內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)期末復(fù)習(xí)_袁兆成_精簡(jiǎn)版

1、內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)第一章第一章 內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)總論內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)總論第二章第二章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析 第三章第三章 內(nèi)燃機(jī)的平衡內(nèi)燃機(jī)的平衡 第四章第四章 曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng) 第五章第五章 配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 第六章第六章 曲軸飛輪組設(shè)計(jì)曲軸飛輪組設(shè)計(jì) 第七章第七章 連桿組設(shè)計(jì)連桿組設(shè)計(jì) 第八章第八章 活塞組設(shè)計(jì)活塞組設(shè)計(jì) 第九章第九章 內(nèi)燃機(jī)滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 第十章第十章 機(jī)體與缸蓋設(shè)計(jì)機(jī)體與缸蓋設(shè)計(jì)第十一章第十一章 內(nèi)燃機(jī)冷卻與潤(rùn)滑系設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)冷卻與潤(rùn)滑系設(shè)計(jì)第一章第一章 內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)總論內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)總論 第一節(jié)第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的一般流程

2、內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的一般流程 第二節(jié)第二節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)內(nèi)燃機(jī)的主要設(shè)計(jì)指標(biāo) 第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)燃機(jī)主要參數(shù)的選擇內(nèi)燃機(jī)主要參數(shù)的選擇 第五節(jié)第五節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展 第三節(jié)第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的選型內(nèi)燃機(jī)的選型返回開(kāi)始第一章第一章 內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)總論內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)總論 第一節(jié)第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的一般流程內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的一般流程一、計(jì)劃階段一、計(jì)劃階段 此階段由下述環(huán)節(jié)組成：此階段由下述環(huán)節(jié)組成：1. 確定任務(wù)確定任務(wù) 主要是根據(jù)市場(chǎng)需要和法規(guī)需要主要是根據(jù)市場(chǎng)需要和法規(guī)需要 (進(jìn)行必要性、可行進(jìn)行必要性、可行性論證性論證)，這個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該是企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃中確定的，有長(zhǎng)期規(guī)劃，也這個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該是企業(yè)產(chǎn)品

3、規(guī)劃中確定的，有長(zhǎng)期規(guī)劃，也有短期規(guī)劃。有短期規(guī)劃。 2. 組織設(shè)計(jì)組組織設(shè)計(jì)組根據(jù)任務(wù)挑選合適人選根據(jù)任務(wù)挑選合適人選 人員結(jié)構(gòu)合理人員結(jié)構(gòu)合理 技術(shù)結(jié)構(gòu)合理技術(shù)結(jié)構(gòu)合理3. 調(diào)查研究調(diào)查研究 a 訪問(wèn)市場(chǎng)和用戶(hù)，征求對(duì)產(chǎn)品的要求訪問(wèn)市場(chǎng)和用戶(hù)，征求對(duì)產(chǎn)品的要求 b 了解制造廠的工藝條件、設(shè)備能力以及配件供應(yīng)情況了解制造廠的工藝條件、設(shè)備能力以及配件供應(yīng)情況 c 收集同類(lèi)先進(jìn)產(chǎn)品的資料，考察同類(lèi)產(chǎn)品收集同類(lèi)先進(jìn)產(chǎn)品的資料，考察同類(lèi)產(chǎn)品 d 確定參考樣機(jī)確定參考樣機(jī) 4. 確定基本性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式（概念設(shè)計(jì)階段）。確定基本性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式（概念設(shè)計(jì)階段）。 主要是通過(guò)主要是通過(guò): 同類(lèi)型機(jī)

4、型對(duì)比、同類(lèi)型機(jī)型對(duì)比、 熱力學(xué)計(jì)算、熱力學(xué)計(jì)算、 動(dòng)力學(xué)計(jì)算和整機(jī)一維模型仿真分析。動(dòng)力學(xué)計(jì)算和整機(jī)一維模型仿真分析。5擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 說(shuō)明產(chǎn)品的原因、用途、適用范圍等說(shuō)明產(chǎn)品的原因、用途、適用范圍等 說(shuō)明內(nèi)燃機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)和要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明內(nèi)燃機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)和要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo) 如：如：a. 型式（汽或柴）、氣門(mén)數(shù)、直立或臥式型式（汽或柴）、氣門(mén)數(shù)、直立或臥式 b. 沖程數(shù)沖程數(shù) （4 或或 2）、缸徑）、缸徑D、沖程、沖程S c. 冷卻方式（水冷卻方式（水 或或 風(fēng)）風(fēng)） d. 汽缸排列方式汽缸排列方式 （直列、（直列、V型）型） e. 功率功率Ne、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n、扭

5、矩、扭矩M f. 燃油消耗率燃油消耗率ge(克克/千瓦千瓦.小時(shí)小時(shí)) g. 機(jī)油消耗率機(jī)油消耗率gm(克克/千瓦千瓦.小時(shí)小時(shí)) h. 大修期、保用期、一般大修期是保用期的大修期、保用期、一般大修期是保用期的2倍倍 i. 重量和外型尺寸重量和外型尺寸與用途有關(guān)（大車(chē)、小車(chē)、固定）與用途有關(guān)（大車(chē)、小車(chē)、固定） j. 排污指標(biāo)（噪聲、廢氣）排污指標(biāo)（噪聲、廢氣） k. 平均有效壓力平均有效壓力 pme l. 活塞平均速度活塞平均速度Cm . 主要結(jié)構(gòu)說(shuō)明主要結(jié)構(gòu)說(shuō)明 燃燒室、零部件（活塞連桿、曲軸飛輪、機(jī)體缸蓋、配氣機(jī)構(gòu)、供油燃燒室、零部件（活塞連桿、曲軸飛輪、機(jī)體缸蓋、配氣機(jī)構(gòu)、供油潤(rùn)滑、冷

