCOT四、燃燒終點(diǎn)氣缸容積ZVL1270372ZCV225膨脹終點(diǎn)參數(shù)的計(jì)算一、膨脹終點(diǎn)壓力EXPKPAMAX212580078973EXNP式中C二、膨脹終點(diǎn)溫度EXTK2MAX1025718959EXNT226指示參數(shù)的計(jì)算一、平均指示壓力MIP12112NPDECMINPNNCP135125125987863076359738I7294KPAMIP二、指示功率IPKW0729560435833MISIPVN三、指示熱效率I大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）6403017049523748318308ADMIIUABCLTPH四、指示油耗I2026G/KWH336016014IIUB227有效參數(shù)的計(jì)算一、機(jī)械效率M8383058EMIP二、平均有效壓力MEP611KPA0837294MEIP三、有效熱效率ET03380834ETMI四、有效比油耗EB242G/KWH26083IEMB23平均有效壓力EP柴油機(jī)在額定功率時(shí)的平均有效壓力是表示柴油機(jī)整個(gè)工作過程完善性和熱力過程強(qiáng)烈程度的重要參數(shù)之一。它決定于混合氣形成的方法、燃料的種類、混合氣形成的過程、燃燒過程與換氣過程的質(zhì)量、機(jī)械效率、進(jìn)氣壓力和溫度以及柴油機(jī)的冷卻方式與沖程數(shù)。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）7是標(biāo)志柴油機(jī)熱力循環(huán)進(jìn)行的有效性、結(jié)構(gòu)合理性和制造完善性的綜MEP合指標(biāo)。平均有效壓力3043015567EMEASPMPVNIBR24活塞平均速度MC柴油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速和活塞平均速度指柴油機(jī)在額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速和活塞平均速度?；钊骄俣纫彩菦Q定柴油機(jī)高速性的指標(biāo)。提高柴油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速與活塞平均速度是提高柴油機(jī)單位體積功率的有效措施之一。通常采用短沖程而提高轉(zhuǎn)速，使活塞平均速度在不至于過高的情況下來(lái)提高柴油機(jī)的單位體積功率。一、對(duì)性能的影響MC當(dāng)其他參數(shù)不變化時(shí)，與柴油機(jī)功率成正比。但是當(dāng)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)不MCEP變時(shí)，進(jìn)排氣阻力與成正比，在柴油機(jī)摩擦磨損中占最大份額的是活塞組的摩擦損失，而活塞組的磨檫損失平均壓力與成正比。因此，的提MCMC高導(dǎo)致的下降。MEP二、對(duì)熱負(fù)荷的影響C柴油機(jī)氣缸內(nèi)單位時(shí)間所發(fā)出的熱量與功率成正比，因而與成正EPMD2比。所以氣缸的熱負(fù)荷與成正比。即熱負(fù)荷隨的增大而增大。如果當(dāng)MCMC過大時(shí)，可能造成熱負(fù)荷過大，甚至造成發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)闊嶝?fù)荷超過極限，使MC大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）8發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作9,10。三、對(duì)磨損和壽命的影響MC柴油機(jī)氣缸活塞組由氣壓引起的磨損速率可認(rèn)為與摩擦功率成正比，即隨提高，柴油機(jī)的壽命可能急速下降。因此必須合理的選擇活塞速度。MMC增大使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率提高，但活塞組的熱負(fù)荷和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性C負(fù)荷增大，磨損加劇，壽命下降。同時(shí)由于進(jìn)排氣流量增大，進(jìn)排氣阻力與氣流速度平方成正比例的增加，使沖氣系數(shù)下降。所以隨活塞平均速度提高，V必須增大氣門通道面積，選用好材料，提高加工精度。但是，選取過低也MC不恰當(dāng)。首先是對(duì)于給定工作容積的柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，所發(fā)出的功率將過小，即每升工作容積所發(fā)出的功率將過低。其次，過低將導(dǎo)致活塞環(huán)和氣缸壁在表MC面間不能建立起有效的潤(rùn)滑油膜而使摩擦加劇。活塞平均速度22304867/1507856785610EMMPCMSDZ25行程缸徑比S/對(duì)柴油機(jī)的影響是多方面的。小則氣缸余隙容積比減小，影響D/DS/混合氣形成和燃燒。在具體選擇值時(shí)，應(yīng)注意三個(gè)問題盡量使氣缸的/散熱面積與氣缸的容積之比為最小，有利于燃燒室設(shè)計(jì)且使整臺(tái)柴油機(jī)的尺寸最為緊湊。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）9當(dāng)每一氣缸工作容積一定時(shí)，應(yīng)采用較小的值。