雙缸V型風(fēng)冷摩托車發(fā)動機(jī)摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的知識，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識。作為機(jī)械類工科學(xué)生，完成了此項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)，也就為完成本科學(xué)業(yè)及將來的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目常選用通用機(jī)械的傳動裝置，例如以齒輪減速器為主體的機(jī)械傳動裝置。其主要內(nèi)容包括傳動裝置的總體設(shè)計(jì)；傳動零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇；裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書?，F(xiàn)選擇以摩托車發(fā)動機(jī)傳動和變速部分為主的新設(shè)計(jì)課題，設(shè)計(jì)方法采用常規(guī)手段與微機(jī)輔助相結(jié)合。該新題目較經(jīng)典課題更具復(fù)雜性和體現(xiàn)時(shí)代氣息，涉及的機(jī)構(gòu)及零部件增多，所覆蓋的知識面更廣泛，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度加大，設(shè)計(jì)時(shí)要求學(xué)生綜合考慮諸多因素，自己分析和解決問題，可以幫助學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和競爭意識。關(guān)鍵詞摩托車發(fā)動機(jī)，分析和解決問題，設(shè)計(jì)DOUBLECYLINDERTYPEVAIRCOOLINGMOTORCYCLEENGINEABSTRACTCURRICULUMDESIGNISIMPORTANTMECHANICALDESIGNCOURSESINTEGRATEDWITHPRACTICETEACHING,THROUGHCOURSESDESIGNEDTOMAKECOMPREHENSIVEUSEOFMECHANICALDESIGNCOURSESANDOTHERCOURSESOFTHEPREKNOWLEDGEANALYZEANDSOLVEMECHANICALDESIGNISSUESANDFURTHERSTRENGTHEN,DEEPENANDBROADENTHEKNOWLEDGELEARNEDASAMECHANICALENGINEERINGSTUDENTS,COMPLETEDTHETEACHINGASPECTOFITFORTHECOMPLETIONOFUNDERGRADUATESTUDIESANDGRADUATEDFROMTHEDESIGNOFTHEFUTURELAIDAGOODFOUNDATIONTHETRADITIONALCURRICULUMDESIGNOFTENCHOOSETOPICSOFGENERALMACHINERYDRIVES,SUCHASGEARREDUCERFORTHEMAINMECHANICALGEARITSMAINCONTENTSINCLUDETRANSMISSIONOFTHEOVERALLDESIGNTRANSMISSIONPARTS,AXLE,BEARINGS,COUPLINGS,SUCHASCOMPUTINGANDTHEDESIGNOFCHOICEASSEMBLYANDPARTSMAPDESIGNDESIGNCALCULATIONSPREPAREDSTATEMENTNOWCHOOSETOMOTORCYCLEENGINEANDTRANSMISSIONSPEEDOFTHEMAINTOPICSOFTHENEWDESIGN,USINGCONVENTIONALDESIGNMETHODSANDMEANSOFCOMBININGCOMPUTERASSISTEDTHENEWTITLEISMORECOMPLEXTHANTHECLASSICISSUESOFTHETIMESANDTHEATMOSPHERE,THEBODIESANDPARTSINCREASEDBYMOREEXTENSIVECOVERAGEOFKNOWLEDGE,DIFFICULTTODESIGNTHESTRUCTURE,DESIGNEDFORSTUDENTSCONSIDEREDMANYFACTORS,ANALYZEANDSOLVETHEIROWNPROBLEMS,CANHELPSTUDENTSTOESTABLISHTHECORRECTDESIGNIDEAS,STRENGTHENTHEIRSENSEOFINNOVATIONANDTHESENSEOFCOMPETITIONKEYWORDSMOTORCYCLEENGINE,ANALYSISANDPROBLEMSOLVINGDESIGN目錄前言1第1章發(fā)動機(jī)工作原理211發(fā)動機(jī)性能術(shù)語與參數(shù)212四沖程汽油發(fā)動機(jī)的工作原理4第2章發(fā)動機(jī)機(jī)體721氣缸直徑722氣缸工作容積、燃燒室容積和氣缸總?cè)莘e723壓縮比824氣缸工作內(nèi)壓力、氣缸總推力825氣缸蓋926燃燒室10第3章曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析與平衡1231曲柄連桿比1232曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)12第4章活塞運(yùn)動分析1441活塞位移1442活塞速度分析14421活塞的最大速度15422活塞平均速度1643活塞的加速度17431活塞加速度的極值1744熱力強(qiáng)度18第5章活塞組1951活塞19511活塞的壓縮高度19512火力岸高度20513環(huán)帶高度20514環(huán)岸的強(qiáng)度校核2052氣環(huán)22521氣環(huán)的工作狀態(tài)23522氣環(huán)的類型23523活塞環(huán)的高度24524自由端距24525徑向厚度2453油環(huán)25531普通油環(huán)26532組合式油環(huán)2654活塞銷27541活塞銷的剛度28第6章連桿、曲軸組3061連桿30611連桿承受的載荷30612連桿小頭的安全系數(shù)31613連桿大頭的強(qiáng)度驗(yàn)算3362曲軸銷的設(shè)計(jì)3463曲軸34631組合式曲軸35結(jié)論39謝辭41參考文獻(xiàn)42前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是一門獨(dú)立的考查課程。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的知識，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識。作為機(jī)械類工科學(xué)生，完成了此項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)，也就為完成本科學(xué)業(yè)及將來的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目常選用通用機(jī)械的傳動裝置，例如以齒輪減速器為主體的機(jī)械傳動裝置。其主要內(nèi)容包括傳動裝置的總體設(shè)計(jì)；傳動零件、軸、軸承、聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇；裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。近幾年來，通過與兄弟院校的交流與探討，經(jīng)過反復(fù)論證和可行性分析，結(jié)合本地區(qū)特點(diǎn)，選擇以摩托車發(fā)動機(jī)傳動和變速部分為主的新設(shè)計(jì)課題，設(shè)計(jì)方法采用常規(guī)手段與微機(jī)輔助相結(jié)合。題目和教學(xué)方法的改革有如下一些特點(diǎn)1新題目較經(jīng)典課題更具復(fù)雜性和體現(xiàn)時(shí)代氣息，涉及的機(jī)構(gòu)及零部件增多，所覆蓋的知識面更廣泛，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度加大，設(shè)計(jì)時(shí)要求學(xué)生綜合考慮諸多因素，自己分析和解決問題，可以幫助學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和競爭意識。2熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，提高分析問題和解決問題的能力。同時(shí)通過計(jì)算、給圖，進(jìn)一步熟悉和運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。