邹习飞 机械07-2.doc

毕业设计题目：凿岩机一 设计题目：YN27C凿岩机型号YN27C凿岩机械类型凿岩机产品别名内燃凿岩机适用范围广泛用于矿山、筑路、采石、国防工程等凿孔直径26-46（mm）凿孔深度6（m）凿孔速度250（mm/min）冲击能量20（J）特 点1、不用更换机头内部零件，只需按要求搬动手柄，即可作业。2、使用该机操作方便，更加省时，省力，具有凿速快、效率高等特点。3、该机目前达到同类产品一流水平，并能和国际同类产品零件完全互换。4、在岩石上凿孔，可垂直向下、水平向上小于45垂直向下最深钻孔达六米。5、主机重量仅27公斤，携带方便，适用于高山、无电源、无风压设备的地区和流动性较大的临时性工程尤为适合。 6、无论在高山、平地，无论在40的酷热或零下40的严寒地区均可进行工作，本机具有广泛的适应性。用 途YN27C型内燃凿岩机具有矿山开采凿孔、水泥路面、柏油路面等各种劈裂、破碎、捣实、铲凿等功能，广泛用于矿山、筑路、采石、国防工程等二 技术参数主机重量:27 kg发动机型式:单缸风冷二冲程汽油机化油器型式:无浮子式点火方式:可控硅无触点系统发动机排量:185 cm3发动机负荷转速（在凿五孔时测定）:2450 r/min钎杆空转转速:200 r/min钎柄尺寸钎杆尾部:六角 22x108 mm最深凿孔深度:6 m油箱容积:1.14 L凿孔速度:250mm/min汽油与润滑油混合比例（按容积）9:1火花塞电极间隙:0.50.7 mm耗油率（在凿五孔时测定）:0.12L/M冲击能:20J二 内燃凿岩机的工作原理内燃凿岩机是一种以单缸、风冷、二冲程汽油机为动力，汽油机、压气机、凿岩机三位一体的手持式凿岩工具。工作时，由冲击活塞冲击钎尾作功，破碎岩石，并通过回转机构带动钎杆旋转，从而在岩石上凿出圆形炮孔。一 发动机的运转和冲击活塞的冲击柄体上气道、喉口、油针阀、节流阀、止回阀等组成汽化器。曲轴箱、气缸与发动机活塞组成空间（），由柄体上止回阀（1）进气。发动机活塞与冲击活塞同裝于气缸58D孔中，组成空间（），气缸上有进气道（2）、扫气口（3）、排气口（4）、斜气口（5）、斜气道（10）。冲击活塞90外圆在气缸与活塞导承之间组成上下二环行空间上气室（）和下气室（）。在上气室（）处有进风阀（6）、吹风阀（7），在下气室（）处有进气阀（8）、排气阀（9）。启动和工作过程：1、混合油气的雾化和吸气机器发动时，拉启动绳使曲轴转动，发动机活塞移动。当活塞向下移动时，曲轴箱空间（）容积增大，压力降低，从柄体上止回阀（1）吸入经汽化器雾化了的混合气。混合气雾化和吸气过程:空气从柄体上风门孔进，经过空气滤清器，通过第一道止回阀开启通道，进入柄体通道，在此气道上有一最窄处即为喉口，油针阀混合油喷口即在此处，在气道上喉口截面积最小，气体流速快、压力低，油箱内的混合油经汽油滤清器、油管、油门阀座小孔及针阀调节油量，从喷孔喷出，与空气混合成雾状，在经节流阀、止回阀流速变化，进一步雾化后从止回阀（1）吸入曲轴箱空间（）。图1-1 内燃凿岩机工作原理图2、气缸燃烧室进气曲轴继续旋转：活塞反向向上移动、已吸入混合气体的曲轴箱空间（）容积缩小，可燃气体受到压缩，压力升高，这时止回阀（1）关闭，气缸空间（）容积增大，压力降低。当活塞向上移动打开扫气口（3），空间（）中受压的混合气经进气道（2）扫气口（3）迅速进入低压的气缸燃烧室空间（）。3、压缩点火爆炸和冲击活塞冲击活塞经过上止点，又往下移动，关闭扫气口（3）排气口（4），气缸燃烧室（）中可燃气体受到压缩。同时部分混合气从斜气口（5）经斜气道、进气阀（8），进入气缸冲击活塞下气室（），冲击活塞处于上部位置并保持相对平衡状态。活塞继续往下运动，关闭斜气口（5）:燃烧室（）中可燃气体在两活塞之间继续压缩，压力升高，这时冲击活塞也往下移动一距离。当发动机活塞运到离下止点181毫米距气缸端面1411毫米，相当于点火提前角54左右时磁电机发电，火花塞跳火，使受压的可燃气体迅速燃烧爆发，而发动机活塞靠曲轴和飞轮的动能继续运动到下止点，使这过程中燃烧压力迅速升高，产生的高压作用冲击活塞，克服环形空间（）中气体阻力，高速向下运动，冲击做功。