车用柴油机自动提前器设计

题目: 车用柴油机自动提前器设计学生姓名： 指导老师： 学院： 专业班级： 完成时间： 年 月 日 任务书院(系) 专业班级 学生姓名 一、毕业设计题目 车用柴油机供油自动提前器设计 二、毕业设计工作自_ _年_ 月_ _日 起至_年 月_日止三、毕业设计进行地点: 校内 四、毕业设计内容要求： 车用柴油机供油自动提前器是发动机不可缺少的重要部件之一。本次设计通过对车用柴油机供油自动提前器的设计，在不同的车速时柴油机都能以最佳的供油提前角工作，达到满足发动机动力性能、经济性能和排放性能的要求。成果内容要求：1.毕业设计开题报告1份；2.毕业设计最终论文1份；3.英文文献及翻译1份；4.装配图1份，零件图3份。 指 导 教 师 系(教 研 室) 系(教研室)主任签名 批准日期 接受设计任务开始执行日期 学生签名 第 1 页 共 27 页 车用柴油机供油自动提前器设计摘要柴油发动机作为机械动力的提供装置，其应用领域已经遍及国民经济的各个领域。科学技术的进步，新配件，新技术的不断涌现，更促进了柴油发动机产品的推陈出新，先后出现了单缸柴油机，多缸柴油机。而作为柴油发动机的重要组成，供油角度自动提前器在柴油发动机燃烧方面起着及其重要的作用。本课题计划从理论方面介绍车用柴油机自动提前器的结构组成、各部分组成的详细加工工艺、工作的基本原理和特点，以及对供油角度自动提前器的装配，测试，包装等工序做进一步的说明。由于世界上对尾气排放的要求又是那么的严格，所以对柴油发动机的要求也在逐渐提高。能使柴油机得到充分燃烧、结构更为简单、成本价格更为便宜等因素也越来越重要。所以从制造工艺方面可以作进一步的探讨，可以先从从动盘、法兰、飞块的重新加工，各种零部件的重新组合等方面研究。关键词 结构，加工工艺，装配，测试 Design of automatic advance vehicle diesel engine Abstract: The diesel engine took the mechanical power provides the installment, its application domain already spread the national economy each domain.The science and technology progress, the new fitting, the new technical unceasing emergence, promoted diesel engine product weeding through the old to bring forth the new, appeared the simplex diesel engine successively, multi-cylinder diesel engine.But took the diesel engine the important composition, the feed angle automatic advance is playing in the diesel engine burning aspect and the vital role.This topic plan from the theory aspect introduced the feed angle automatic advance structure composition, various part of composition detailed processing craft, the work basic principle and the characteristic, as well as to the feed angle automatic advance assembly, the test, working procedures and so