3設(shè)計(jì)過程能理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生們對新穎實(shí)用的內(nèi)容更感興趣，可充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主觀能動性。第1章發(fā)動機(jī)工作原理11發(fā)動機(jī)性能術(shù)語與參數(shù)1汽缸汽缸內(nèi)孔直徑簡稱缸徑用符號D表示，單位為2上止點(diǎn)、下止點(diǎn)1止點(diǎn)活塞在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的兩個(gè)極限位置，稱為止點(diǎn)。2上止點(diǎn)活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心的最遠(yuǎn)位置3下止點(diǎn)活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心的最近位置3沖程上止點(diǎn)和下止點(diǎn)間的距離簡稱沖程用符號S表示，單位為MM。S2R式中R曲柄半徑即由曲軸旋轉(zhuǎn)中心至曲柄銷中心的距離。4汽缸工作容積活塞在汽缸內(nèi)由上止點(diǎn)移動至下止點(diǎn)所掃過的空間容積，稱為汽缸工作容積，VH表示，單位為ML。23104HVDSML若為多缸發(fā)動機(jī)，則汽缸工作容積為各缸工作容積之和，用符號VH表示，單位為ML。VHIVH式中I汽缸數(shù)。5燃燒室容積活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方由活塞、汽缸蓋所圍成的空間容積，稱為燃燒室容積。用符號VC表示，單位為ML。6氣缸容積活塞位于下止點(diǎn)時(shí)活塞上方的全部空間容積，稱為汽缸總?cè)莘e。用符號VN表示，單位為ML。VAVHVC7壓縮比汽缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，稱為壓縮比。用符導(dǎo)表示。/1/ACHCVV8工作循環(huán)發(fā)動機(jī)在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、對外輸出功率時(shí)，要不斷重復(fù)地進(jìn)掃氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣，這一工作過程稱為工作循環(huán)。9發(fā)動機(jī)功率發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸實(shí)際對外輸出的功率，稱為發(fā)動機(jī)功率，也稱為有效功率。用符號PE表示，單位為KW。；950EMNPKW式中PE發(fā)動機(jī)曲軸輸出扔矩，NM。N發(fā)動機(jī)曲軸相應(yīng)轉(zhuǎn)速，RMIN發(fā)動機(jī)銘牌上標(biāo)明的功率值，稱為標(biāo)定功率。10有效燃油消耗率俗稱比油耗發(fā)動機(jī)單位有效功在1小時(shí)內(nèi)的耗油量稱為有效燃油消耗率。用符號GE表示,單位為GKWH。3610/EBGGGKWHP式中GB單位時(shí)間的耗油量，GS。11升功率發(fā)動機(jī)在標(biāo)定工況下，每升汽缸工作容積所發(fā)出的有效功率，稱為升功率。用符號NL表示，單位為KWL。升功率是評定發(fā)動機(jī)動力性能與強(qiáng)化程度的重要指標(biāo)。/ECHPNKWLIV式中標(biāo)定功率，KW。EP發(fā)動機(jī)油門或節(jié)氣門保持一定開度，其扔矩、功率隨轉(zhuǎn)速變化而變化的曲線稱為速度特性曲線。油門或節(jié)氣門全開時(shí)的速度特性曲線，稱為外特性曲線曲線1，曲線2、3為油門或節(jié)氣門部分開度時(shí)的速度特性曲線。12四沖程汽油發(fā)動機(jī)的工作原理在闡述四沖程汽油發(fā)動機(jī)的工作原理之前，先來介紹什么叫活塞的上止點(diǎn)、下止點(diǎn)和活塞沖程活塞在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的兩個(gè)極限位置，稱為止點(diǎn)?；钊\(yùn)動到離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)時(shí)的位置稱為上止點(diǎn)，如圖11（A）所示；活塞運(yùn)動到離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近時(shí)的位置成為下止點(diǎn)，如圖11（B）所示。