其優(yōu)點(diǎn)為DS/1可相應(yīng)地提高柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速而不至于使活塞平均速度超過許可值，因而可以提高升功率。2可降低直列式柴油機(jī)的高度，因而可以減小外形尺寸并相應(yīng)地減輕重量。3由于柴油機(jī)曲柄半徑減小，曲軸主軸頸和曲柄銷軸頸的重疊度則增大，因而剛度增加，應(yīng)力狀態(tài)改善。同時(shí)，連桿也可以短一些，這對(duì)其強(qiáng)度和剛度都有利。4由于柴油機(jī)氣缸直徑的增大，氣缸蓋上的氣道和配氣機(jī)構(gòu)的安排較容易。然而，當(dāng)采用較小的值時(shí)，由于氣缸直徑的增大，熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)DS/荷和噪聲都加大。同時(shí)，由于單列式柴油機(jī)的長(zhǎng)度主要決定于氣缸直徑，所以對(duì)于一般直列式來(lái)說(shuō)長(zhǎng)度將增大。此外，較小的值對(duì)燃燒室設(shè)計(jì)不利，DS/而且對(duì)直流式換氣的換氣品質(zhì)將變壞。因此，在選定值時(shí)必須適當(dāng)。1行程3360160871025MCSMN所以/4D大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）10大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯3配氣機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)配氣機(jī)構(gòu)的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)換氣過程，即根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作次序定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，以保證氣缸排除廢氣和吸進(jìn)新鮮空氣。其要求為1進(jìn)排氣門的時(shí)面值足夠大，泵氣損失小。2振動(dòng)、噪聲較小，并且工作可靠和耐磨。3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。應(yīng)該指出，同時(shí)滿足這三個(gè)要求是比較困難的。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)具體情況綜合考慮，有所側(cè)重，盡可能合理滿足這些要求。31氣門數(shù)目、布置和驅(qū)動(dòng)本設(shè)計(jì)采用每缸一進(jìn)一排兩氣門的設(shè)計(jì)方案，氣門的驅(qū)動(dòng)采用凸輪軸挺柱推桿搖臂氣門機(jī)構(gòu)。32凸輪軸的布置和傳動(dòng)目前，除強(qiáng)化強(qiáng)度特別高的發(fā)動(dòng)機(jī)采用頂置式凸輪軸外，一般都采用下置式凸輪軸和中置凸輪軸的布置。在凸輪軸布置時(shí)應(yīng)考慮以下原則1決定凸輪軸橫向尺寸和位置時(shí)，應(yīng)保證不與曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡相大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）12碰，并盡可能靠近氣缸中心線，以便減小機(jī)體和發(fā)動(dòng)機(jī)寬度。2在決定凸輪軸高度位置時(shí)，應(yīng)保證曲軸對(duì)凸輪軸的傳動(dòng)，并要求配氣機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)也比較簡(jiǎn)便。3當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，為了減小氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，可將凸輪軸位置移動(dòng)到氣缸體上部，有凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂而省去推桿。1綜合考慮上述要求，本次設(shè)計(jì)的135柴油機(jī)的凸輪軸采用下置式。根據(jù)具體布置方案與有關(guān)參數(shù)來(lái)選擇現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)工作可靠的機(jī)件，一方面使機(jī)件通用化，降低成本，便于維修，另一方面省去新機(jī)件的研制工作，縮短整個(gè)內(nèi)燃機(jī)的研制時(shí)間。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）1333配器系統(tǒng)設(shè)計(jì)配氣系統(tǒng)由氣門組、驅(qū)動(dòng)組、傳動(dòng)組、減壓機(jī)構(gòu)和進(jìn)排氣系統(tǒng)組成。如圖41。配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮沖量的空氣得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出；在壓縮與膨脹過程中，保證燃燒室的密封。