【《捷达EA113发动机曲柄连杆机构活塞组件设计计算》1900字】

我国中小企业的技术创新研究捷达EA113发动机曲柄连杆机构活塞组件设计计算目录TOC\o"1-3"\h\u1273捷达EA113发动机曲柄连杆机构活塞组件设计计算 1256041.1活塞设计 1296751.1.1活塞工作条件与设计要求 1164641.1.2活塞头部的设计 274881.1.3裙部设计 3237471.2活塞销设计 413331.2.1活塞销的几何尺寸确定与材料 4228151.2.2活塞销强度和刚度计算 4120491.3活塞销座孔设计 5194161.1.1活塞销座孔的结构 578361.1.2验算比压力 6236011.4活塞各环设计与计算 6118421.4.1活塞环形位与尺寸设计 6210751.4.2活塞环强度校核计算 61.1活塞设计1.1.1活塞工作条件与设计要求1.选择良好的导热耐磨性,较小的高温材料导热比重，较小的低温导热性和膨胀阻力系数，良好的高温导热性，良好的导热耐磨性和良好的韧性可以用于加工特殊应用功能的导热材料REF_Ref28166\r\h[6]；2.活塞的几何形状尺寸需要满足使用性能要求，同时对材料也有很高的要求。具备两个的强度与刚度，导热性与散热性要求较高。为了减少应力以及运动惯量，应尽可能的降低质量，使得发动机整体上具备轻量化的特点；1.燃烧室有良好的密封性，并减少漏气和漏油，同时又不增加活塞组件的摩擦损失；依据设计要求，考虑综合性能和使用性能，本设计确定活塞具体使用铝合金材料。1.1.2活塞头部的设计本设计采用汽油机，为活塞直径，该发动机的标准活塞直径，确定了火力岸的高度，气环高，油环高。发动机采用三道活塞环，取，，。综上所述，可以决定活塞压缩高度。对于汽油机，所以，压缩高度，上裙尺寸。1、活塞顶和环带断面设计为平顶式活塞顶面结构。在设计要求中，顶部的尺寸结构为最薄，参数最终取。考虑到密封性能，需要安装若干道环，包括气环、油环，共计三道环。根据设计要求，确定取值为：=6.17mm，活塞的纵面与侧面考虑使用倒角过度的形式，利用圆角完成过渡。圆角半径设置为：5.989mm。环带取算数平均值，地面圆角取0.35mm。一道环与三道环的环岸要求是不同的，所以在设计过程中赢考虑运行平稳和降低油耗等方面的内容要求。为保证润滑，延长使用寿命，并要求有一定的密封性能，在环槽出设置油孔，完成相应的设计要求。油孔的设置参照表3-1REF_Ref30064\r\h[7]。表3-1活塞环的间隙及侧隙环名一道二道三道参数一参数二环岸的强度校核为=4.5，，，计算假定，深底部弯矩为：（3-1）断面抗弯系数：（3-2）弯曲应力：（3-3）由于环岸的强度校核，活塞直径，环岸厚度=1.64，则代入式（3-3）得出同理得剪切应力为：（3-4）接合成应力公式为：（3-5）环岸断面弯曲应力，抗剪切，代入（3-5），，铝合金在使用过程中因高温会产生集中应力，并且相对集中，考虑铝合金使用过程过程中的许用应力,则：，，得出满足设计要求的合格结论。1.1.3裙部设计本设计中，使用了一个支撑板裙板，可以减少活塞的质量并具有更大的弹性REF_Ref29956\r\h[8]。由公式得：（3-6）为椭圆的长轴，为短轴，图3-3所示。图3-3裙部的几何参数几何参数中的取值范围是。1、裙部参数裙部的压强：（3-7）为2411；：直径，；:裙高，。设计过程中，。代入（3-7）。该部分的设计是合格并有效的。2、销孔的位置为了完成销孔的位置定位，侧压力在原有的基础上，将力偏移，如果将活塞销布置在中心，则活塞突然从次推力表面靠近气缸壁的一侧扫过主推力表面靠近气缸壁的另一侧，使得活塞的使用寿命缩短。1.2活塞销设计1.2.1活塞销的几何尺寸确定与材料根据活塞销的设计参数要求，活塞销直径直接选取，内孔径取，有效使用，取。本设计活塞销由低碳合金钢制造，具有高硬度，耐磨性和良好的内部冲击韧性，对于活塞销有很大益处。1.2.2活塞销强度和刚度计算1、最大弯曲应力计算弯矩为：（3-8）空心销的抗弯断面系数为：（3-9）活塞销大径，活塞销小径，代入（3-9）,得：弯曲应力为：（3-10）总的作用力，活塞销长度，连杆小头高度，活塞销跨度，活塞销的外直径，，代入式（3-10）得出2、最大应力校核分析最大应力应该发生在横断面上。应力值计算：（3-11）总的作用力，活塞销的外直径，，代入式（3-11）得。许用应力；许用切应力，计算结果显示设计为合格。1.3活塞销座孔设计1.1.1活塞销座孔的结构活塞销内孔径，活塞销座外径一般等于内径的倍，取。1.1.2验算比压力销座比压力为： （3-12）活塞销座的内径=22mm，总的作用力=8126.478，活塞销长度，活塞销跨度，代入式（3-12）得出通过查看机械手册，一般。1.4活塞各环设计与计算1.4.1活塞环形位与尺寸设计环的设计参数是比较多的，包括环的轴向高度及径向参数：气环，分别取油环的参数为：，，，。径向参数，，，。1.4.2活塞环强度校核计算1、使用过程中的应力活塞（运行中）断面承受的的最大弯矩：（3-14）去顶弯曲应力为：（3-13）开口位置间隙与接触过程中产生的压力平均值关系如下：（3-15）两公式带入，则：（3-16）弹性模量参数,相比较铸铁合金材料来说，模量；为端隙，，；气缸套内径，；活塞环径向参数，代入得。通过汽车设计手册查找获得：在高速状态下的许用应