上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間的距離，稱為活塞沖程，以S表示。曲軸轉(zhuǎn)一周，活塞要走兩個(gè)沖程。四沖程汽油發(fā)動機(jī)的工作原理是曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)移動兩次，完成進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣四個(gè)工作過程，如圖11所示。（A）活塞上止點(diǎn)（B）活塞下止點(diǎn)（1）進(jìn)氣沖程進(jìn)氣沖程開始時(shí)，活塞在上止點(diǎn)，燃燒室內(nèi)充滿了前一工作循環(huán)所殘留的廢氣。當(dāng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動時(shí)，燃燒室的容積變大，形成真空度，同時(shí)通過齒輪帶動凸輪旋轉(zhuǎn)，使凸輪的凸起部分頂開進(jìn)氣門。燃油通過化油器與空氣混合形成可燃混合氣進(jìn)入氣缸【圖12（A）】。（2）壓縮沖程活塞自下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動【圖12（B）】，此時(shí)凸輪的凸起部分已經(jīng)轉(zhuǎn)了過去，進(jìn)氣門關(guān)閉。由于凸輪只轉(zhuǎn)過1/4周，所以排氣門仍關(guān)閉著。隨著活塞向上移動，燃燒室容積減少，可燃混合氣被壓縮。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，燃燒室中的可燃混合氣壓力為0609MPA，溫度升到300左右，壓縮沖程完成。（3）燃燒沖程在壓縮沖程接近上止點(diǎn)時(shí)【圖12（C）】，燃燒室中的可燃混合氣被火花塞發(fā)生的電火花點(diǎn)燃，可燃混合氣迅速爆發(fā)燃燒，氣體壓力急劇升高，達(dá)到3045MPA,溫度高達(dá)2000左右?；钊艿礁邏簹怏w的推動，由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，通過連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)做功。此時(shí)，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。（4）排氣沖程由于飛輪的慣性，使曲軸連續(xù)轉(zhuǎn)動，帶動活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動【圖12（D）】。這時(shí)，凸輪頂開排氣門，廢氣通過排氣門排出，直到活塞運(yùn)動到上止點(diǎn)為止，完成了一個(gè)工作循環(huán)。發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，首先需要有外力將曲軸轉(zhuǎn)動，以便進(jìn)行進(jìn)氣和壓縮。當(dāng)可燃混合氣爆發(fā)燃燒推動活塞做功后，由于曲軸和飛輪的慣性，其他兩個(gè)沖程才得以繼續(xù)進(jìn)行。圖11上止點(diǎn)和下止點(diǎn)（A）進(jìn)氣沖程；（B）壓縮沖程；（C）燃燒沖程；（D）排氣沖程圖12四行程汽油機(jī)發(fā)動機(jī)的工作原理第2章發(fā)動機(jī)機(jī)體21氣缸直徑氣缸直徑是指氣缸內(nèi)徑，與活塞相配合，是發(fā)動機(jī)的重要參數(shù)，許多主要的尺寸如曲柄銷直徑、氣門直徑、活塞結(jié)構(gòu)參數(shù)等，都要根據(jù)氣缸直徑來選取。參數(shù)設(shè)計(jì)氣缸直徑已標(biāo)準(zhǔn)化，其直徑值按一個(gè)優(yōu)先系列合一個(gè)常用系列來選取。因此根據(jù)有關(guān)資料可確定氣缸的直徑為D54MM22氣缸工作容積、燃燒室容積和氣缸總?cè)莘e上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間的氣缸容積，稱為氣缸工作容積（也稱為總排量）（圖21）。氣缸工作容積與氣缸直徑的平方、活塞沖程的大小成正比。氣缸直徑越大、工作容積越大、發(fā)動機(jī)的功率也就相應(yīng)地增大。氣缸工作容積的計(jì)算公式為NSDVN42式中氣缸工作容積MLVND氣缸直徑（MM）S活塞行程（MM）N氣缸數(shù)目。