on packing give a showing.Because in the world to the exhaust emissions request also is such strict, therefore is also gradually enhancing to the diesel engine request.Can enable the diesel engine to obtain full burning, the structure is simpler, the cost price is cheaper and so on the factors more and more to be also important.Therefore may make the further discussion from the manufacture craft aspect, may be first high the shifting plate, the flange flies the block again processing, each kind of spare part aspects and so on again combination studyKeywords : Structure, Processing craft, assembly, test. 目录任务书.1摘要.2外文摘要.3目录.4致谢51.绪论62.车用柴油机自动提前器设计7 2.2车用柴油机自动提前期的构成72.3车用柴油机自动提前期的总成73.自动提前期概念73.1工艺特点83.2工艺过程94.装配工艺194.1装配19 4.2装配过程195.测试包装工艺225.1测试包装工艺22 5.2包装工艺.226.发展方向25致谢参考文献第 24 页 共 27 页 1.绪论 柴油发动机作为机械动力的提供装置，其应用领域已经遍及国民经济的各个领域。科学技术的进步，新配件，新技术的不断涌现，更促进了柴油发动机产品的推陈出新，先后出现了单缸柴油机，多缸柴油机。据行业统计，2006年全国单缸柴油机产量达815万台、10500万千瓦，多缸小柴油机产量192万台、8000万千瓦，两者合计1007万台、18500万千瓦，在全国柴油机总产量中，按台数计占93%、按缸数计占83%、按功率计占70%。可以看出，小型柴油机是全国柴油机行业，乃至全国内燃机行业量大面广的、最为主要的组成部分。 全国多缸小柴油机行业近三年主要企业的产销动向是：产销在10万台以上的企业由4家增至5家，这些企业依次是云内、全柴、朝柴、玉柴、扬动；产销在5万10万台的企业由7家增至10家，依次是江铃、洛拖、四达、新昌、扬柴、常柴、锡柴、莱动、力佳、福田。2006年同比生产集中度和市场占有率均有显著增长，10万台以上的阵营从36.54%和36.63%，升至41.98%和42.29%，5万10万台的阵营从32.13%和32.29%，升至39.91%和39.83%。 近年来，农机社会化、产业化、规模化、市场化服务体系建设发展较快，预计到“十一五”期末，国内市场单缸柴油机的需求将减至700万台左右。而随着物流运输主力，特别是量大面广的中小吨位车辆及工程农机领域配套的发展，国内多缸小柴油机的产销可望达到250万台/年。 而做为柴油机的组成，供油角度自动提前器在柴油机的燃烧方面起着很重要的作用，它能使柴油机尽全面的燃烧，从而提高柴油机的工作效率。虽然供油角度自动提前器在柴油机燃烧方面起着很重要的作用，但必不可少的会使柴油机排放出更多的气体，如CO等，所以改进供油角度自动提前器的性能是当前所有厂家日需待解决的，在莱普拉实习了也将近半年了，也参与了一些厂里工程师指导的改革，更多的知识需要我们去解决。本课题也在一定程度上探讨了这个问题，但毕竟只是冰山一角，更多的需要我们根据市场上柴油机的发展，作出调整，能够跟上柴油机的发展。 2.