6、卻、起動(dòng)潤(rùn)滑、冷卻、起動(dòng)） . 產(chǎn)品系列化和變型、強(qiáng)化的可能性產(chǎn)品系列化和變型、強(qiáng)化的可能性二、設(shè)計(jì)實(shí)施階段二、設(shè)計(jì)實(shí)施階段 1. 內(nèi)燃機(jī)總布置設(shè)計(jì)，確定主要零部件的允許運(yùn)動(dòng)尺內(nèi)燃機(jī)總布置設(shè)計(jì)，確定主要零部件的允許運(yùn)動(dòng)尺寸、結(jié)構(gòu)方案。寸、結(jié)構(gòu)方案。 2. 按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制零部件圖紙目錄。按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制零部件圖紙目錄。 3. 部件三維圖細(xì)致設(shè)計(jì)、零部件工作圖、縱橫剖面圖。部件三維圖細(xì)致設(shè)計(jì)、零部件工作圖、縱橫剖面圖。 三、檢驗(yàn)階段三、檢驗(yàn)階段 1. 試制多缸機(jī)樣機(jī)試制多缸機(jī)樣機(jī) 2. 多缸機(jī)試驗(yàn)（磨合、調(diào)整、性能試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)、配套試多缸機(jī)試驗(yàn)（磨合、調(diào)整、性能試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、可靠

7、性試驗(yàn)、配套試驗(yàn)和擴(kuò)大用戶(hù)試驗(yàn)）驗(yàn)和擴(kuò)大用戶(hù)試驗(yàn)） 3. 改進(jìn)與處理階段改進(jìn)與處理階段 a. 樣機(jī)鑒定樣機(jī)鑒定. b. 小批量生產(chǎn)小批量生產(chǎn) 4. 內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的“三化三化” a. 產(chǎn)品系列化：基本尺寸相同，不同的排列、缸數(shù)、增壓度，達(dá)到提產(chǎn)品系列化：基本尺寸相同，不同的排列、缸數(shù)、增壓度，達(dá)到提高高Pe b. 零部件通用化：同一系列的主要零件能夠通用。零部件通用化：同一系列的主要零件能夠通用。 c. 零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化：按照國(guó)標(biāo)、部標(biāo)或企標(biāo)設(shè)計(jì)零件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化：按照國(guó)標(biāo)、部標(biāo)或企標(biāo)設(shè)計(jì)“三化三化”可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少設(shè)計(jì)成本、組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少設(shè)計(jì)成本

8、、組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、便于使用、維修和配件供應(yīng)產(chǎn)率、便于使用、維修和配件供應(yīng)四、改進(jìn)與處理階段四、改進(jìn)與處理階段1樣機(jī)鑒定與改進(jìn)樣機(jī)鑒定與改進(jìn). 在總結(jié)了單缸機(jī)試驗(yàn)在總結(jié)了單缸機(jī)試驗(yàn) 、多缸機(jī)試制、樣機(jī)性能試驗(yàn)和用戶(hù)配套實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，往、多缸機(jī)試制、樣機(jī)性能試驗(yàn)和用戶(hù)配套實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，往往要進(jìn)行多方面的綜合改進(jìn)和進(jìn)一步的試驗(yàn)觀察，然后由企業(yè)或者地方主管部門(mén)往要進(jìn)行多方面的綜合改進(jìn)和進(jìn)一步的試驗(yàn)觀察，然后由企業(yè)或者地方主管部門(mén)組織新廠品鑒定。鑒定時(shí)設(shè)計(jì)和試制單位要提供下列文件：組織新廠品鑒定。鑒定時(shí)設(shè)計(jì)和試制單位要提供下列文件：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)內(nèi)燃機(jī)研發(fā)試制總結(jié)內(nèi)燃機(jī)研發(fā)試制總結(jié)

9、內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、耐久性、排放特性、噪聲水平等性能試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、耐久性、排放特性、噪聲水平等性能試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)量成本盈虧分析內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)量成本盈虧分析零部件標(biāo)準(zhǔn)審查報(bào)告零部件標(biāo)準(zhǔn)審查報(bào)告市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)分析市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)分析用戶(hù)使用報(bào)告用戶(hù)使用報(bào)告 單缸機(jī)試驗(yàn)單缸機(jī)試驗(yàn)2小批量生產(chǎn)和擴(kuò)大用戶(hù)試驗(yàn)小批量生產(chǎn)和擴(kuò)大用戶(hù)試驗(yàn) 內(nèi)燃機(jī)是一個(gè)十分復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，涉及到水、內(nèi)燃機(jī)是一個(gè)十分復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，涉及到水、油、氣的流動(dòng)與密封；油、氣的流動(dòng)與密封； 工質(zhì)燃燒、做功與傳熱；工質(zhì)燃燒、做功與傳熱； 機(jī)械傳動(dòng)等多個(gè)復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程，機(jī)械傳動(dòng)等多個(gè)復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程， 用戶(hù)的要求和

10、使用工況變化非常大，因此必須用戶(hù)的要求和使用工況變化非常大，因此必須經(jīng)過(guò)小批量生產(chǎn)和逐步擴(kuò)大用戶(hù)使用試驗(yàn)，經(jīng)經(jīng)過(guò)小批量生產(chǎn)和逐步擴(kuò)大用戶(hù)使用試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的設(shè)計(jì)完善和嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝調(diào)整，才過(guò)嚴(yán)密的設(shè)計(jì)完善和嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝調(diào)整，才能最終進(jìn)行正式商業(yè)化生產(chǎn)。能最終進(jìn)行正式商業(yè)化生產(chǎn)。本章開(kāi)始第三節(jié)第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的選型內(nèi)燃機(jī)的選型 一、柴油機(jī)、汽油機(jī)或氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)一、柴油機(jī)、汽油機(jī)或氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī) 柴油機(jī)：柴油機(jī)：燃料經(jīng)濟(jì)性好；燃料經(jīng)濟(jì)性好；工作可靠性和耐久性好，因?yàn)闆](méi)有點(diǎn)火系統(tǒng)；工作可靠性和耐久性好，因?yàn)闆](méi)有點(diǎn)火系統(tǒng)；可以通過(guò)增壓、擴(kuò)缸來(lái)增加功率；可以通過(guò)增壓、擴(kuò)缸來(lái)增加功率；防火安全性好，柴油