圖42傳動(dòng)齒輪裝置圖配氣相位的選定進(jìn)氣門提前角為15（一般范圍為1030），遲后角45（一般范圍為4060），持續(xù)角300；圖41柴油機(jī)配氣系統(tǒng)1鎖緊環(huán)2、11搖臂軸彈簧3搖臂軸4、9搖臂5搖臂調(diào)整螺釘6調(diào)整螺母7、14、24、27螺栓8墊圈10搖臂支撐架12支撐架雙頭螺栓13螺母15彈簧墊圈16搖臂挺柱17推桿18氣門蓋帽19鎖片20彈簧支撐座21、22氣門彈簧23氣門25正時(shí)齒輪平墊圈26、28止推板29半圓鍵30凸輪軸31密封塞32凸輪軸軸承大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）14排氣門提前角45（一般范圍為4060），遲后角15（一般范圍為1030），持續(xù)角300。氣門重疊49。331氣門組包括氣閥、氣門導(dǎo)管、氣門座、氣門彈簧、氣門彈簧座、氣門鎖片。（如圖43所示）圖43氣門總成氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)管的作用是導(dǎo)向，保證氣門與氣門座之間的密封；承受氣門運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的側(cè)壓力；將氣門的部分熱量散出。增壓柴油機(jī)的進(jìn)氣門導(dǎo)管內(nèi)孔上端有9錐角，以加強(qiáng)進(jìn)氣門桿和導(dǎo)管孔及氣門與氣門座之間的潤(rùn)滑。氣門導(dǎo)管采用減磨性能好的灰鑄鐵。其內(nèi)孔的粗糙度不能太低，這樣可保證在配合面上有一定數(shù)量的潤(rùn)滑油，防止熔著磨損。進(jìn)氣門桿與導(dǎo)管之間的間隙為006MM，排氣門桿與導(dǎo)管之間的間隙為008MM。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）15氣門彈簧氣門彈簧的材料選擇65MN，其特點(diǎn)是機(jī)械性能高，耐疲勞和耐沖擊韌性好，表面脫碳傾向小，高溫穩(wěn)定性好，但價(jià)格較貴。噴丸處理可使其疲勞強(qiáng)度提高2070，此外還應(yīng)對(duì)氣門彈簧表面進(jìn)行氧化、鍍鋅、磷化等耐腐防銹處理。采用彈簧鋼絲制成圓柱形螺旋彈簧，它的一端支撐在汽缸蓋的相應(yīng)凹槽內(nèi)，另一端壓在與氣門桿端連接的彈簧座上，兩根彈簧的繞轉(zhuǎn)方向不同，這樣可以防止共振而且保證萬(wàn)一個(gè)彈簧折斷時(shí)另一彈簧仍支住氣門不至落入氣缸內(nèi)。332進(jìn)排氣門設(shè)計(jì)氣門材料選擇4CR10SI2MO，具有較高的耐高溫強(qiáng)度和良好的耐磨性，耐蝕性較好，熱膨脹系數(shù)小，切削性能也好，但它的導(dǎo)熱性差些。為了更大的提高氣門的耐熱、耐磨、耐腐蝕性能，在氣門座合面、氣門桿端部還需要鍍覆鈷基或鎳基合金，或在氣門桿上進(jìn)行鍍鉻等化學(xué)處理。為了獲得最佳容積效率，氣門頭部直徑通常是越大越好，但因受燃燒室間的限制，進(jìn)氣門直徑為氣缸直徑的4248。即48MM。一般來(lái)說(shuō)，考慮到吸氣作用，進(jìn)氣門直徑要比排氣門大1520，以改善充氣效率，即TD39MM。通常允許氣門頭部外圓伸出已精加工的氣門座之外約0510MM，氣門盤外圓通常為氣口直徑的115倍，這樣可以使氣門座有足夠的寬度以利于氣門頭的傳熱。進(jìn)氣門直徑48MM，排氣門直徑40MM。氣門錐角45，這樣有利于提高氣門的剛度，當(dāng)氣門落座時(shí)有良好的自位作用，而且氣門與氣門座之間座合壓力較大，有利于傳熱和密封。進(jìn)、排氣門大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）16閥盤厚45MM，進(jìn)氣門頭部直徑與桿部直徑的比值一般為45551；所以取進(jìn)氣門桿部直徑D8MM排氣門桿部直徑為7MM，頭部厚度T45MM，通常氣門桿部長(zhǎng)度為進(jìn)氣門盤外圓的2535倍，或者為氣缸直徑為1113倍，所以取H110MM。氣門冷間隙進(jìn)氣門為030MM，排氣門035MM，熱間隙進(jìn)氣門020MM，排氣門020MM。333氣門傳動(dòng)組包括凸輪軸、正時(shí)齒輪、挺柱、導(dǎo)管、推桿、搖臂及搖臂軸。135柴油機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)為下置式。下置式凸輪軸的突出優(yōu)點(diǎn)是凸輪軸與曲軸相距較近，凸輪軸可通過齒輪直接驅(qū)動(dòng)，使二者之間的傳動(dòng)裝置可以簡(jiǎn)化，有利于柴油機(jī)的整體布置。它可以保證使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開閉，且具有足夠的開度。凸輪軸通過挺柱、推桿、搖臂驅(qū)動(dòng)氣門。凸輪軸與曲軸間的定時(shí)傳動(dòng)關(guān)系，靠傳動(dòng)齒輪上的記號(hào)來(lái)保證。氣門與氣門座的配合面要求密封好，氣門開啟時(shí)要求對(duì)氣流的阻力要小，氣門處在高溫（排氣門溫度達(dá)到9001000，進(jìn)氣門溫度達(dá)300400），冷卻和潤(rùn)滑困難的條件下工作，因而要求耐熱和耐磨。氣門由頭部和桿部組成，進(jìn)氣門采用一般的合金鋼制造，氣門頭部采用簡(jiǎn)單的平頂結(jié)構(gòu),氣門與氣門座之間的配合面做成錐面，使接觸良好，防止漏氣。密封錐面的錐角一般做成45氣門頭部到氣門桿的過度圓弧一般比較大，以減少氣流阻力。同時(shí)也增加強(qiáng)度，改善頭部的散熱。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）17圖氣門搖臂門導(dǎo)管中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其表面經(jīng)過磨光以提高耐磨性。1門挺柱常用鋼或鑄鐵制造，工作表面經(jīng)熱處理提高硬度后精磨，使表面光潔尺寸精確。進(jìn)氣門挺柱上有環(huán)形槽，氣門挺柱底面是平的，為使工作表面均勻，氣門挺柱軸線相對(duì)凸輪軸線偏移13MM，使氣門挺柱旋轉(zhuǎn)，挺柱的配合間隙在002008MM范圍內(nèi)，如圖44。氣門推桿由空心鋼管制造，空心桿兩端焊有不同形狀的端頭,上端是凹球形，氣門搖臂調(diào)節(jié)螺釘?shù)那蝾^落在其中，下端是圓形，插在氣門挺柱的凹球形座內(nèi)，上下兩端都用鋼制成，并經(jīng)過熱處理。2門搖臂采用鋼模鍛成，氣門搖臂兩端的長(zhǎng)短不等，長(zhǎng)短的比值約為16左右，長(zhǎng)臂端用于推動(dòng)氣門桿端，這樣在一定的氣門開度下，可以減少凸輪的最大升程。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）18長(zhǎng)臂端與氣門桿端接觸部位經(jīng)熱處理后磨光，氣門搖臂中心孔中裝有青銅襯套。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯4氣門組的設(shè)計(jì)41氣門的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)氣門主要由桿部和頭部?jī)刹糠纸M成。圖1所示為氣門的基本結(jié)構(gòu)及名稱。圖41氣門的基本結(jié)構(gòu)及名稱1氣門頭部2氣門桿部3氣門徑部4鎖夾槽5氣門桿端面6氣門錐面7氣門頭部端面DV氣門頭部直徑D0氣門桿直徑氣門頭厚度R氣門頸部圓弧半徑氣門錐面斜角1T一、氣門頭部的設(shè)計(jì)1氣門頭部形狀氣門頭部形狀除影響氣體流通特性外，還影響氣門的剛度、重量、導(dǎo)熱性能以及制造成本等，同時(shí)以關(guān)系到氣門的使用期限。氣門頭部形狀基本上有三大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）20種形式平底型、凸底型、凹底型。其中平底型氣門的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、受熱面小，具有一定的剛度，基本上能滿足進(jìn)、排氣門的工作要求，因此在多種類型的柴油機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)的135柴油機(jī)采用平底型氣門2。2氣門頭部直徑增大進(jìn)、排氣的流通斷面是減少進(jìn)排氣阻力，提高充量的途徑，同時(shí)氣門頭部直徑的選擇還應(yīng)考慮到燃燒室的型式，汽缸蓋進(jìn)、排氣門的布置，氣道之間冷卻水套的設(shè)計(jì)以及氣門受熱和冷卻的均勻性等因素。氣門頭部直徑尺寸的確定，依據(jù)柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)中冊(cè)1中參考公式048VID03741VED082VEVID根據(jù)缸徑D135MM，代入上式得MM596VIMM4953VE考慮燃燒室、噴油器和缸蓋螺栓等多方面因素，本設(shè)計(jì)取60VIDM52VEDM3氣門錐面斜角氣門錐面斜度一般為30和45兩種。在設(shè)計(jì)中考慮到排氣門中氣門與氣門座之間的單位壓力較大，則錐面上的積炭就容易被壓扁或擦掉，因此我們采用45斜角。對(duì)于進(jìn)氣門的斜角，考慮到制造和維修的方便，一般在非增壓柴油機(jī)中也取45。因此，在本次135柴油機(jī)的設(shè)計(jì)中，進(jìn)、排氣門錐面斜角均取45。頸部圓弧半徑R為一般取氣口直徑的025050倍，多數(shù)情況下進(jìn)氣門大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）21的頸部圓弧半徑R可取進(jìn)氣口直徑的025倍，排氣門的頸部圓弧半徑R可取排氣口直徑的035倍，考慮到加工方便的原則我們統(tǒng)一取頸部圓弧半徑為95MM1。4氣門頭部厚度及錐面寬度的確定（1）氣門頭部厚度設(shè)計(jì)原則氣門頭部厚度的設(shè)計(jì)主要是從氣門的剛1T度來(lái)考慮的，氣門在燃燒壓力的作用下會(huì)引起變形，變形過大會(huì)引起氣門的密封性下降，錐面磨損增加。參考柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)中冊(cè)1，氣門頭部厚度的公式為1T（010012）1TVD因此，對(duì)于進(jìn)氣門，0100123838456，取45MM；1T1T對(duì)于排氣門，0100123232384，取35MM。（2）氣門錐面寬度B的設(shè)計(jì)原則由于氣門的大部分熱量是經(jīng)密封帶導(dǎo)出，密封帶較寬則傳熱效果好，氣門的工作溫度就較低，但氣門的密封性就較差。反之密封帶太窄，雖然密封性較好，但散熱不良，且接觸壓力較大，會(huì)加速氣門的磨損，因此綜合考慮這兩方面的因素來(lái)選取氣門密封帶的寬度，其寬度的一般范圍是1530毫米之間。參考柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，氣門錐面寬度B的公式為B091051T因此，對(duì)于進(jìn)氣門，B0910545447，取B42MM；對(duì)于進(jìn)氣門，B09105353153675，取B32MM。