JX493P2型柴油机总体设计及连杆设计1

江西城市学院2010届专科生毕业论文（设计）江西城市职业学院毕业设计指导书题目：JX493P2型柴油机总体设计及连杆设计分院：班级：学号：学生姓名：起讫日期：指导教师：职称：教研室主任：审核日期：江西城市学院2010届专科生毕业论文（设计）-1-目录摘要...........................................................IABSTRACT.........................................................IIJX493P2型柴油机改型设计任务......................................1第一章整体方案选择...............................................2第二章JX493P2型柴油机的总体设计.................................32.1活塞组......................................................32.2曲轴飞轮组..................................................62.3机体组......................................................72.4配气机构....................................................92.5供油系.....................................................102.6润滑系.....................................................102.7燃烧系统...................................................112.8冷却系统...................................................11第三章典型零部件----连杆的设计..................................123.1连杆材料...................................................133.2连杆主要尺寸................................................133.3连杆的强度计算..............................................163.4强度校核...................................................213.5连杆螺栓...................................................213.6连杆轴瓦...................................................263.7连杆强化工艺................................................26第四章设计总结..................................................27致谢.............................................................28参考文献（REFERENCES）...........................................29江西城市学院2010届专科生毕业论文（设计）IJX493P2型柴油机改型设计及连杆设计专业：模具设计与制造学号：08580160145学生姓名：郭岳指导教师：饶雨婷摘要柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。关键词：柴油机连杆加工工艺夹具设计江西城市学院2010届专科生毕业论文（设计）IITheredesignofJX493P2-modifieddieselengineandThedesignoftheconnecting-rodABSTRACTDieselisdiesel-fueledinternalcombustionengines.Dieselenginesarecompressionignition,itoftenthenameofthemaininventoroftheDieselengineisknownasDiesel.Dieselengineatwork,theairinsidetheinhalationofdieselenginecylinder,thepistonmovementwasduetoahigherdegreeofcompression,to500~700℃hightemperature.Andthenheatthefueltomistsprayedintotheair,mixedwiththeformationofhightemperatureaircombustiongas,autoignitioncombustion.Theroleoftheenergyreleasedbyburningthetopsurfaceofthepiston,pushthepistonthroughtheconnectingrodandcrankshaftintorotarymechanicalpower.Thisarticlediscussestheprocessofconnectingrodandfixturedesign.Linkageofthedimensionalaccuracy,shapeaccuracyandpositionaccuracyrequirementsarehigh,andtherigidrodrelativelypoor,easilydeformed,soAnpaiprocess,itneedstoallofthemajorsurfaceoftheroughfinishingoperationsseparately.Graduallyreducetheallowance,cuttingforceandtheroleofinternalstress,andcorrectthedeformationafterprocessing,youcanfinallyachievethetechnicalrequirementsofparts.Keywords:DieselConnectingrodProcessingtechnologyDesignofclampingdevice江西城市学院2010届专科生毕业论文（设计）1JX493型柴油机改型设计任务设计的主要技术要求1、本课题是在JX493Q型柴油机的基础上改型设计出JX493P2型柴油机（用于大客空调机组上）2、改型后的JX493P2型柴油机的性能指标为：型式：直列、水冷、四冲程、直喷式气缸数：4缸径×行程（mm）：93×102压缩比：18标定功率/转速（kw/r/min）：57/3600标定工况燃油消耗率（g/kw.h）:2273、在满足上述性能指标的前提下进行JX493P2型柴油机的总体设计。4、在总体设计的基础上进行连杆的详细设计。设计依据随着国家人均生活水平的提高，工作效率的提高、工作进程的加快，生活压力的加大，人们对舒适性的要求也越来越高，而汽车作为现代生活中重要部分。与此同时，原来的发动机，由于振动大，噪声响，排放也较差，已不适合当前经济发展和客户需求。此时客户普遍需求一种振动小，噪声低，体积小，功率大，结构紧凑，起动好，烟度小，燃油消耗率低的车用柴油机，JX493P2型柴油机是转速为3600r/min的车用柴油机。设计工作的内容与安排内容：1、在满足上述性能指标的前提下进行JX493P2型柴油机的总体设计。2、在总体设计的基础上进行连杆的详细设计。江西城市学院2010届专科生毕业论文（设计）2第一章整体方案选择本课题是在JX493Q型柴油机的基础上改型设计出JX493P2型柴油机一个改型设计,已有许多固定参数，如缸数、缸径、行程、标定功率等，因此只需对一些必要的参数作改动。总体布置如下]4[（P66-71）：1、机体形式门式选择龙门式机体。2、凸轮轴的布置选择下置式。3、喷油泵布置：选择一支分配式喷油泵。4、左右机选择：因为我国大多数柴油机都是左机，所以为了配套维修方便，延续原机型的部分特性，本设计选择左机。5、齿轮传动机构的布置选择自由端布置方案。6、机油泵的布置：机油是依靠机油泵把它输送到发动机每一个要求润滑的地方。机油泵布置在油底壳内。7、水泵的布置：强制水冷式柴油机一般采用离心式油泵，因无自吸能力，故水泵进水口一般应低于柴油机水箱的水平面。本设计采用通用布置方案，将水泵布置在柴油机的前端上部，水泵壳体用螺栓固定在机体上。8、进排气系统布置：左进，右排。江西城市学院2010届专科生毕业论文（设计）3第二章JX493P2型柴油机的总体设计2.1活塞组根据活塞的功用和工作条件，对活塞一般有如下要求]4[(P416)：（1）在保证强度和刚度足够的前提下，尽可能减轻质量；（2）尽量减少活塞顶从燃烧气体吸收热量，又能尽快地将所吸收的热量散走，防止活塞过热；（3）保证燃烧室良好的气密性，又应尽可能减少活塞组的摩擦损失；（4）具有良好的润滑、较小的磨损以及较少的润滑油消耗量2.1.1活塞的结构现代高速柴油机活塞的总体结构均为“三环短活塞”，即三道活塞环和较小的活塞总体高度。由于“高置顶环”的出现，使活塞的压缩高度得以大幅度下降。实践证明活塞总体高度尺寸的缩小对活塞导向、发动机性能及有关零件的磨损并无直接的联系。材料为ZL109。根据《柴油机设计手册》]4[（P485），中速机气环3-4道，油环1-2道，取气环2道，油环1道，如图1所示。为了降低活塞和整台发动机的高度，减少惯性力和摩擦功率损耗，在保证润滑和密封效果的前提下，应该尽量减少环数。2.1.2活塞销[1]（318317PP）活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆。活塞销在高温下周期地承受很大的冲击载荷，其本身又作摆转运动，而且处于润滑条件很差的情况下工作，因此，要求活塞销具有足够的强度和刚度，表面韧性好，耐磨性好，重量轻。所以活塞1-活塞本体；2-气环；3-油环；4-活塞销图1活塞简图2-江西城市学院2010届专科生毕业论文（设计）4销一般都做成空心圆柱体，采用低碳钢和低碳合金钢制成，外表面经渗碳淬火处理以提高硬度，精加工后进行磨光，有较高的尺寸精度和表面光洁度。活塞销的内孔有三种形状：a圆柱形；b两段截锥与一段圆柱组合；c两段截锥形。圆柱形两段截锥与一段圆柱结合两段截锥形图2活塞销简图圆柱形孔结构简单，加工容易，但从受力角度分析，中间部分应力最大，两端较小，所以这种结构质量较大，往复惯性力大；为了减小质量，减小往复惯性力，活塞销做成两段截锥形孔，接近等强度梁，但孔的加工较复杂；销子内孔制成锥形，锥形内孔比销座支承长度稍长些，端部壁厚为中部的1/2。这样的形式能使销子重量降低20%左右。2.1.3