11、揮發(fā)性差；防火安全性好，柴油揮發(fā)性差；CO和和HC的排放比汽油機(jī)少。的排放比汽油機(jī)少。 汽油機(jī)：汽油機(jī)：空氣利用率高，轉(zhuǎn)速高，因而升功率高。空氣利用率高，轉(zhuǎn)速高，因而升功率高。因?yàn)闆](méi)有柴油機(jī)噴油系統(tǒng)的精密偶件，制造成本低；因?yàn)闆](méi)有柴油機(jī)噴油系統(tǒng)的精密偶件，制造成本低；低溫起動(dòng)性、加速性好，噪音低；低溫起動(dòng)性、加速性好，噪音低；由于升功率高，最高燃燒壓力低，所以結(jié)構(gòu)輕巧，比質(zhì)量?。ㄒ话阒挥捎谏β矢撸罡呷紵龎毫Φ?，所以結(jié)構(gòu)輕巧，比質(zhì)量?。ㄒ话阒挥胁裼蜋C(jī)的一半重量）；有柴油機(jī)的一半重量）；不冒黑煙，顆粒排放少。不冒黑煙，顆粒排放少。 目前來(lái)講，柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就是汽油機(jī)的缺點(diǎn)，反之亦然。目前來(lái)講，柴

12、油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就是汽油機(jī)的缺點(diǎn)，反之亦然。二、沖程二、沖程四沖程：使用可靠，工作柔和，耐磨，經(jīng)濟(jì)性好，指標(biāo)穩(wěn)定，四沖程：使用可靠，工作柔和，耐磨，經(jīng)濟(jì)性好，指標(biāo)穩(wěn)定，生生 產(chǎn)、使用經(jīng)驗(yàn)豐富；產(chǎn)、使用經(jīng)驗(yàn)豐富；二沖程：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)工作循環(huán)多一倍，實(shí)際功率輸出大二沖程：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)工作循環(huán)多一倍，實(shí)際功率輸出大5070%，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但經(jīng)濟(jì)性差。體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但經(jīng)濟(jì)性差。三、冷卻形式三、冷卻形式 水冷：水冷： 1. 冷卻均勻效果好；冷卻均勻效果好； 2.v 大，大，pe大；大； 3.受外界影響小受外界影響小; 4.噪音低噪音低. 風(fēng)冷：風(fēng)冷： 1. 散熱不好，熱負(fù)荷高，油嘴易堵，

13、機(jī)油易變稀，磨損大；散熱不好，熱負(fù)荷高，油嘴易堵，機(jī)油易變稀，磨損大； 2. 可在沙漠等缺水地帶使用，無(wú)凍裂；可在沙漠等缺水地帶使用，無(wú)凍裂； 3. 噪音大，因?yàn)闊o(wú)水套吸音；噪音大，因?yàn)闊o(wú)水套吸音； 4. 鑄造困難；鑄造困難； 5. 冷卻系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)漏水；冷卻系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)漏水； 6. 單體結(jié)構(gòu)，維修成本低。單體結(jié)構(gòu)，維修成本低。四、氣缸的布置四、氣缸的布置 主要由發(fā)動(dòng)機(jī)的使用環(huán)境決定。主要由發(fā)動(dòng)機(jī)的使用環(huán)境決定。 單列：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便。單列：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便。 雙列：在增加功率，提高車(chē)廂面積有效利用要求下，趨雙列：在增加功率，提高車(chē)廂面積有效利用要求下，趨向采用雙列，雙列有向

14、采用雙列，雙列有V型、錯(cuò)缸型（缸心線平行和缸心型、錯(cuò)缸型（缸心線平行和缸心線不平行兩種）線不平行兩種） 臥式：可布置在底盤(pán)中部或后部，大幅度降低高度，改臥式：可布置在底盤(pán)中部或后部，大幅度降低高度，改善面積利用率，開(kāi)闊視野，提高了操縱性、機(jī)動(dòng)性。善面積利用率，開(kāi)闊視野，提高了操縱性、機(jī)動(dòng)性。 本章開(kāi)始第二章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析返回開(kāi)始第一節(jié)第一節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)( (活塞的運(yùn)動(dòng)學(xué)）活塞的運(yùn)動(dòng)學(xué)）第二節(jié)第二節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的作用力曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的作用力第一節(jié)第一節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)(活塞的運(yùn)動(dòng)學(xué)活塞的運(yùn)動(dòng)學(xué))一、一、 簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述 機(jī)構(gòu)的作用：機(jī)

15、構(gòu)的作用： 活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 活塞上的力轉(zhuǎn)化為曲軸上的扭矩活塞上的力轉(zhuǎn)化為曲軸上的扭矩 兩個(gè)假設(shè)：兩個(gè)假設(shè)： 1.曲軸作勻速運(yùn)轉(zhuǎn)曲軸作勻速運(yùn)轉(zhuǎn); 2.角速度角速度為常數(shù)。為常數(shù)。二、二、 中心曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律中心曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律活塞的位移表示為活塞的位移表示為)coscos()(rllrAOOAAAx連桿比有利用正弦定理，中，在 sinsinLrsinsinrsinL AOB2122212)sin1 ()sin(1 cos cos)sin1 ()( 2122rllrx活塞的運(yùn)動(dòng)可以用三角函數(shù)組成的復(fù)諧函數(shù)表示，既活塞的運(yùn)動(dòng)是活塞的