5氣口直徑的確定大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）22進(jìn)氣口直徑D1037046D3145391，本設(shè)計(jì)取進(jìn)氣口直徑D132，排氣口直徑D2033037D2723145，本設(shè)計(jì)取進(jìn)氣口直徑D228。二、氣門桿部的設(shè)計(jì)1氣門桿直徑的設(shè)計(jì)氣門桿直徑的選擇取決于氣門所需的耐久性，增加氣門桿直徑有利于氣門熱量的逸散。氣門桿直徑的選擇還決定于它在導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)時(shí)側(cè)向力大小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，氣門桿徑取為頭部外徑的1625?？紤]到加工和維修的方便，一般進(jìn)、排氣門桿直徑相等。因此，本次設(shè)計(jì)的135柴油機(jī)氣門桿直徑為381632256088，在此取氣門的桿直徑為D08MM。2氣門桿長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)氣門桿長(zhǎng)度L取決于氣缸蓋和氣門彈簧的設(shè)計(jì)，一般希望短些，以便降低發(fā)動(dòng)的總高度，減小氣門重量。根據(jù)柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，氣門桿長(zhǎng)度L的設(shè)計(jì)公式為2535LVD42氣門材料的選擇在氣門材料的選擇必須考慮到其工作溫度、腐蝕情況、沖擊載荷以及氣門桿桿部與端面的耐磨等因素。綜合考慮到氣門的溫度和沖擊載荷的限制，在本大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）23次135柴油機(jī)的設(shè)計(jì)中，因其適用于運(yùn)輸車輛中，所以其負(fù)荷較高，因此，取進(jìn)氣門取材料為40CR，排氣門取材料為4CR9SI2MN1。43氣門導(dǎo)管的設(shè)計(jì)氣門桿工作時(shí)在導(dǎo)管中滑動(dòng)，使導(dǎo)管承受側(cè)向壓力，并且氣門的部分熱量也從導(dǎo)管中逸出。導(dǎo)管與氣門這對(duì)摩擦副由于靠近氣門頭部，所以溫度較高，潤(rùn)滑油易結(jié)炭，但供給摩擦副的潤(rùn)滑油又不能過多，以免流入燃燒室，因此要求導(dǎo)管在潤(rùn)滑較差的情況下能耐磨。近年來(lái)，我國(guó)開始廣泛應(yīng)用鐵基粉末冶金導(dǎo)管，在不良的潤(rùn)滑條件下，工作可靠、磨損小，同時(shí)工藝性好、造價(jià)低。導(dǎo)管的外表面一般都設(shè)計(jì)成光滑的圓柱，沒有任何凸臺(tái)，以便無(wú)心磨床的加工。導(dǎo)管的長(zhǎng)度取決于氣缸蓋的布置，只要位置允許，應(yīng)盡量長(zhǎng)些，最好不要小于氣門桿直徑的6倍，以減小對(duì)導(dǎo)管的側(cè)壓力，并有利于氣門的導(dǎo)向和散熱。導(dǎo)管與氣門桿的配合間隙應(yīng)認(rèn)真選擇，間隙過大則散熱不良，同時(shí)氣門在導(dǎo)管中易擺動(dòng)、沖擊，使氣門和氣門座磨損不均勻而造成漏氣、漏油，這種滲漏甚至使氣門頭部燒損。間隙過小對(duì)氣門座偏心的的補(bǔ)償能力下降，還會(huì)因氣門桿受熱而卡在導(dǎo)管中。進(jìn)、排氣門工作條件不同，所取間隙也不同，一般進(jìn)氣門取氣門桿直徑的0005001倍，排氣門取氣門桿直徑的00080012倍。在本次設(shè)計(jì)的135柴油機(jī)中，氣門導(dǎo)管長(zhǎng)度取L6D06848MM。綜合考大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）24慮，在此取L50MM。間隙值為進(jìn)氣門（0005001）8004008MM排氣門（00080012）800640096MM44曲軸的設(shè)計(jì)曲軸是在不斷周期性變化的氣體壓力、往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的慣性力以及它們的力矩（扭矩和彎矩）共同作用下工作的，使曲軸既扭轉(zhuǎn)又彎曲，產(chǎn)生疲勞應(yīng)力狀態(tài)。曲軸形狀復(fù)雜，應(yīng)力集中現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，特別在曲軸至軸頸的圓角過渡區(qū)、潤(rùn)滑油孔附近以及加工粗糙的部位應(yīng)力集中現(xiàn)象尤為突出。曲軸各軸頸在很高的比壓下，以很大的相當(dāng)速度在軸承中發(fā)生滑動(dòng)摩擦。這些軸承在實(shí)際變工況運(yùn)轉(zhuǎn)條件下并不總能保證液體摩擦，故設(shè)計(jì)曲軸時(shí)，要使其各摩擦表面耐磨性，各軸頸應(yīng)具有足夠的承壓面積，同時(shí)給予盡可能好的工作條件。曲軸是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的中心環(huán)節(jié)，其剛度亦很重要。由于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速較高，同時(shí)要求其質(zhì)量較輕。故曲軸在強(qiáng)度、剛度、耐磨、輕巧上都有要求，但它們之間又存在相互矛盾。