车用柴油机自动提前器设计2.1自动提前期概念喷油自动提前器的英文名称：Fuel Injection Automatic Advance 喷油提前角对于柴油机的性能影响很大。柴油机的最佳喷油提前角，是随转速和供油量的变化而改变的。转速高，供油量大时，最佳喷油提前角也加大。这就需要有喷油自动提前器来随转速的变化对喷油提前角进行调节。喷油自动提前器，是随柴油机转速的变化，自动改变喷油提前角的装置。柱塞式喷油泵靠飞锤转动时的离心力来改变喷油提前角，转速越高，离心力越大，喷油提前角也越大。分配式喷油泵靠滑片式输油泵的压力来改变喷油提前角，转速越高，油压也越高，喷油提前角也越大。2.2车用柴油机自动提前期的构成 供油角度自动提前器主要由从动盘，法兰，飞块，螺母，小垫片，止退垫片，垫圈，调整垫片，大盖板，挡圈（卡簧），大偏心轮，小偏心轮，凸轮轴螺母，弹簧垫片，弹簧轴，内弹簧座，外弹簧座，内弹簧，外弹簧，螺栓M6x16组成。其中从动盘，法兰，飞块，螺母需要从毛坯进行粗，精车等步骤加工到符合工艺尺寸。其中小垫片，止退垫片，垫圈（卡簧），调整垫片，大盖板需要根据装配需要进行适当的加工。其中挡圈，大偏心轮，小偏心轮，凸轮轴螺母，弹簧垫片，弹簧轴，内弹簧座，外弹簧座，内弹簧，外弹簧，螺栓M6x16是外购件。如图所示一，（1）为大偏心轮，（2)止退垫片。2.3车用柴油机自动提前期的总成车用柴油机自动提前器不是一个单独的零部件，它是一个由各种零部件组合而成的，是一个集大成者，缺任何一个零部件都不会形成最终的产品，对供油角度自动提前器来说，完整是它的生命，角度正确是它的质量。每一个零部件的质量都会影响最终产品的质量，所以在加工过程中，对于每一个零部件的尺寸都要符合工艺要求，这样才能保证提前器的质量，为后来的测试这一道工序提供准确的度数。3 .制造工艺3.1工艺特点（1）总体结构的可行性从整台提前器的工艺性考虑，而不是孤立的去看待一个或者几个零件。（2）合理的划分产品的组件产品的结构应该合理地分成若干个组件，并使各组能够独立、并行地进行生产和组装，最后进行最终产品的组装。各个组件之间的联系和相互的关系应该能保证相对位置精度。（3）贯彻结构设计标准化原则结构件应该尽量采用标准件；确定零件的技术参数时，应尽量采用标准规定的格式；统一零件中近似结构形式的零件、尺寸、材料，使其有通用性。（4）提高装配的工艺性考虑零部件装配的过程和顺序；考虑装配方便；考虑零件允许拆卸的可能性；应选择合理的配合精度。（5）制造工艺技术面较广制造工艺包括从动盘的制造、法兰的制造、飞块的制造等，还用到表面发黑处理、调质处理等生产技术，但是我们厂在表面发黑处理、调质处理等方面只是通过市场上专业的厂进行。3.2工艺过程 供油角度自动提前器是一个整体，它包含很多个零部件，所以在制造过程中，应该逐一对其说明，下面就已我们厂生产最多的产品SH217为例来说明供油角度自动提前器的制造过程。过程并没有详细的说明其加工工艺，以及其中的一些注意点。3-3-1从动盘的制造 从动盘是整个供油角度自动提前器的支架结构，它的制造关系到整个供油角度自动提前器的装配，因此对其精度要求比较高。先看LZL从动盘的工艺图纸机械加工工艺过程卡片产品型号LPTQ1零件图号LPTQ1-02-02文件编号2140-17产品名称提前器零件名称从动盘共（3）页第（1）页工序名称工序内容车间设备工艺装备热处理调质22-28HRC。外协车一三爪夹27.5外圆，粗车从动盘三车间C6136劈刀， 0-125mm游标卡尺。右半部分。车二三爪夹105.5外圆，粗车从动三车间C6136劈刀， 0-125mm游标卡尺。盘左部分。车三三爪反撑99.5内圆，钻12孔。三车间C33612钻头，0-125mm游标卡尺。车四三爪反撑99.5内孔，车28.5，三车间数控车床割槽刀，右偏刀，镗孔刀，30，105，外圆及内锥孔，并车倒角刀，0-125mm游标卡保证尺寸22，44+0.15及割槽25-50千分尺，0-200深度尺寸26.3+00.15，2.1，倒角游标尺。