16、運(yùn)動(dòng)可以用三角函數(shù)組成的復(fù)諧函數(shù)表示，既活塞的運(yùn)動(dòng)是復(fù)諧運(yùn)動(dòng)。復(fù)諧運(yùn)動(dòng)。 226644222122sin211 sin161sin81sin211)sin1 ( 又aaravvrv )2cos(cos )2sin2(sin 2對(duì)x求一階導(dǎo)和二階導(dǎo)，得XXrrrX)2cos1(41)cos1()2cos2121(21)cos1(sin21)cos1(2 第二節(jié)第二節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的作用力曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的作用力一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)中力的傳遞和相互關(guān)系一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)中力的傳遞和相互關(guān)系作用力分為：氣壓力Fg慣性力往(復(fù)慣性力Fj、旋轉(zhuǎn)慣性力Fr）合成力 F=Fj+Fg一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)中力的傳遞和相互

17、關(guān)系FgFjFcos FFtgFFlN )cos(cos )sin(cos )cos(F )sin(kFFFFFtll轉(zhuǎn)矩順時(shí)針為正。指向圓心為正。同向?yàn)檎?，與 kt上式說(shuō)明，永遠(yuǎn)存在一個(gè)與輸出扭矩方向相反、大小相等的翻倒力矩。 二、氣壓力的作用效果二、氣壓力的作用效果氣壓力Fg和 在機(jī)體內(nèi)部平衡掉，對(duì)外沒(méi)有自由力，只有扭矩輸出和翻倒力矩gFrFrFMtcos)sin( 單缸扭矩MFrFrtgFhFMN cos)sin(sin)sin(cossin sin)(180sin( 翻倒力矩質(zhì)心半徑 22kkmrm21kkkmmm曲柄連桿機(jī)構(gòu)的所有零件，按照運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可分為三組。 活塞組m, 包括活塞、

18、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)和卡環(huán)。 曲軸組 mka. 連桿軸頸及與連桿軸頸相重合的曲柄部分 mk1b. 曲柄上連桿軸頸與主軸頸中間的部分 mk2其當(dāng)量質(zhì)量 連桿組 根據(jù)質(zhì)量守恒和質(zhì)心守恒原理 所以 關(guān)鍵是求出重心位置?，F(xiàn)在利用制圖軟件可以方便求出。 221121lmlmmmm mllmmllm 1221 三、往復(fù)慣性力1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量換算換算原則：保持當(dāng)量系統(tǒng)與原機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等效。 四、往復(fù)慣性力和氣壓力作用的差別四、往復(fù)慣性力和氣壓力作用的差別 氣壓力Fg 是做功的動(dòng)力，產(chǎn)生輸出扭矩。氣壓力Fg 在機(jī)體內(nèi)部平衡，沒(méi)有自由力。Fj 沒(méi)有平衡，有自由力產(chǎn)生，是發(fā)動(dòng)機(jī)縱向振動(dòng)的根源。Fjmax FgmaxF

19、j 所占區(qū)域長(zhǎng)，總是存在，正負(fù)面積相等；Fg 呈脈沖性。 六、多缸機(jī)扭矩（動(dòng)力計(jì)算）六、多缸機(jī)扭矩（動(dòng)力計(jì)算） 以六缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)（153624）為例： 如果第一缸的扭矩為M1()，則第二缸的扭矩為M2M1(+240)，M3M1（480），. 第一主軸頸所受扭矩 M0,1=0第二主軸頸所受扭矩 M1,2=M1()第三主軸頸所受扭矩 M2,3= M1,2+M1（240）第四主軸頸所受扭矩 M3,4= M2,3+ M1（480）第五主軸頸所受扭矩 M4,5= M3,4+ M1（120）第六主軸頸所受扭矩 M5,6= M4,5+ M1（600）第七主軸頸所受扭矩 M6,7= M5,6+ M1（360

20、） =M 5，21，63，42. 連桿軸頸扭矩 根據(jù)扭矩向后傳遞的原則，Mgi應(yīng)該是前一個(gè)主軸頸上的積累扭矩Mzi與作用在本曲柄銷(xiāo)上的切向力所引起單缸扭矩的一半。 iiAAFFAdMdMMAm360720)(1201221或 3.平均扭矩?fù)?jù)此可以計(jì)算指示功率、有效扭矩等動(dòng)力指標(biāo)。 )360(21)600(21)120(21)480(21)240(21)(212165432115,614,513,412,311,21MMMMMMMMMMMMMMMMMggggggtr第三章第三章 內(nèi)燃機(jī)的平衡內(nèi)燃機(jī)的平衡第二節(jié)第二節(jié) 旋轉(zhuǎn)慣性力的分析旋轉(zhuǎn)慣性力的分析第三節(jié)第三節(jié) 單列式內(nèi)燃機(jī)往復(fù)慣性力的平衡分析單

21、列式內(nèi)燃機(jī)往復(fù)慣性力的平衡分析第四節(jié)第四節(jié) 雙列式內(nèi)燃機(jī)往復(fù)慣性力的分析雙列式內(nèi)燃機(jī)往復(fù)慣性力的分析第一節(jié)第一節(jié) 平衡的基本概念平衡的基本概念返回開(kāi)始第三章第三章 內(nèi)燃機(jī)的平衡內(nèi)燃機(jī)的平衡第一節(jié)第一節(jié) 平衡的基本概念平衡的基本概念 一、平衡的定義一、平衡的定義 當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在穩(wěn)定工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果傳給支承的作用力的大小和方向均當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在穩(wěn)定工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果傳給支承的作用力的大小和方向均不隨時(shí)間而變化，則我們就稱(chēng)此內(nèi)燃機(jī)是平衡的。實(shí)際上這種情況不存不隨時(shí)間而變化，則我們就稱(chēng)此內(nèi)燃機(jī)是平衡的。實(shí)際上這種情況不存在。在。 二、內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)的原因二、內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)的原因工作過(guò)程的周期性：發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩是周期性變化的。工作

