活塞组设计.doc

汽车活塞组设计

15000字    35页

目 录
摘 要 III
Abstract IV
1 前 言 1
1.1选题背景和意义 1
1.2 论文的主要工作 1
2 95系列柴油机活塞的设计 2
2.1活塞的工作条件和设计要求 2
2.1.1活塞的机械负荷 4
2.1.2活塞组的作用与特点 5
2.1.3活塞的润滑 5
2.1.4设计要求 6
2.2活塞的材科 6
2.3活塞头部的设计 7
2.3.1压缩高度的确定 7
2.3.2活塞顶和环带断面 9
2.3.3环岸的强度校核 9
2.3.4活塞头部与气缸的配合 11
2.3.5提高活塞头部及第一道环工作可靠性的结构措施 11
2.4活塞裙部的设计 12
2.4.1裙部的尺寸和稍孔的位置 12
2.4.2裙部的膨胀控制 13
2.4.3活塞裙的配合间隙 14
3 95系列柴油机活塞销和活塞销座的选型设计 15
3.1活塞销和销座的强度和刚度 15
3.1.1活塞销尺寸的确定 15
3.1.2活塞销座的设计 17
3.2活塞销和销座的耐磨性 17
3.2.1承压面积 17
3.2.2配合间隙和润滑 18
3.3活塞销的结构、材料和工艺 18
4 95系列柴油机活塞环的设计 19
4.1活塞环的工作情况 19
4.1.1活塞环的密封作用 19
4.1.2活塞环的不正常运动——颤振 20
4.2活塞环的计算 21
4.2.1均压环的自由形状 21
4.2.2活塞环的弹力、应力与结构参数的关系 23
4.2.3活塞环参数的选择与验算 25
4.2.4活塞环材料的检验 25
4.3活塞环断面形状的设计 26
4.3.1桶面环 26
4.3.2扭曲环 26
4.3.3锥面环 26
4.4油环的设计 27
4.4.1普通槽孔式油环 28
4.4.2弹簧胀圈油环 28
4.4.3钢片组合油环 29
5结 束 语 30
谢 辞 31
参考文献 32

 
摘 要
柴油机活塞是柴油机重要运动件之一, 由于它所处的工作条件相当严酷, 即高温、高负荷、高速运动、润滑不良和冷却困难等, 使其成为柴油机常见故障较多的零件之一。随着柴油机技术水平的提高, 95系列高速柴油机活塞的研制和运用, 气缸内平均有效压力、最高燃气压力和温度均急剧地提高, 使活塞处在更严酷的工作环境中。活塞已成为柴油机强化的一个最大障碍。这就给设计高速柴油机活塞的人员提出了一个这样的课题, 如何在提高发动机性能的前提下, 提高活塞工作的可靠性和耐久性。分析表明：通过合理的活塞设计，可以有效的提高活塞工作的可靠性，以及活塞的耐久性，，充分发挥95系列柴油机活塞的耐久性。
本次设计的任务主要是95系列高速柴油机活塞组的设计，包括活塞头，活塞环，活塞销座，活塞裙部，活塞销的设计。
其中95系列高速柴油机活塞活塞头部设计是本次设计重中之重，因为它承受周期性变化的气压力直接作用，机械符合高达62000牛顿的机械负荷；活塞在汽缸内工作时 ，活塞头部承受舜变高温燃气的作用，燃气的最高温度高达2000-2500度，而且活塞头部温度梯度分布极不均匀，这就造成活塞头部热应力分布不均，95系列柴油机活塞组头部承受极大热负荷。
本次设计活塞头部通过采用耐高温，热膨胀系数小，比重小的共晶铝硅合金材料以及合理的头部高度设计，将有效减轻活塞机械负荷和热负荷，增强活塞寿命以及耐磨性。
关键字：柴油机；活塞；活塞裙；活塞销

Abstract
The diesel engine piston is one of the movement parts of diesel engine, since the fact that its part work term is considerably perishing ,high temperature , high burthen , high speed movement,lubrication badness,cooling hardness and so on, therefore it becomes one of diesel engine which commonly becomes break down. Along with 95 set diesel engine piston at a high speed development and in the wake of the gasoline engine technique level,s raiseing ,equal valid pressure and the supremeest gas turbine pressure force and temperature all sharply lift, the piston is in the bitterer work environment . The piston has become the largest obstruction that the diesel engine is intensified . This is a problem for staff who design the diesel engine piston at a high speed to propose such task , and how is living to lift below the motor performance prerequisite , making 95 set diesel engine piston work dependability and stably .
The analysis makes known : By means of the rightful piston design , the raise piston work dependability that may be valid , along with the piston endurance , the 95 set diesel engine pistons endurance are sufficiently brought into play
The designing mission chiefly is piston series of 95 set diesel engine at a high speed, including piston head ,piston packing ring ,the piston pin and the piston skirt.
Keywords :Diesel engine; Piston ; Piston skirt; Piston pin