441曲軸的材料及結(jié)構(gòu)曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中承受沖擊載荷、傳遞動(dòng)力的重要零件，在發(fā)動(dòng)機(jī)五大件中最難以保證加工質(zhì)量。目前車用發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸材質(zhì)有球墨鑄鐵和鋼兩類。由于球墨鑄鐵的切削性能良好，可獲得較理想的結(jié)構(gòu)形狀，并且和鋼質(zhì)曲軸一樣可以大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）25進(jìn)行各種熱處理和表面強(qiáng)化處理來(lái)提高曲軸的抗疲勞強(qiáng)度、硬度和耐磨性。球墨鑄鐵曲軸成本只有調(diào)質(zhì)鋼曲軸成本的1/3左右，所以球墨鑄鐵曲軸在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。曲軸從整體結(jié)構(gòu)上看，可以分為整體式和組合式。隨著復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄造技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)幾乎全部采用整體式曲軸。從支撐方式看，曲軸有全支持結(jié)構(gòu)和浮動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)。但本次設(shè)計(jì)為單缸高速發(fā)動(dòng)機(jī),用于大型雙缸車，故曲軸需采用組合式和全支撐結(jié)構(gòu)。由于曲軸采用組合式，故選用鍛造制造。鋼制曲軸除少數(shù)應(yīng)用鑄鋼外，絕大多數(shù)采用鍛造。鍛造曲軸的材料有碳素鋼和合金鋼。本次設(shè)計(jì)曲軸采用鍛造制造，選用45號(hào)碳鋼模鍛曲軸，但曲軸在鍛造后應(yīng)進(jìn)行第一次熱處理（退火或正火），在精磨前應(yīng)進(jìn)行第二次熱處理（調(diào)質(zhì)）以改善鋼的機(jī)械性能并能提高周靜表面硬度。對(duì)軸頸表面、圓角和油孔邊緣應(yīng)拋光，以提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。綜上所述，曲軸采用45號(hào)鋼模鍛，采用組合式結(jié)構(gòu)和全支撐式結(jié)構(gòu)。442曲軸尺寸的設(shè)計(jì)曲軸主要由曲軸前端（自由端）、曲拐（包括主軸頸、連桿軸頸和曲柄）和曲軸后端（功率輸出端）三個(gè)部分組成。其中曲拐的數(shù)目與氣缸數(shù)目及排列方式有關(guān)。直列式內(nèi)燃機(jī)曲軸的曲拐數(shù)與氣缸數(shù)相等。曲軸主要尺寸如下圖61所示大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）26圖61曲軸的主要尺寸圖參考內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)（楊連生）可得到主要尺寸范圍如下表二表二曲軸主要尺寸比例范圍主要參數(shù)比例范圍主要參數(shù)比例范圍D2/D060065D2/D2040060L2/D035045D1/D065075L1/D1040060B/D075120H/D018025曲柄銷直徑818775MM，取，D285MM采用滾針軸承，D6502曲柄銷長(zhǎng)度L2與軸承寬度配合。由于曲軸轉(zhuǎn)速高，曲柄銷與連桿大頭處采用滾針軸承，選用型號(hào)為K35,即L222MM04由比例范圍可得L2（035045）D196252MM，取L222MM，符合要求。此處的主要是指與連桿大頭的配合長(zhǎng)度，由于采用組合結(jié)構(gòu)，需要與曲柄臂連接，故兩端還需各加上曲柄臂的厚度。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）27主軸頸采用深溝球軸承，型號(hào)為6208，由于轉(zhuǎn)速較高，故采用油潤(rùn)滑。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯5氣門彈簧的設(shè)計(jì)51氣門彈簧概述一、氣門彈簧作用1氣門關(guān)閉時(shí)，依靠彈簧彈力，使氣門壓在座圈上，起到封閉作用。2彈簧使配氣機(jī)構(gòu)回位，保證配氣機(jī)構(gòu)的所有零件能夠保持正常的接觸。3在負(fù)加速度段氣門彈簧的彈力要大于慣性力，防止零件發(fā)生脫離。4在進(jìn)氣過程中防止排氣門被吸開。二、工作條件與設(shè)計(jì)要求氣門彈簧承受高頻交變載荷，工況惡劣，故需精心設(shè)計(jì)，才能使其長(zhǎng)期可靠地工作。彈簧一旦斷裂便會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重事故。氣門彈簧的設(shè)計(jì)常常受到尺寸上的限制，因此氣門彈簧應(yīng)有合理的結(jié)構(gòu)尺寸和允許的應(yīng)力范圍，氣門彈簧應(yīng)有較高的疲勞強(qiáng)度，制造上應(yīng)保證一定的精度并盡力避免各種缺陷。三、氣門彈簧材料的選擇氣門彈簧在一定的工作溫度下承受交變載荷，為使彈簧能長(zhǎng)期地可靠工作，要求彈簧材料不僅有良好的機(jī)械性能，而且應(yīng)有足夠的抗應(yīng)力溫度松弛的能力，在工作中不致產(chǎn)生過大的彈力消失現(xiàn)象1。氣門彈簧材料一般為碳素彈簧鋼絲、65MN和50CRVA彈簧鋼絲等。