22、過(guò)程的周期性：發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩是周期性變化的。機(jī)件運(yùn)動(dòng)的周期性：旋轉(zhuǎn)慣性力、往復(fù)慣性力是周期性變化的。機(jī)件運(yùn)動(dòng)的周期性：旋轉(zhuǎn)慣性力、往復(fù)慣性力是周期性變化的。 三、不平衡的危害三、不平衡的危害引起車(chē)輛的振動(dòng)，影響乘員的舒適性、駕駛的平順性。引起車(chē)輛的振動(dòng)，影響乘員的舒適性、駕駛的平順性。固定式內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)，會(huì)縮短基礎(chǔ)或建筑物的壽命。固定式內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)，會(huì)縮短基礎(chǔ)或建筑物的壽命。產(chǎn)生振動(dòng)噪音、消耗能量、降低機(jī)器的總效率。產(chǎn)生振動(dòng)噪音、消耗能量、降低機(jī)器的總效率。引起緊固連接件的松動(dòng)或過(guò)載、引起相關(guān)儀器和設(shè)備的異常損壞引起緊固連接件的松動(dòng)或過(guò)載、引起相關(guān)儀器和設(shè)備的異常損壞。 第三節(jié)第三節(jié) 單列式內(nèi)燃機(jī)

23、往復(fù)慣性力的平衡分析單列式內(nèi)燃機(jī)往復(fù)慣性力的平衡分析 幾個(gè)基本概念 Ccos2CcosjjjFFF2往復(fù)慣性力始終沿氣缸軸線作用，大小和方向按簡(jiǎn)諧規(guī)律變化，力矩總是作用在氣缸中心線與曲軸中心線組成的平面內(nèi)。都是不平衡的自由力，如果不采取平衡措施，就會(huì)傳到支承上，引起縱向振動(dòng)。 1. 往復(fù)慣性力可以用旋轉(zhuǎn)矢量表示為3和jjFF單列四沖程六缸機(jī)（單列四沖程六缸機(jī)（153624）1206720A0 0RjRjFF慣性力分析： 慣性力矩分析：相當(dāng)于兩個(gè)三拐曲軸對(duì)稱(chēng)安置， 0 0, jjMM在自身已經(jīng)達(dá)到靜平衡和動(dòng)平衡性的曲軸上添加平衡重，目的是減輕軸承負(fù)荷和減小曲軸的內(nèi)彎矩。 5，21，63，4本章開(kāi)

24、始第四章第四章 曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)第一節(jié)第一節(jié) 扭振的基本概念扭振的基本概念返回開(kāi)始第二節(jié)第二節(jié) 扭振系統(tǒng)自由振動(dòng)計(jì)算扭振系統(tǒng)自由振動(dòng)計(jì)算第三節(jié)第三節(jié) 強(qiáng)迫振動(dòng)與共振強(qiáng)迫振動(dòng)與共振第四節(jié)第四節(jié) 曲軸系統(tǒng)的激發(fā)力矩曲軸系統(tǒng)的激發(fā)力矩第五節(jié)第五節(jié) 曲軸系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)與共振曲軸系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)與共振第六節(jié)第六節(jié) 扭振的消減措施扭振的消減措施第七節(jié)第七節(jié) 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的現(xiàn)代測(cè)試分析方法扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的現(xiàn)代測(cè)試分析方法第四章第四章 曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)曲軸系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng) 第一節(jié) 扭振的基本概念 扭振扭振：使曲軸各軸段間發(fā)生周期性相互扭轉(zhuǎn)的振動(dòng)?，F(xiàn)象：現(xiàn)象： 發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)生劇烈抖動(dòng)，噪音增加，

25、磨損增加，油耗 增加，功率下降，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生曲軸扭斷。發(fā)動(dòng)機(jī)偏離該轉(zhuǎn)速時(shí)，上述現(xiàn)象消失 。原因原因：曲軸系統(tǒng)由具有一定彈性和慣性的材料組成，本身具有一定的固有頻率。系統(tǒng)上作用有大小和方向呈周期性變化的干擾力矩。干擾力矩的變化頻率與系統(tǒng)固有頻率接近時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生共振。研究目的研究目的：通過(guò)計(jì)算找出臨界轉(zhuǎn)速、振幅、扭振應(yīng)力，決定是否采取減振措施，或避開(kāi)臨界轉(zhuǎn)速。扭振當(dāng)量系統(tǒng)的組成扭振當(dāng)量系統(tǒng)的組成：根據(jù)動(dòng)力學(xué)等效原則，將當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量布置在實(shí)際軸有集中質(zhì)量的地方；當(dāng)量軸段剛度與實(shí)際軸段剛度等效，但沒(méi)有質(zhì)量。本章開(kāi)始例：六缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)（153624），求各階簡(jiǎn)諧力矩的相位差，并做出相位圖。解：對(duì)于四沖程

26、， 212 2 211 1 21，k第五拐上第k階力矩相位差 120515kkkk第三拐上第k階力矩相位差 240313kkkk第六拐上第k階力矩相位差 360616kkkk第二拐上第k階力矩相位差 480212kkkk第四拐上第k階力矩相位差 600414kkkk 212 2 211 1 21，k取 得到相位圖如下：第六節(jié)第六節(jié) 扭振的消減措施扭振的消減措施 一、使曲軸轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速，更要避開(kāi)標(biāo)定轉(zhuǎn)速 二、改變曲軸的固有頻率 提高曲軸剛度C。 增加主軸頸直徑； 減小曲軸長(zhǎng)度； 提高重疊度。2. 減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 空心曲軸； 降低平衡重質(zhì)量； 降低皮帶輪、 飛輪質(zhì)量。 三、提高軸系的阻尼：主要靠

