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387柴油机设计(活塞连杆组)

387柴油机设计(活塞连杆组)摘要本文主要介绍387柴油机活塞连杆组的设计。

在本次设计中,考虑到387柴油机主要应用于农业生产中的中小型机械,环境往往较为恶劣,需要内燃机具有较好的动力性能为农机产品提供足够的动力。

本次设计在387柴油机基础上加大了活塞的工作行程,改球形燃烧室为W形燃烧室,使其动力性与经济性都有所提高。

但由于工作行程的加大,平衡性变差,噪音与震动加大,在设计时对其采取一定的措施。

燃烧系统采用直喷型,易启动,节能效果明显,可使经济性和动力性大大提高。

发动机转速为3000r/min左右,12h标定功率约27kW,符合当今低速汽车对转速及功率的需求。

通过参数及工艺性能的控制可使燃油消耗率保持在245g/kW.h以内。

本文着重讨论了活塞连杆组部位的设计要求及特点。

本人主要任务是设计387柴油机的活塞连杆组,首先根据柴油机的性能指标对柴油机主要的性能参数进行了选择。

然后在参照387柴油机的活塞连杆组进行结构设计。

在阐述活塞连杆组设计过程的同时也对主要零部件的设计要点作了总结。

本说明书中重点论述了387柴油机活塞连杆组的设计依据与设计过程。

关键词:柴油机,活塞,连杆THE DESIGN OF 387 DIESEL ENGINE (PARTS OFPISTON GROUP)ABSTRACTThis paper mainly introduces the design of the 387 diesel engine parts of piston group. In this design, considering the 387 diesel engines are mainly applied in small and medium-sized machinery, agricultural production environment is bad, need often has better performance for internal machinery products provide enough power. The Diesel 387 which designed this time is on the basis of the old Diesel 387 and increasing the piston stroke, with its power performance and economical efficiency enhanced. However, because of the work itinerary increased, its balance became worse, noise and vibration also increased. So in this design, I have to take some certain measures. Combustion Chamber using injection type, easy to start, energy saving effect, and can make the efficiency and performance improved greatly. The engine speed is 3000r/min, about 27kW/12h calibration power, speed and the current low power of the car needs. Through the parameters and process performance control can make fuel consumption in 245g/kW.This paper discusses the design requirements and characteristics of the cylinder important parts。

My main task is to design 387 engine parts of piston group. On the first, according to the diesel’s performance target, I should to choose the main performance mark of the diesel. Then in the light of the design of 387 diesel parts of piston group to design the structure. When explained the process of the parts of piston group design, I also summarized the main parts. This thesis focused on expounding the foundation and process of the 387 diesel engine parts of piston group design.KEY WORDS:diesel engine, the piston, the connecting rod,目录第一章前言 (1)§1.1 柴油机技术概述及发展趋势 (1)§1.1.2 柴油机技术的发展趋势 (1)§1.2 我国柴油机技术的发展 (2)第二章整体设计 (4)§2.1 柴油机设计的总体要求 (4)§2.2 柴油机的设计要求 (4)§2.3 387柴油机简介 (5)§2.4 柴油机主要零部件的设计 (6)§2.4.1 活塞 (6)§2.4.2 连杆 (6)§2.4.3 曲轴飞轮组 (7)§2.4.4 气缸盖 (7)§2.4.5 机体组 (8)第三章活塞组零件的参数选择 (9)§3.1 活塞组的工作条件 (9)§3.1.1机械负荷 (9)§3.1.2热负荷 (9)§3.1.3活塞高速滑动,润滑不良 (9)§3.2 活塞的设计 (9)§2.2.2 活塞的材料 (9)§3.2 活塞头部的设计 (10)§3.2.4 活塞裙部的设计 (13)§3.3 活塞销的设计 (14)§3.4 塞环和活塞环槽的设计 (16)§3.4.1 活塞环的工作情况和设计要求 (16)§3.4.2 活塞环的组合和结构 (16)§3.4.3 活塞环和环槽的参数选择 (18)§3.5 活塞组的重量 (19)第四章活塞的应力分析和强度校核 (20)§4.1、活塞的校核 (20)§4.2、活塞销的受力与校核 (21)§4.3、活塞环的校核 (23)第五章连杆组零件参数的选择 (25)§5.1 连杆的工作情况 (25)§5.2 连杆的材料 (25)§5.3 连杆长度的确定 (25)§5.4 连杆小头的设计 (26)§5.4.1、小头结构形式 (26)§5.4.2、小头尺寸 (26)§5.4.3、连杆衬套 (27)§5.5 连杆杆身的设计 (27)§5.6 连杆大头的设计 (28)§5.6.1、连杆大头的剖分形式 (29)§5.6.2、连杆大头的定位方式 (29)§5.6.3、连杆大头的主要尺寸 (29)§5.7 连杆组的重量及惯性力 (30)第六章连杆的受力分析和强度校核 (30)§6.1连杆小头 (30)§6.2连杆大头 (34)§6.3连杆杆身 (34)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章前言活塞式内燃机自19世纪60年代问世以来,经过不断改进和发展,已是比较完善的机械。

