4110柴油機活塞組設(shè)計計算

1.44萬字 36頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目 錄
摘 要 III
Abstract IV
1. 前 言 IV
1.1選題背景和意義 1
1.2 論文的主要工作 1
2. 4110柴油機活塞的設(shè)計 2
2.1活塞的工作條件和設(shè)計要求 2
2.1.1活塞的機械負(fù)荷 2
2.1.2活塞組的作用與特點 3
2.1.3活塞的潤滑 4
2.1.4設(shè)計要求 5
2.2活塞的材科 5
2.3活塞頭部的設(shè)計 6
2.3.1壓縮高度的確定 6
2.3.2活塞頂和環(huán)帶斷面 8
2.3.3環(huán)岸的強度校核 9
2.3.4活塞頭部與氣缸的配合 10
2.3.5提高活塞頭部及第一道環(huán)工作可靠性的結(jié)構(gòu)措施 10
2.4活塞裙部的設(shè)計 11
2.4.1裙部的尺寸和稍孔的位置 12
2.4.2裙部的膨脹控制 12
2.4.3活塞裙的配合間隙 13
3. 4110柴油機活塞銷和活塞銷座的選型設(shè)計 14
3.1活塞銷和銷座的強度和剛度 14
3.1.1活塞銷尺寸的確定 14
3.1.2活塞銷座的設(shè)計 16
3.2活塞銷和銷座的耐磨性 16
3.2.1承壓面積 17
3.2.2配合間隙和潤滑 17
3.3活塞銷的結(jié)構(gòu)、材料和工藝 17
4. 4110柴油機活塞環(huán)的設(shè)計 18
4.1活塞環(huán)的工作情況 18
4.1.1活塞環(huán)的密封作用 18
4.1.2活塞環(huán)的不正常運動 19
4.2活塞環(huán)的計算 20
4.2.1均壓環(huán)的自由形狀 20
4.2.2活塞環(huán)的彈力、應(yīng)力與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 22
4.2.3活塞環(huán)參數(shù)的選擇與驗算 24
4.2.4活塞環(huán)材料的檢驗 24
4.3活塞環(huán)斷面形狀的設(shè)計 24
4.3.1桶面環(huán) 25
4.3.2扭曲環(huán) 25
4.3.3錐面環(huán) 25
4.4油環(huán)的設(shè)計 26
4.4.1普通槽孔式油環(huán) 27
4.4.2彈簧脹圈油環(huán) 27
4.4.3鋼片組合油環(huán) 28
5. 總結(jié)與展望 29
致謝 30
參考文獻 30


摘 要
柴油機活塞是柴油機重要運動件之一 由于它常常處于高溫、高負(fù)荷、高速運動、潤滑不良和冷卻困難等相當(dāng)嚴(yán)酷的工作條件下。所以它成為了柴油機常見故障較多的零件之一。隨著柴油機技術(shù)的發(fā)展4110柴油機活塞的研制和運用 氣缸內(nèi)平均有效壓力、最高燃氣壓力和溫度均急劇地提高 使活塞處在更嚴(yán)酷的工作環(huán)境中。活塞性能已成為柴油機強化的一個最大障礙。這就給柴油機活塞的設(shè)計人員提供了一個研究方向： 如何在提高發(fā)動機性能的前提下 提高活塞工作的可靠性和耐久性。分析表明，通過對活塞及其組件的合理設(shè)計，可以有效的提高活塞工作的可靠性和耐久性，提高4110柴油機的性能。
本次設(shè)計的任務(wù)主要是4110柴油機活塞組的設(shè)計，包括活塞頭，活塞環(huán)，活塞銷座，活塞裙部，以及活塞銷的設(shè)計。
其中4110柴油機活塞活塞頭部設(shè)計是本次設(shè)計的重點，因為它承受周期性變化的氣體壓力，機械負(fù)荷高達大約62000牛頓（N）?；钊跉飧變?nèi)工作時，活塞頭部承受瞬時變化的高溫燃氣的作用，燃氣的最高溫度可高達2000-2500度，而且活塞頭部溫度梯度分布極不均勻，這就造成活塞頭部熱應(yīng)力分布不均，4110柴油機活塞組頭部承受極大的熱負(fù)荷。
本次設(shè)計的活塞頭部采用耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、比重小的共晶鋁硅合金材料，配以合理的頭部高度設(shè)計，有效減輕活塞機械負(fù)荷和熱負(fù)荷，增強活塞壽命以及耐磨性。


關(guān)鍵字：柴油機、活塞、活塞裙、活塞銷