27、材料 四、改變激振強(qiáng)度 ziia11對(duì)次主諧量，可通過(guò)改變發(fā)火次序、氣缸夾角來(lái)達(dá)到 第五章第五章 配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)返回開(kāi)始第二節(jié)第二節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和凸輪型線設(shè)計(jì)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和凸輪型線設(shè)計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 凸輪軸及氣門(mén)驅(qū)動(dòng)件設(shè)計(jì)凸輪軸及氣門(mén)驅(qū)動(dòng)件設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)型式及評(píng)價(jià)配氣機(jī)構(gòu)型式及評(píng)價(jià)第五節(jié)第五節(jié) 可變配氣相位及其機(jī)構(gòu)（可變配氣相位及其機(jī)構(gòu)（VVTVVT）四、凸輪的工作段和緩沖段設(shè)計(jì)四、凸輪的工作段和緩沖段設(shè)計(jì) 1. 緩沖段設(shè)計(jì) 設(shè)置緩沖段的必要性a. 由于氣門(mén)間隙L0(mm)的存在，使得氣門(mén)實(shí)際開(kāi)啟時(shí)刻晚于挺柱動(dòng)作時(shí)刻。b. 由

28、于彈簧預(yù)緊力P0(N)的存在，使得機(jī)構(gòu)在一開(kāi)始要產(chǎn)生壓縮彈性變形，等到彈性變形力克服了氣門(mén)彈簧預(yù)緊力之后，氣門(mén)才能開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。c. 由于缸內(nèi)氣壓力的存在，尤其是排氣門(mén)，氣缸壓力的作用與氣門(mén)彈簧預(yù)緊力的作用相同，都是阻止氣門(mén)開(kāi)啟，使氣門(mén)晚開(kāi)。 上述原因使氣門(mén)實(shí)際開(kāi)啟時(shí)刻晚于理論時(shí)刻，實(shí)際落座時(shí)刻早于理論上述原因使氣門(mén)實(shí)際開(kāi)啟時(shí)刻晚于理論時(shí)刻，實(shí)際落座時(shí)刻早于理論時(shí)刻。造成開(kāi)起沖擊大、落座速度高。機(jī)構(gòu)振動(dòng)、噪聲和磨損加劇。時(shí)刻。造成開(kāi)起沖擊大、落座速度高。機(jī)構(gòu)振動(dòng)、噪聲和磨損加劇。第四節(jié)第四節(jié) 凸輪軸及氣門(mén)驅(qū)動(dòng)件設(shè)計(jì)凸輪軸及氣門(mén)驅(qū)動(dòng)件設(shè)計(jì) 一、凸輪軸基本結(jié)構(gòu)參數(shù)一、凸輪軸基本結(jié)構(gòu)參數(shù)異缸同名凸輪夾角

29、 A/2 A發(fā)火間隔角同缸異名凸輪夾角 曲軸轉(zhuǎn)角/（）氣門(mén)升程/mm)(4190)2180()2180(3602121i2i2e1eo2i1i2e1e2i1eT當(dāng)凸輪挺柱的接觸點(diǎn)不在一條直線上，接觸點(diǎn)的位置相差角時(shí) ，圖a2Te1e2e1)2180(180凸輪與曲軸位置的確定凸輪與曲軸位置的確定壓縮上止點(diǎn) 膨脹下止點(diǎn) 排氣桃尖 上止點(diǎn) 進(jìn)氣桃尖 進(jìn)氣下止點(diǎn) e1 i1-e2 i2當(dāng)活塞位于壓縮上止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)排氣凸輪相對(duì)于挺柱中心線的夾角這是確定凸輪軸與曲軸相對(duì)工作位置，即正時(shí)位置所必須掌握的是確定凸輪軸與曲軸相對(duì)工作位置，即正時(shí)位置所必須掌握的 e1e2e1)2180(1802T3. 搖臂及其支

30、承 有足夠的抗彎剛度：搖臂采用有足夠的抗彎剛度：搖臂采用T型斷面，搖臂軸采用空心軸。型斷面，搖臂軸采用空心軸。搖臂應(yīng)盡量避免懸臂安裝，與氣門(mén)接觸面要淬硬。搖臂應(yīng)盡量避免懸臂安裝，與氣門(mén)接觸面要淬硬。注意加強(qiáng)支座剛度。注意加強(qiáng)支座剛度。4. 氣門(mén)氣門(mén) 設(shè)計(jì)要求：進(jìn)氣門(mén)：a.有足夠的進(jìn)氣流量，流動(dòng)阻力?。?b.重量輕； c.耐磨性好； d.密封性好。排氣門(mén)：a.有較低的溫度，耐熱性好； b.耐磨性好； c密封性好。氣門(mén)的主要尺寸：A. lv：取決于缸蓋和氣門(mén)彈簧的安裝高度：取決于缸蓋和氣門(mén)彈簧的安裝高度Dlv) 3 . 11 . 1 (B. d：受限于缸蓋上的空間尺寸：受限于缸蓋上的空間尺寸iei

31、ddDd)85. 08 . 0()5 . 032. 0(dvivdd)25. 02 . 0( C. 氣門(mén)桿直徑dv大時(shí)，外表面積大，有利于傳熱。一般進(jìn)排氣門(mén)桿一樣 D. 氣門(mén)錐角氣門(mén)錐角 小，氣體流通斷面積大；大，自位作用好，大升程時(shí)氣體流動(dòng)阻力小。一般45。增壓柴油機(jī)30，因受力變形大。 材料：進(jìn)氣門(mén)：（300400C）40Cr、35CrMo、38CrSi、42Mn2V排氣門(mén)：（500C）4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo。 氣門(mén)頭部背錐角除影響氣門(mén)剛度外，還影響進(jìn)氣阻力。某項(xiàng)試驗(yàn)表明，當(dāng)=20時(shí)有最大的進(jìn)氣流量。 dv第六章第六章 曲軸飛輪組設(shè)計(jì)曲軸飛輪組設(shè)計(jì)返回開(kāi)始第一節(jié)第一節(jié) 曲軸的