1.5X45车五车20.5孔保证19+0.2，攻三车间C3360-125mm游标卡尺，0-200M22X1.5-6H保证长度12，两处游标尺，M22x1.5-6H丝攻，倒角。M22x1.5-6H螺纹塞规，镗刀，20.5钻头，18钻头。车六车夹具装夹工件，车100，25，三车间数控车床正偏刀，反偏刀，割槽刀，45外圆及台阶10+0.1，23+0.1，0-125mm游标卡尺，0.2+0.1，割槽保证尺寸1.6，PTQ1-00-02-810-2长度量规。25.6，车七车夹具装夹工件，车2-33孔，三车间C616镗孔刀，LPTQ1-00-02-711-1符合工艺图要求。具，LPTQ1-02-02-811-1孔用LPTQ1-02-02-860-2孔位置度检具去毛刺去净2-33孔口毛刺。三车间200mm中齿半圆锉刀。插槽插槽夹具装夹工件，插4键槽。三车间B635LPTQ1-00-02-743-1插槽夹刀，LPTQ1-00-02-816-1槽宽量规表一 从动盘的制造工艺3-3-2驱动法兰的制造驱动法兰是连接供油角度自动提前器和驱动齿轮的联结件，还有就是连接大偏心轮和小偏心的联结件，它的制造比较简单，只需按专业的夹具和工艺要求加工便可。先看SH217驱动法兰的工艺图纸： 图2-2 驱动法兰 3-3-3飞块的制造飞块的制造是整个制造工艺中的关键，整个供油角度自动提前器的质量好坏主要是看飞块的质量，飞块的质量好，那么供油角度自动提前器的质量就好，换句话说，就是供油角度自动提前器的提前角合格，提前角的好坏关系到整个供油角度自动提前器的好坏，因此，在飞块的制造过程中，需要工人对尺寸和一些工艺要求特别熟悉，要根据我们装配班和测试人员及时反馈的信息及时调整飞块的制造工艺，这样才能在测试过程中得到合格的提前角。在我的记忆中，那次“时风485事件”就是飞块质量不到位，没有严格按照工艺尺寸加工，从而导致尺寸误差太大，在测试过程中，无论怎样加减垫片，很难得到参数表上的合格的读数，没有及时的测试出来，影响了公司的发货计划，给公司带来了不小的影响。先看SH217飞块的工艺图纸。见附图二。 表三 飞块的制造工艺机械加工工艺过程卡片产品型号LPTQ1零件图号LPTQ1-02-02文件编号2140-17产品名称提前器零件名称飞块共（3）页第（3）页工序名称工序内容车间设备工艺装备检验检验飞块毛坯尺寸。三车间0-125mm游标卡尺。车一车一端大平面，应全部车出。三车间C6136右偏刀。铣铣小平面，保证尺寸37.5+0.15三车间X510铣刀，高度尺，LPTQ1-01-01-741-1铣夹具，0-125mm游标卡尺。车二车另一大端面，保证尺寸22.6+0.1三车间C6136右偏刀， 0-125mm游标卡尺。磨磨两大平面，保证厚度22。三车间M74750-55千分尺。车三钻7孔，空口倒角60，深1.3三车间C3366.7钻头，中心钻，LPTQ1-01-01-711-2车夹具，LPTQ1-02-02-811-1孔用塞规挤孔挤7孔至7。三车间YW41油压挤刀，挤孔夹具，机LPTQ1-01-01-811-2塞规。车四夹具定位，车大外圆，保证尺寸三车间数控车床正偏刀，反偏刀，割槽刀，47.5+0.15，两端倒角1x45。0-125mm游标卡尺，LPTQ1-00-02-810-2长度量规。LPTQ1-00-02-810-2长度量规。车五夹具装夹，镗28孔合要求。三车间C6136镗刀，LPTQ1-01-01-711-1车夹具，LPTQ1-02-02-811-1孔用塞规，0-125mm游标卡尺。车六铣平面圆弧面，钻11孔，扩16.5三车间C33616键槽铣刀，中心钻，11钻头，孔及18.5孔。16.5扩孔钻，18.5钻头，LPTQ1-01-01-711-1车夹具0-125mm游标卡尺。铣在飞块两边铣出2x45倒角。三车间B635LPTQ1-00-02-743-1插槽夹具，白钢刀，LPTQ1-00-02-816-1槽宽量规。磨磨1：5内锥孔。