在本次設(shè)計(jì)的135柴油機(jī)中，氣門彈簧材料選用油淬火回火狀態(tài)的碳素大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）29彈簧鋼絲，其優(yōu)點(diǎn)是熱穩(wěn)定性好，可適用于較高的工作溫度1315。52氣門彈簧尺寸的確定一、彈簧中徑的選取2D在本次設(shè)計(jì)的135柴油機(jī)中，采用雙氣門彈簧，則其內(nèi)彈簧中徑為04070407602442取30MM2ID2ID06090609603654取40MMEDE式中氣口直徑MM本設(shè)計(jì)中60MMDD二、彈簧預(yù)緊力P1的確定氣門關(guān)閉時(shí)，彈簧預(yù)緊力要保證氣門與氣門座的良好密封。由于進(jìn)、排氣門的彈簧相同，參考柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，得預(yù)緊力P1的公式預(yù)緊力12KGF，式中D1為進(jìn)氣口直徑CM。21154PD在確定作用于氣門上的力P2時(shí)，考慮彈簧特性需與發(fā)動(dòng)機(jī)氣門慣性力曲線相適應(yīng)，參考柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，P104065P21，作用于進(jìn)氣門上的力P225P1。設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，考慮到彈簧的最大彈力需有一定的裕量，本設(shè)計(jì)中彈簧最大彈力按照P118KGF計(jì)算，則P225P145KGF。三、內(nèi)外彈簧載荷的分配內(nèi)外彈簧載荷的分配比例一般為120到125。大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）30本設(shè)計(jì)中內(nèi)外彈簧的載荷分配如下彈簧最大彈力P2KGF內(nèi)彈簧P2115外彈簧P2230四、彈簧鋼絲直徑的確定彈簧計(jì)算的基本公式（KGF/MM2）5132P8DKDMM5242GNF式中彈簧力（KGF）；P彈簧中徑（MM）；2D彈簧鋼絲直徑（MM）；彈簧有效圈數(shù)；N彈簧材料切變模量；G彈簧變形量（MM）；F斷面切應(yīng)力（KGF/MM2）；曲度系數(shù)，考慮鋼絲橫切面上切應(yīng)力分布不均勻影響的系數(shù)。K鋼絲直徑可按公式51計(jì)算，彈簧的最大工作切應(yīng)力應(yīng)小于或等于材D料的許用應(yīng)力，為便于計(jì)算，將公式改寫成如下形式53238KDCP大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）31式中材料的許用切用力（KGF/MM2）。內(nèi)彈簧鋼絲直徑的確定彈簧材料選用65MN彈簧鋼絲，假設(shè)內(nèi)彈簧鋼絲直徑約為2225MM，查柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表1324得彈簧的抗拉強(qiáng)度B165KGF/MM2許用切應(yīng)力KFG/MM21650349將上述數(shù)據(jù)代入式（53），得；38KC1069查柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表1325得旋繞比70；由得，D247MM，圓整到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼絲直徑25MM。2DIIDCDI外彈簧鋼絲直徑的確定彈簧材料選用65MN彈簧鋼絲，假設(shè)內(nèi)彈簧鋼絲直徑約為35MM，查柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表1324得彈簧的抗拉強(qiáng)度B150KGF/MM2許用切應(yīng)力KFG/MM215034將上述數(shù)據(jù)代入式（53），得；38KC104查柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表1325得旋繞比74；由得，D351MM，圓整到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼絲直徑35MM。2DEDCDE五、彈簧有效圈數(shù)和總?cè)?shù)的確定N1彈簧有效圈數(shù)可從其計(jì)算公式求出4238GDFNPD式中彈簧最大變形量21MAXVFH大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）32從彈簧特性的相似三角形（如圖61所示），可得彈簧預(yù)緊變形量MMMAX1129865VHPF彈簧最大變形量MM1AXVF式中氣門最大升程（MM），9MM。MAXVHMAXVHHVMAX圖61彈簧載荷三角形彈簧材料切變模量G8000KFG/MM2內(nèi)彈簧667，取7圈；4238GDFNPDN9圈1I大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）33外彈簧427，取5圈；4238GDFNPDN7圈1E53氣門內(nèi)彈簧計(jì)算過程1工作時(shí)，假設(shè)彈簧所受最大工作載荷為600N，工作環(huán)境有腐蝕性，故選擇材料為1CR18NI9，類彈簧，許用切應(yīng)力，許用彎曲應(yīng)力A40，彈性模量，切變模量，AB50E1970AG730此種材料耐腐蝕，耐高溫，有良好的工藝性，適用于小彈簧。