32、工作情況、材料選擇曲軸的工作情況、材料選擇第二節(jié)第二節(jié) 曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 曲軸的疲勞強(qiáng)度校核曲軸的疲勞強(qiáng)度校核第四節(jié)第四節(jié) 提高曲軸疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措提高曲軸疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措 施和工藝措施施和工藝措施第五節(jié)第五節(jié) 飛輪的設(shè)計(jì)飛輪的設(shè)計(jì)第六章第六章 曲軸飛輪組設(shè)計(jì)曲軸飛輪組設(shè)計(jì) 第一節(jié)第一節(jié) 曲軸的工作情況、材料選擇曲軸的工作情況、材料選擇 一、工作條件、設(shè)計(jì)要求 工作條件：工作條件：周期變化的力、力矩共同作用，即受周期變化的力、力矩共同作用，即受彎曲彎曲又受又受扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)，承受交變疲勞，承受交變疲勞載荷，重點(diǎn)是彎曲載荷。曲軸的破壞載荷，重點(diǎn)是彎曲載荷。曲軸的破壞80是彎曲疲

33、勞破壞。是彎曲疲勞破壞。形狀復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重（軸頸和曲柄連接的圓角部分）。形狀復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重（軸頸和曲柄連接的圓角部分）。軸徑比壓大，摩擦磨損嚴(yán)重。（更換活塞、活塞環(huán)，鏜缸套，修復(fù)軸徑比壓大，摩擦磨損嚴(yán)重。（更換活塞、活塞環(huán)，鏜缸套，修復(fù)氣門(mén)、氣門(mén)座，磨曲軸）氣門(mén)、氣門(mén)座，磨曲軸）設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：有足夠的耐疲勞強(qiáng)度（疲勞試驗(yàn)）有足夠的耐疲勞強(qiáng)度（疲勞試驗(yàn)）有足夠的承壓面積，軸頸表面要耐磨有足夠的承壓面積，軸頸表面要耐磨盡量減少應(yīng)力集中盡量減少應(yīng)力集中剛度要好，變形小，否則惡化其它零件的工作條件（兩岸軸承、主軸承、剛度要好，變形小，否則惡化其它零件的工作條件（兩岸軸承、主軸承、活塞、活

34、塞、機(jī)體機(jī)體等）。等）。 二、材料二、材料要根據(jù)用途和強(qiáng)化程度，正確選用：要根據(jù)用途和強(qiáng)化程度，正確選用：中碳鋼（中碳鋼（35，40，45），合金鋼，球墨鑄鐵（），合金鋼，球墨鑄鐵（QT，球，球化過(guò)程要求工藝高）化過(guò)程要求工藝高）第二節(jié)第二節(jié) 曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 長(zhǎng)度決定于缸心距缸心距L0 、缸徑缸徑、缸蓋形式（分組缸蓋）缸蓋形式（分組缸蓋） 一、曲柄銷(xiāo)一、曲柄銷(xiāo)D2 和和L2 趨勢(shì)：D2 ，L2 優(yōu)點(diǎn)：L2 一定時(shí)，D2增加，比壓下降，耐磨性提高。D2增加，彎曲剛度增加，扭轉(zhuǎn)剛度增加。L2下降，縱向尺寸下降，剛度提高，缸心距下降。 從潤(rùn)滑理論來(lái)講，希望4 . 022DL 提高D2

35、受到兩個(gè)限制：D2增加導(dǎo)致離心力增加，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加受到連桿大頭及剖分面形式影響，一般 斜切口平切口 0.7 0.65 65. 02DD)(01. 02222cmLDF 5 . 02 . 02FF承壓面積 ，一般 二、主軸頸二、主軸頸 D1，L1 從等剛度出發(fā)，D1D2；從等強(qiáng)度出發(fā)，D1D2 e原因： D1增加，可以提高曲軸剛度，增加了曲柄剛度，不增加離心力。 D1增加，可增加扭轉(zhuǎn)剛度，固有頻率 ，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 I 不多。 但是，D1增加，圓周速度 ，摩擦損失 ，油溫 。0.3DL ,LL ,25. 105. 1/112121DD一般 三、曲柄三、曲柄 整體式曲軸中最薄弱的環(huán)節(jié)。橫截面的抗彎模數(shù)為

36、 62bhW實(shí)際理論上40 %,02 %,10Wh重。應(yīng)力分布不均勻更加嚴(yán)，實(shí)際理論上 5 bWb%,10%,10（h h增加圓角處應(yīng)力集中得到改善，增加圓角處應(yīng)力集中得到改善，b b增加導(dǎo)增加導(dǎo)致應(yīng)力不均勻性增加）致應(yīng)力不均勻性增加）多數(shù)采用橢圓形曲柄 本章開(kāi)始第四節(jié)第四節(jié) 提高曲軸疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施和工藝措施提高曲軸疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施和工藝措施 一、結(jié)構(gòu)措施一、結(jié)構(gòu)措施 rDD221SDDsA2121加大曲軸軸頸的重疊度A（），可以增加抗彎和抗扭剛度。2. 加大軸頸附近的過(guò)渡圓角重疊度的無(wú)量綱形式：14橢圓法；分段圓弧法；沉割圓角法 3. 采用空心曲軸 提高彎曲剛度，減小應(yīng)力集中，減輕曲軸