三车间专用铣床LPTQ1-01-01-749-1铣夹具，0-125mm游标卡尺。3-2-4其它零配件1） 螺母 图3-4 螺母 在数控机床上，根据指定的程序把螺母从毛坯加工到符合工艺要求的成品，在我们厂里，只是一个人干的活，对于一个做专业零件的厂，其中，加工工件的机床，刀具，夹具非常专业，我们所要做的只是根据工艺要求加工零件，对于我们数控专业的学生，这是很简单的事，我在这里就不加详细说明了。2）小垫片，止退垫片，垫圈，调整垫片，大盖板图3-5垫圈 图3-6调整垫片对于小垫片，止退垫片，垫圈，调整垫片，大盖板来说，我们厂在外采购的只是没有经过加工的半成品，在装配过程中，常需要根据装配要求，适当将小垫片，止退垫片，垫圈，调整垫片，大盖板经过M7475磨床磨到适合装配的厚度，在装配过程中，经常出现法兰“卡死”现象，此时就需要将小垫片通过磨床把厚度磨小些，以适合 4.装配工艺4.1装配 车用柴油机自动提前器的各部分加工完成后，接下来的步骤就是装配了，在装配班，有专门的人员装配，其实SH217跟其它供油角度自动提前器不同的在于SH217是螺母式的，其它是卡簧式的。在莱普拉干了半年，有一个问题一直困扰了我半年，就是为什么SH217供油角度自动提前器是按照以下装配方式装配的，平时休息时间与一些工程师聊天时，我会提到这个问题，每回都会得到相同的答案：这是在前人基础上得到的，你去问前人啊！虽然这是玩笑，但也真实，于是我得到的启发是：大自然是神奇的，将一些看起来没用的东西组装起来，可能会得到异想不到的结果。于是在厂里没事做的时候，喜欢将一些没有关系的零部件组装起来，可惜到现在也没有发现什么，哎，以后继续努力啊。还是谈谈装配的工序吧。装配图见附表一。4.2装配过程1）装配一 工序内容：将驱动法兰销装入驱动法兰9孔内，保证尺寸9.8。设备及工艺装备: YW41液压机，LPTQ1-00-924-1辅助衬套。2）检验工序内容：检验驱动法兰销是否松动。 设备及工艺装备: LPTQ1-02-869-1检测工具。3）装配二工序内容：将飞块销装入飞块7孔，并保证尺寸9.8设备及工艺装备: YW41液压机，LPTQ1-00-924-2助衬套。4）检验工序内容：检验飞块销是否松动。设备及工艺装备: LPTQ1-02-869-1检测工具。5）印字工序内容：在从动盘上印上“常州莱普拉”字样。设备及工艺装备: 电印打标机，刻字工装。6）清洗工序内容：将零部件放入柴油中清洗干净取出。设备及工艺装备: 油箱辅助材料：柴油7）配重工序内容：将飞块放在天平上称重，重量之差不大于2g可以配一对。设备及工艺装备: 电子称8）装配三工序内容：将驱动法兰，小盖板，轴用弹性挡圈装在从动盘上，小盖板应转动灵活。 设备及工艺装备: 卡簧钳9）装配四工序内容：将内弹簧座，弹簧，外弹簧座，挡圈，弹簧轴装入两飞块孔内。设备及工艺装备: 卡簧钳10）装配五工序内容：装大偏心轮和小偏心轮。辅助材料：润滑脂11）装配六工序内容：将飞块组件与偏心轮的孔装配，盖上大盖板，再卡上轴用挡圈。设备及工艺装备: 卡簧钳辅助材料：润滑脂5.测试包装工艺5.1测试包装工艺 自动提前期是测试这一道工序，测试人员只要根据提前器测试操作规范上的说明进行操作就行了，同时再根据提前器参数表上的数据，就可以测试供油角度自动提前器的提前角了。5.2测量原理在试验台电机的主轴上和喷油泵分别固定一个光电传感器，光脉冲由光电电路转换成电脉冲，分别用N1和N2表示。8051单片机定时/计数器0设置为工作方式为2，即自动重新装入初值的8位定时/计数器，设置TMOD门控位GATE=1及TRO=1使定时/计数器0工作受INTO控制。通过测量电路测出的结果出的结果计算出主轴转速。根据提前时间测量电路，测出油泵正常运行于某一速度的脉冲N1和脉冲N2相差的时间T，计算出提前角。由于测量主轴一转的时间绝对误差仅为一个基准脉冲周期（1s），所以转速的相对无差很小。