它热效率高、功率和转速范围宽、配套方便、机动性好,所以获得了广泛的应用。

全世界各种类型的汽车、拖拉机、农业机械、工程机械、小型移动电站和战车等都以内燃机为动力。

海上商船、内河船舶和常规舰艇,以及某些小型飞机也都由内燃机来推进。

世界上内燃机的保有量在动力机械中居首位,它在人类活动中占有非常重要的地位。

§1.1 柴油机技术概述及发展趋势1882年德国人狄赛尔(Rudolf Diesel)提出了柴油机工作原理,1896年制成了第一台四冲程柴油机。

一百多年来,柴油机技术得以全面的发展,应用领域越来越广泛。

大量研究成果表明,柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。

装备了最先进技术的柴油机,升功率可达到30~50kW/l,扭矩储备系数可达到0.35以上,最低燃油耗可达到198g/kW·h,标定功率油耗可达到204g/kW·h;柴油机被广泛应用于船舶动力、发电、灌溉、车辆动力等广阔的领域,尤其在车用动力方面的优势最为明显,全球车用动力“柴油化”趋势业已形成。

在美国、日本以及欧洲100%的重型汽车使用柴油机为动力。

在欧洲,90%的商用车及33%的轿车为柴油车。

在美国,90%的商用车为柴油车。

在日本,38%的商用车为柴油车,9.2%的轿车为柴油车。

据专家预测,在今后20年,甚至更长的时间内柴油机将成为世界车用动力的主流。

世界汽车工业发达国家政府对柴油机发展也给予了高度重视,从税收、燃料供应等方面采取措施促进柴油机的普及与发展。

§1.1.2 柴油机技术的发展趋势现代高性能柴油机由于热效率比汽油机高、污染物排放比汽油机少,作为汽车动力应用日益广泛。

西欧国家不但载货汽车和客车使用柴油发动机,而且轿车采用柴油机的比例也相当大。

最近,美国联邦政府能源部和以美国三大汽车公司为代表的美国汽车研究所理事会正在开发的新一代经济型轿车同样将柴油机作为动力配置。

经过多年的研究、大量新技术的应用,柴油机最大的问题烟度和噪声取得重大突破,达到了汽油机的水平[4]。

现在,科技的发展日新月异,柴油机新技术的开发和应用所需要的时间也越来越短。

§1.2 我国柴油机技术的发展我国柴油机产业起步相对较晚,但是自20世纪80年代以来有了较快的发展。

随着一批先进机型和技术的引进,我国柴油机总体技术水平已经达到国外80年代末90年代初水平,一些国外柴油机近几年开始采用的排放控制技术在少数国产柴油机上也有应用。

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