參數(shù)設(shè)計(jì)因設(shè)計(jì)要求的是雙缸發(fā)動機(jī)的排氣量VN為250ML，那么其活塞行程為S54MM同時(shí)活塞行程S2R；R為曲軸半徑那么R27MM23壓縮（A）燃燒室容積（B）工作室容積圖21氣缸燃燒室容積和工作室容積氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，稱為壓縮比。壓縮比表示活塞由下止點(diǎn)到上止點(diǎn)時(shí)，可燃混合氣在氣缸內(nèi)被壓縮多少倍。此處壓縮比61。24氣缸工作內(nèi)壓力、氣缸總推力氣缸工作內(nèi)壓力是一個(gè)變量，隨作功行程的開始，數(shù)值急劇下降。高質(zhì)量的氣缸在跳火燃燒的瞬間，內(nèi)壓力可達(dá)35MPA。氣缸總推力是指一個(gè)周期內(nèi)氣缸對外實(shí)際作功量。其計(jì)算式為PDSF24式中F氣功總推力（N）氣缸效率；一般30氣缸工作內(nèi)壓力（MPA）；PSD氣缸直徑（MM）。25氣缸蓋氣功蓋用螺柱與氣缸體曲軸箱或氣缸體固連在一起。為了增加密封性，氣缸體和氣缸蓋之間加有氣缸襯墊。氣缸蓋的作用主要是封閉氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁共同形成燃燒室。燃燒室有很多種形式，不同形式的燃燒室氣功蓋的結(jié)構(gòu)又有所不同。四行程頂置氣門發(fā)動機(jī)的氣缸蓋上有進(jìn)、排氣門座及氣門導(dǎo)管，并設(shè)有進(jìn)氣道和排氣道，裝有進(jìn)、排氣管等。對氣缸蓋螺栓連接靜強(qiáng)度計(jì)算D43Q12CA對螺栓的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核SMINKSA1TCCA12MAXD4Q12PMINMINAX式中螺栓材料的對稱循環(huán)拉壓疲勞極限。1TC試件的材料特性，即循環(huán)應(yīng)力中平均應(yīng)力的折算系數(shù)，對于合金鋼為0203拉壓疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)K安全系數(shù)S參數(shù)設(shè)計(jì)由于有密封性，1518F，此處可取1F6F1則308N26Q1材料可選109級的合金鋼，查表得，AB0MPAS90P靜載荷時(shí)，S15,所以S651/9S/A2CAD41則M826043變載荷時(shí)對于合金鋼螺栓，50F1AS取1S0ASMP45010MIN2AX483D查表得，。取ATCMP240125K3051482DSC則,即，所以6D6850DMD7可取D85MM26燃燒室燃燒室的種類較多，有鍥形、盆形、菱形、半球形等燃燒室。半球形燃燒室結(jié)構(gòu)呈半球形，比起鍥形、盆形燃燒室更為緊湊，面容比最小。因進(jìn)、排氣門分別置于氣缸軸線的兩側(cè)，故其配氣機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。但有利于促進(jìn)燃料的完全燃燒和減少排氣中的有害成分，對提高經(jīng)濟(jì)性和排氣凈化有利。有關(guān)計(jì)算結(jié)果表21名稱尺寸或數(shù)值單位氣缸直徑D54MM活塞行程S54MM燃燒室體積VC21ML曲軸半徑R27MM氣功工作內(nèi)壓力F4358KN氣缸的材料質(zhì)灰鑄鐵第3章曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析與平衡31曲柄連桿比曲柄連桿臂時(shí)指曲柄半徑與連桿長度之比，簡稱為連桿比，用表示。由下式定義LR式中曲柄半徑，即曲柄銷中心到曲軸中心之間的距離；R連桿長度，即連桿大小頭軸線之間的距離。L連桿比不僅影響曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性，而且影響發(fā)動機(jī)的外形尺寸。值越大，連桿越矩，發(fā)動機(jī)的總高度（立式發(fā)動機(jī)）或總寬度（臥式發(fā)動機(jī)）越小。對于V形發(fā)動機(jī)，其總高度和總寬度都會減少。連桿過矩時(shí)易導(dǎo)致活塞在運(yùn)動過程中與曲柄相碰。因此一般情況下現(xiàn)代摩托車發(fā)動機(jī)的連桿比，盡可能地采用矩連桿。315參數(shù)設(shè)計(jì)取為一定值；那么連桿長度LR/100MM32曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)是研究曲柄連桿機(jī)構(gòu)各主要零件的運(yùn)動規(guī)律，分析其作用力和力矩及發(fā)動機(jī)的平衡和曲軸的扭轉(zhuǎn)振動的一門科學(xué)。