4-2实验台测试操作规范1）检查油箱柴油量是否达到油箱的2/3，油泵中的机油是否加到指定位置，检查万向节，锥度轴等连接是否可靠，传感器与磁钢之间的间隙应为1mm左右。2）开启电源，启动主电机和油泵电机，调整供油压力为0.25-0.3MPa。3）把被测试提前器装到测试夹具中，拧紧螺钉，如用电动扳手拧紧螺钉，则M6螺钉每测试30只提前器更换一次，M8螺钉每测试50只提前器更换一次。4）将测试夹具接头伸入万向节内，先用扳手把夹具固定在工作台上，再用手轻轻拧紧万向节上的夹紧螺钉，再用手轻轻扳动传动板两周，让提前器和万向节自动对中心，然后用扳手旋紧夹紧螺钉。5）按工艺要求设定喷油泵的转速，然后把转速设定在最低档（清零），按“正转”按钮，使主机电动喷油泵转动，看转动方向与工艺要求是否相符，不符，按“停止”键，再按“反转”键，同时观察有无异常声响。6）在“清零”档转速稳定5后，按工艺要求设定的最高转速档键，使提前器在最高转速稳定5s后，再按最低转速档（清零档），待转速稳定后，把此时的提前角清零。7）按工艺要求从低速到高速，再从高速到低速，在每一档转速稳定5s后，看提前角和恢复性是否符合工艺要求，如不符合，加减调整垫片，使提前角性能符合规定要求。8）按“清零”档，使提前器回到最低转速，检查提前角是否归零，归零后按“停止”按钮，使主电机停止转动，拆下被测提前器，按以上步骤继续测试下一台提前器。9）全部提前器测试完毕后，关闭主电机和油泵电机，关闭电源，把测试台擦拭干净。10）喷油泵每一个星期检测一次开启压力，开启压力为17.50.5MPa,喷油泵每一个星期检测一次喷油量，PSDK98喷油泵的喷油量为1600r/min,200次，8ml；6Pw811泵的喷油量为750r/min,200次，20ml。我们只要操作专业的测试实验台，即PSDK98喷油泵实验台，通过PSDK98喷油泵实验台电脑控制仪，根据提前器测试操作规范，再依据表四数据就可以将提前角测试出来。5.3包装工艺 将提前器表面擦拭干净并涂机油，套上塑料袋放入小盒中，并凸轮螺母和垫圈各8个放入袋中，再放入一小盒中。另将螺栓M16x16和弹垫各48个放入一小袋中，再放入另一小盒中。每小盒中放一个合格证，每包装箱上贴一个大合格证，然后用打包机将包装箱打包，之后就可以发货了，望着远去的车，心情有点激动，自己参与测试的供油角度自动提前器终于走向市场了。6.发展方向车用柴油机自动提前器在柴油机方面得到极大的应用，它能使柴油机得到全面的燃烧，提高柴油机的工作效率，但有害的一面是它能使柴油机排放出更多的对大气有害的气体，比如CO，NO等，在全世界都提倡减少有害气体排放的前提下，重污染的车用柴油机自动提前器的处境就越来越尴尬了，国家也对这一方面做出了相应的政策，在不久的将来，将限制重污染供油角度自动提前器的生产，因此，设计生产出低污染，乃至无污染的供油角度自动提前器已经迫在眉睫，这样才能适应柴油机的发展，适应国家政策。在这一方面，我的设计已经作出了很好的发展，已经着手设计生产低污染的车用柴油机自动提前器了，已经设计出图纸和零部件产品，只是在装配上遇到一些困难，但我想，在不久的将来，这些问题也不在话下，总之，供油角度自动提前器的发展与柴油机的发展是紧密相关的，我将拭目以待我们厂里的新品车用柴油机自动提前器。 致谢 转眼间，近一学期的毕业设计就要结束了，毕业设计是专业教学计划中的最后一个教学环节，也是理论联系实际，实践性很强的一个教学环节。通过这样的一个教学环节，一方面培养学生能够独立运用所学的知识与技能解决本专业范围内一项有实际意义的设计制造、科研实验、生产管理等课题；另一方面也是培养学生综合分析问题的能力，独立解决问题的能力，为毕业后参加工作打下良好的基础。 在设计期间遇到了很多具体问题，通过老师和同学们的帮助，这些问题得以即时的解决。特别要感谢老师对我的指导，让我学到了知识，掌握了设计的方法，也获得了实践锻炼的机会。在我遇到困难的时候常红梅老师总是能耐心的帮我解答，并且带我去参观实物，寻找毕业设计中的问题，了解冷却系统结构及工作原理，为我能