同时曲轴箱空间（）又在进行下循环的吸气。4、回程和冲击活塞复位发动机活塞借曲轴及飞轮的动力，超过下止点返回向上运动，在燃烧后的残余气体压力帮助下回程。这时气缸燃烧室空间（）容积逐渐增大，压力逐渐降低。当打开斜气口（5）时，还具有一定压力的废气，从斜气口（5），经斜气道、进气阀（8），进入活塞下气室（），在钎杆的反弹、气垫反弹和这股补充气垫的共同作用下冲击活塞迅速向上运动，恢复到最上位置（也可能有不大于5毫米的气垫），相对的平衡，停留一段时间。这时燃烧室（）容积增大，压力逐渐下降，而曲轴箱空间（）中混合气体又受到压缩。5、回流换气发动机活塞向上移动，打开排气口（4），废气从排气口经排气管排向大气，而后逐渐打开扫气口（3），曲轴箱空间（）中受压的混合气体经进气道（2）、扫气口（3），成梯队形有秩序的将大部分废气从排气口排出，燃烧室空间（）又被可燃混合气填充。发动机启动之后，曲轴每旋转一周，都按“回流换气压缩点火爆炸冲击活塞冲击做功吸气回程冲击活塞复位”进行一次循环。发动机连续运转时，新的循环周而复始的重复着。曲轴转一次，火花塞点活一次，发动机活塞移动两个行程，完成一个循环，冲击活塞作往复冲击一次。二 点火气缸中被压缩的可燃气体燃烧爆炸是靠飞轮磁电机发出的高压电在火花塞电极间产生火花点燃的。飞轮上相对的装着二块永久磁钢和大小极掌组成两个磁场回路。磁电机底盘上装有感应器（点火线圈）、电容器和断电器。感应器上有低压连接线，电容器连接线并联在断电器固定触点螺钉上，电容器壳、断电器摇臂（活动触点）接地。高压线介于感应器的高压接线环上，另端与装在气缸上的火花塞连接。断电器摇臂上的胶木块靠弹簧力，在飞轮衬芯上的偏心凸轮高处时，调整白金间隙为0.40.5毫米。飞轮旋转，磁场绕线圈转动，当线圈两端的左、右极快与大小极掌的S、N极接触，磁场中的磁力线通过线圈铁芯，且磁通量在变化，在此一定相位角时，摇臂胶木靠近偏心，两白金相接触，初级线圈与白金形成一闭合回路。由于通过线圈铁芯的磁通量变化，使初级线组回路中产生感应电流，当感应电流到最大值时，飞轮上的凸轮与白金断开，初级线圈电流突然消失，由感应电流在初级线圈周围形成的磁场也突然消失，由于互感作用，使在初级线圈外的次级线圈感应出二万伏的高压电势，通过高压线，在火花塞电极之间发出强烈的带蓝色有声响的火花进行点火。电容器在初级回路中与初级线圈和断电器并联，当白金断开时，电容器吸收在磁场另一位置产生的反向感应电流，避免白金之间点火。当白金接触时电容器将储存的电放出，加强初级线圈的感应电流，加强高压放电。四 总体计划第1-2周 毕业实习，收集资料、查找参考文献第3-4周 撰写开题报告第4-5周 凿岩石的结构设计，主要尺寸确定第6-8周 气缸的设计以及尺寸大小设计第9-10周 强度计算第11-14周 绘制凿岩石装配图、总体装配图及重要零件的零件图第15-17周 撰写设计论文上交设计论文初稿，指导教师审阅，修改设计论文初稿，上交设计论文初稿，指导教师审阅，修改设计论文初稿第18周 进行论文答辩五 可用设计参考书1.杨连生.内燃机设计.北京：中国农业出版社.1981.2.蒋德明.内燃机原理.北京：机械工业出版社.1988.3.邱宣怀.机械设计（第四版）.北京：高等教育出版社.1997.4.杨可桢.机械设计基础.北京：高等教育出版社.1998.5.小型两冲程汽油机.汽油机设计手册编辑委员会.中国农业机械出版社.6. 小型内燃机资料手册.天津内燃机研究.7 .徐兀.汽车发动机现代设计.北京.人民交通出版社.1995. 8 .阎荫棠.几何量精度与检测.北京.机械工业出版社.1996. 9 .H李斯特A匹辛格.内燃机设计总论.机械工业出版社.1975.10.内燃机设计.西交大教研室.西安交通大学出版社.1978.11.徐灏.机械设计手册.北京.机械工业出版社.1991.12.张宗杰.内燃机课程设计指南.武汉.华中理工大学出版社.1995.13.周龙保.内燃机学.西安交通大学出版社.1998.14. 朱仙鼎.中国内燃机工程师手册.上海科学技术出版社.2000.15.谈荣望.内