37、重量，但加工復(fù)雜，必須鑄造，模具復(fù)雜 4. 開(kāi)卸載槽 采用沉割圓角的曲軸 有卸載槽的曲軸結(jié)構(gòu) 二、工藝措施二、工藝措施 1. 圓角滾壓強(qiáng)化 原理：表面產(chǎn)生剩余壓應(yīng)力，低消部分工作拉伸應(yīng)力，提高曲軸的疲勞強(qiáng) 度。鋼軸疲勞強(qiáng)度可提高30，球鐵軸疲勞強(qiáng)度可提高3060。 2. 圓角淬火 用熱處理的方法使金屬發(fā)生組織相變，如產(chǎn)生馬氏體相、貝氏體相，發(fā)生體積膨張而產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。曲軸疲勞強(qiáng)度可提高3050 曲軸淬火殘余應(yīng)力仿真模擬 考慮表面淬火的曲軸強(qiáng)度分析模型 曲軸在表面淬火處理之后，表面材料發(fā)生了變化。為了真實(shí)模擬曲軸的疲勞曲軸在表面淬火處理之后，表面材料發(fā)生了變化。為了真實(shí)模擬曲軸的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)該

38、在曲軸有限元模型中考慮淬火硬化的過(guò)程和效果。利用仿真模擬強(qiáng)度，應(yīng)該在曲軸有限元模型中考慮淬火硬化的過(guò)程和效果。利用仿真模擬的方法模擬曲軸高頻感應(yīng)加熱淬火過(guò)程，在曲軸表面形成殘余應(yīng)力，然后用的方法模擬曲軸高頻感應(yīng)加熱淬火過(guò)程，在曲軸表面形成殘余應(yīng)力，然后用帶有殘余應(yīng)力的曲軸有限元模型進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算分析。帶有殘余應(yīng)力的曲軸有限元模型進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算分析。 3. 噴丸強(qiáng)化處理 與滾壓強(qiáng)化的道理一樣，屬于冷作硬化變形，在金屬表面留下壓應(yīng)力，而且使表面硬度提高，從而提高曲軸的疲勞強(qiáng)度 4. 氮化處理 利用輝光離子氮化或氣體軟氮化方法，使氮?dú)鉂B入曲軸表面，由于氮的擴(kuò)散鈉作用，使金屬體積增大，因而產(chǎn)生擠壓

39、應(yīng)力。曲軸疲勞強(qiáng)度可提高30。 本章開(kāi)始第七章第七章 連桿組設(shè)計(jì)連桿組設(shè)計(jì) 返回開(kāi)始第二節(jié)第二節(jié) 連桿螺栓的設(shè)計(jì)連桿螺栓的設(shè)計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 提高螺栓疲勞強(qiáng)度措施提高螺栓疲勞強(qiáng)度措施第四節(jié)第四節(jié) 連桿的強(qiáng)度計(jì)算方法連桿的強(qiáng)度計(jì)算方法第一節(jié)第一節(jié) 連桿的設(shè)計(jì)連桿的設(shè)計(jì)第七章第七章 連桿組設(shè)計(jì)連桿組設(shè)計(jì) 組成：連桿體（小頭、桿身、連桿大頭），連桿蓋，連桿螺栓，軸瓦。組成：連桿體（小頭、桿身、連桿大頭），連桿蓋，連桿螺栓，軸瓦。作用：傳遞力、改變運(yùn)動(dòng)方式。作用：傳遞力、改變運(yùn)動(dòng)方式。 第一節(jié)第一節(jié) 連桿的設(shè)計(jì)連桿的設(shè)計(jì) 一、工作情況 運(yùn)動(dòng)：上下橫向擺動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；受力：基本上是周期性變化的拉壓載荷 j

40、maxzmaxLjmaxjzmaxzjLjmaxjzP-PP ,PP PP 360-PP ,PP 0P 0，時(shí)，時(shí)21jr1GGP)( 計(jì)算斷面的慣性載荷為二、設(shè)計(jì)要求二、設(shè)計(jì)要求 足夠的耐疲勞強(qiáng)度，能夠承受很大的交變載荷（拉、壓）；有足夠的剛度，保證軸承潤(rùn)滑及其他磨損正常；由于高速運(yùn)動(dòng)，盡量減輕重量?？傇瓌t：在盡可能輕巧的結(jié)構(gòu)條件下，保證足夠的剛度和強(qiáng)度 三、連桿材料三、連桿材料 精選含碳量的中碳鋼，45，40；中碳合金鋼（40Cr，40MnB，40MnVB）；鍛造后進(jìn)行調(diào)質(zhì)；機(jī)加后探傷（關(guān)鍵零部件100%探傷，如曲軸、連桿，否則容易出現(xiàn)事故）。球墨鑄鐵 （載荷小的連桿）鋁合金（小型發(fā)動(dòng)機(jī)）第八章第八章 活塞組設(shè)計(jì)活塞組設(shè)計(jì)返回開(kāi)始第一節(jié)第一節(jié) 活塞的設(shè)計(jì)活塞的設(shè)計(jì) 第二節(jié)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 活塞環(huán)的設(shè)計(jì)活塞環(huán)的設(shè)計(jì) 第八章第八章 活塞組設(shè)計(jì)活塞組設(shè)計(jì) 第一節(jié)第一節(jié) 活塞的設(shè)計(jì)活塞的設(shè)計(jì) 一、工作條件一、工作條件 1. 高溫導(dǎo)致熱負(fù)荷大 燃?xì)鉁囟龋?柴油機(jī) 汽油機(jī) C20001500TzmaxC25002000Tzmax活塞頂部溫度：汽油機(jī)柴油機(jī) C340250 C400280Th第三節(jié)第三節(jié) 活塞環(huán)的設(shè)計(jì)活塞環(huán)的設(shè)計(jì) 分類(lèi)：氣環(huán)、油環(huán)作用：氣環(huán)密封、導(dǎo)熱；油環(huán)刮油、布油。其中密封的作用最為重