4110柴油机活塞组设计计算.doc
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4110柴油机活塞组设计计算,1.44万字 36页 原创作品，已通过查重系统目 录摘 要iiiabstractiv1. 前 言iv1.1选题背景和意义11.2 论文的主要工作12. 4110柴油机活塞的设计22.1活塞的工作条件和设计要求22.1.1活塞的机械负荷22.1.2活塞组的作用与特点32.1.3活塞的润滑42....
内容介绍
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4110柴油机活塞组设计计算
1.44万字 36页 原创作品，已通过查重系统
目 录
摘 要 III
Abstract IV
1. 前 言 IV
1.1选题背景和意义 1
1.2 论文的主要工作 1
2. 4110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 2
2.1.2活塞组的作用与特点 3
2.1.3活塞的润滑 4
2.1.4设计要求 5
2.2活塞的材科 5
2.3活塞头部的设计 6
2.3.1压缩高度的确定 6
2.3.2活塞顶和环带断面 8
2.3.3环岸的强度校核 9
2.3.4活塞头部与气缸的配合 10
2.3.5提高活塞头部及第一道环工作可靠性的结构措施 10
2.4活塞裙部的设计 11
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 12
2.4.3活塞裙的配合间隙 13
3. 4110柴油机活塞销和活塞销座的选型设计 14
3.1活塞销和销座的强度和刚度 14
3.1.1活塞销尺寸的确定 14
3.1.2活塞销座的设计 16
3.2活塞销和销座的耐磨性 16
3.2.1承压面积 17
3.2.2配合间隙和润滑 17
3.3活塞销的结构、材料和工艺 17
4. 4110柴油机活塞环的设计 18
4.1活塞环的工作情况 18
4.1.1活塞环的密封作用 18
4.1.2活塞环的不正常运动 19
4.2活塞环的计算 20
4.2.1均压环的自由形状 20
4.2.2活塞环的弹力、应力与结构参数的关系 22
4.2.3活塞环参数的选择与验算 24
4.2.4活塞环材料的检验 24
4.3活塞环断面形状的设计 24
4.3.1桶面环 25
4.3.2扭曲环 25
4.3.3锥面环 25
4.4油环的设计 26
4.4.1普通槽孔式油环 27
4.4.2弹簧胀圈油环 27
4.4.3钢片组合油环 28
5. 总结与展望 29
致谢 30
参考文献 30
摘 要
柴油机活塞是柴油机重要运动件之一 由于它常常处于高温、高负荷、高速运动、润滑不良和冷却困难等相当严酷的工作条件下。所以它成为了柴油机常见故障较多的零件之一。随着柴油机技术的发展4110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。活塞性能已成为柴油机强化的一个最大障碍。这就给柴油机活塞的设计人员提供了一个研究方向： 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，通过对活塞及其组件的合理设计，可以有效的提高活塞工作的可靠性和耐久性，提高4110柴油机的性能。
本次设计的任务主要是4110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，以及活塞销的设计。
其中4110柴油机活塞活塞头部设计是本次设计的重点，因为它承受周期性变化的气体压力，机械负荷高达大约62000牛顿（N）。活塞在气缸内工作时，活塞头部承受瞬时变化的高温燃气的作用，燃气的最高温度可高达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，4110柴油机活塞组头部承受极大的热负荷。
本次设计的活塞头部采用耐高温、热膨胀系数小、比重小的共晶铝硅合金材料，配以合理的头部高度设计，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
1.44万字 36页 原创作品，已通过查重系统
目 录
摘 要 III
Abstract IV
1. 前 言 IV
1.1选题背景和意义 1
1.2 论文的主要工作 1
2. 4110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 2
2.1.2活塞组的作用与特点 3
2.1.3活塞的润滑 4
2.1.4设计要求 5
2.2活塞的材科 5
2.3活塞头部的设计 6
2.3.1压缩高度的确定 6
2.3.2活塞顶和环带断面 8
2.3.3环岸的强度校核 9
2.3.4活塞头部与气缸的配合 10
2.3.5提高活塞头部及第一道环工作可靠性的结构措施 10
2.4活塞裙部的设计 11
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 12
2.4.3活塞裙的配合间隙 13
3. 4110柴油机活塞销和活塞销座的选型设计 14
3.1活塞销和销座的强度和刚度 14
3.1.1活塞销尺寸的确定 14
3.1.2活塞销座的设计 16
3.2活塞销和销座的耐磨性 16
3.2.1承压面积 17
3.2.2配合间隙和润滑 17
3.3活塞销的结构、材料和工艺 17
4. 4110柴油机活塞环的设计 18
4.1活塞环的工作情况 18
4.1.1活塞环的密封作用 18
4.1.2活塞环的不正常运动 19
4.2活塞环的计算 20
4.2.1均压环的自由形状 20
4.2.2活塞环的弹力、应力与结构参数的关系 22
4.2.3活塞环参数的选择与验算 24
4.2.4活塞环材料的检验 24
4.3活塞环断面形状的设计 24
4.3.1桶面环 25
4.3.2扭曲环 25
4.3.3锥面环 25
4.4油环的设计 26
4.4.1普通槽孔式油环 27
4.4.2弹簧胀圈油环 27
4.4.3钢片组合油环 28
5. 总结与展望 29
致谢 30
参考文献 30
摘 要
柴油机活塞是柴油机重要运动件之一 由于它常常处于高温、高负荷、高速运动、润滑不良和冷却困难等相当严酷的工作条件下。所以它成为了柴油机常见故障较多的零件之一。随着柴油机技术的发展4110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。活塞性能已成为柴油机强化的一个最大障碍。这就给柴油机活塞的设计人员提供了一个研究方向： 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，通过对活塞及其组件的合理设计，可以有效的提高活塞工作的可靠性和耐久性，提高4110柴油机的性能。
本次设计的任务主要是4110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，以及活塞销的设计。
其中4110柴油机活塞活塞头部设计是本次设计的重点，因为它承受周期性变化的气体压力，机械负荷高达大约62000牛顿（N）。活塞在气缸内工作时，活塞头部承受瞬时变化的高温燃气的作用，燃气的最高温度可高达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，4110柴油机活塞组头部承受极大的热负荷。
本次设计的活塞头部采用耐高温、热膨胀系数小、比重小的共晶铝硅合金材料，配以合理的头部高度设计，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