2選擇旋繞比，暫取，C8則根據(jù)公式K61504計(jì)算出曲度系數(shù)18483）根據(jù)安裝空間，初定彈簧中徑，MD2則根據(jù)公式DC計(jì)算出M34）計(jì)算彈簧絲直徑MKCFD4540816161MAX取D65）對(duì)于壓縮彈簧，工作圈數(shù)根據(jù)公式計(jì)算3MAX8CFGDN大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）34實(shí)際工作中正常情況下，為保證檢測(cè)時(shí)鉆桿M12/7149過度偏向一邊時(shí)的儀器的安全，這里取4AX彈簧內(nèi)徑DD26481彈簧外徑M52彈簧節(jié)距P219480彈簧自由長(zhǎng)度MDNH612550因在實(shí)際安裝中，允許的空間滿足不了所設(shè)計(jì)的彈簧自由高度值，也即過大，不符合實(shí)際應(yīng)用要求，需重新設(shè)計(jì)。0H重新設(shè)計(jì)如下重選6C則曲度系數(shù)251604K彈簧絲直徑取MCFD96401MAXMD5彈簧中徑D30彈簧內(nèi)徑MD251彈簧外徑302大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）35彈簧節(jié)距MDP123040彈簧工作圈數(shù)取586873N8N彈簧自由長(zhǎng)度取MDPH5109120MH107）驗(yàn)算穩(wěn)定性細(xì)長(zhǎng)比符合兩端固定彈簧的選擇3567301DB標(biāo)準(zhǔn)，故不需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。8）疲勞強(qiáng)度和靜應(yīng)力強(qiáng)度的驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算公式23MAX8FDKD已知NF602N1021M24由可得21841AFDKD721605383MAX382133IN對(duì)于變應(yīng)力作用下的普通圓柱螺旋壓縮彈簧，疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)值按公式計(jì)算，F(xiàn)CASSMAXIN075式中彈簧疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，當(dāng)彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算和材料的力學(xué)性能CAS數(shù)據(jù)精確性高時(shí)，取；713FS彈簧材料的脈動(dòng)循環(huán)剪切疲勞極限，按變載荷作用次數(shù)N，由下表查??；0大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）36表31彈簧參數(shù)表變載荷作用次數(shù)N4105106710A/0B5B3B3B取51FSAB630803051274156CAS故設(shè)計(jì)合理。1）選材1CR18NI9NF60MAXMP40PB50MPE197G732）旋繞比取，則C6251604K3）彈簧中徑DM304）彈簧絲直徑取DMCF9640251661AXMD55）對(duì)于壓縮彈簧工作圈數(shù)根據(jù)公式計(jì)算，其中3MAX8CFGDNAG730在實(shí)際工作中正常情況下1502/914這里取M1530AX大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）37則取61060853783MAXCFGDN5N6）計(jì)算彈簧內(nèi)徑，外徑，節(jié)距，自由長(zhǎng)度彈簧內(nèi)徑MDD25301彈簧外徑2彈簧節(jié)距P9300彈簧自由長(zhǎng)度取MDNH105150MH107）驗(yàn)算穩(wěn)定性細(xì)長(zhǎng)比符合兩端固定彈簧的選擇36730DB標(biāo)準(zhǔn)，故不需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。8）疲勞強(qiáng)度和靜應(yīng)力強(qiáng)度的驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算公式23MAX8FDKDNF60212M382由可得21FM831ADKD7421605833MAXF52133IN對(duì)于變應(yīng)力作用下的普通圓柱螺旋壓縮彈簧，疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)值大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）38按公式演算FCASSMAXIN0755164316AXIN0CA即故彈簧設(shè)計(jì)合理。FCS大彈簧的有關(guān)參數(shù)如下表表32彈簧參數(shù)表參數(shù)名稱及代號(hào)計(jì)算公式結(jié)果中徑CDD30MM內(nèi)徑1D125MM外徑2DD235MM旋繞比C/6長(zhǎng)細(xì)比BDHB/0367自由長(zhǎng)度0HDPN510110MM工作長(zhǎng)度NNNH03015MM大學(xué)畢業(yè)論文（135柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）39有效圈數(shù)NMAX3A8CFGDN115圈總?cè)?shù)1N21135圈節(jié)距PDP309MM軸向間距D4MM展開長(zhǎng)度LCOS1DNL12775MM螺旋角PARCTN545