在計(jì)算時(shí)，曲軸的轉(zhuǎn)動可以近似看成等速轉(zhuǎn)動，這是因?yàn)楦咚侔l(fā)動機(jī)在穩(wěn)定工況下工作時(shí)，由于扭轉(zhuǎn)的不均勻性而引起的曲軸旋轉(zhuǎn)角速度的變化不大。曲軸的角速度可以寫為30NSRAD式中N曲軸轉(zhuǎn)速，。MIR曲柄銷中心的切向速度和向心加速度分別為VTNTRSAN2式中R曲軸半徑，M。在討論連桿、活塞的運(yùn)動規(guī)律時(shí)，不用時(shí)間T表達(dá)，而是用曲軸轉(zhuǎn)角，并且規(guī)定將活塞處于上止點(diǎn)位置所對應(yīng)的曲軸位置作為曲軸轉(zhuǎn)角的起點(diǎn)（即0），因而，活塞的速度、加速度的方向朝著曲軸中心線方向?yàn)檎畴x曲軸中心線方向?yàn)樨?fù)。參數(shù)設(shè)計(jì)曲柄的角速度SRADN7853014曲柄銷中心的切向速度和向心加速度分別為VTNT/M62925R3AN3S2第4章活塞運(yùn)動分析41活塞位移對于活塞中心線過曲軸中心線的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。活塞的行程S2R，活塞的位移COSLRLX最大位移量MM51MAXINSI221CO由牛頓二項(xiàng)式，可將展開，則N2643SSIII64在實(shí)際計(jì)算中取前兩項(xiàng)已足夠精確。則活塞的位移可寫成21COS21COSXININ2RLRL（圖41活塞位移與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖42活塞速度曲線位移X隨和的變化關(guān)系可以用圖像表示（圖42）由圖像和公式都可以看出曲軸轉(zhuǎn)角從0和90時(shí)活塞的位移值，比從90和180時(shí)活塞的位移值大，而且值越大，其差值也越大。42活塞速度分析活塞速度的精確數(shù)值為COS2INIRDTAXTV對活塞的速度也可以進(jìn)行近似計(jì)算，其近似值由對位移的近似計(jì)算式微分得到41VRRV21SIN2SI2SINI因此，活塞速度是兩個(gè)速度分量之和，可以看成是由和兩個(gè)簡諧部分組成。其圖像如圖41所示。421活塞的最大速度當(dāng)90時(shí)VR，此時(shí)活塞速度等于曲柄銷中心的圓周速度。但這并不是活塞的最大速度。活塞在最大速度時(shí)的曲柄轉(zhuǎn)角可以用對微分MAXV求極值的方式求得01COS2COS2RRD即012COS解此方程得4222MAX8144CS因?yàn)闀r(shí)不合理的，所以方程的315812AXO合理根只能取432MAX4CSF44812MAX4RCOS由式可以看出活塞在最大速度式的小于90或大于270。即活塞的MAX最大速度出現(xiàn)在偏向上止點(diǎn)一側(cè)。不同的值其最大速度時(shí)的值也不同，值越大活塞速度的最大值也越大，相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角也偏向上止點(diǎn)一側(cè)。MAX422活塞平均速度曲柄旋轉(zhuǎn)一周時(shí)活塞的速度不斷發(fā)生變化，時(shí)快時(shí)慢，時(shí)正時(shí)負(fù)。0180時(shí)V為正值；180360時(shí)V為負(fù)值；0、180、360時(shí)V0；90、270時(shí)VR。活塞的平均速度30SNCT2M式中S活塞行程；N發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；T曲軸轉(zhuǎn)動一周所需的時(shí)間?；钊钠骄俣入m然只能粗略地估計(jì)活塞運(yùn)動的快慢，但它是表征發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)的重要參數(shù)。它從一個(gè)方面反映樂發(fā)動機(jī)的強(qiáng)化程度，同時(shí)也在一定程度上放映樂活塞和氣功之間相互摩擦的強(qiáng)烈程度。隨著活塞平均速度的提高，活塞和氣功磨損加劇。參數(shù)設(shè)計(jì)活塞平均速度SSNCMM5123075243活塞的加速度圖43活塞加速度曲線活塞加速度的精確值由下式求出45COSS32224INCOSINRDADTAVJ活塞加速度的近似值由下式求出462COS2JRWR2因此活塞加速度也可以看作是兩個(gè)簡諧運(yùn)動之和，如圖43所示。431活塞加速度的極值活塞加速度的極值是指活塞的最大正加速度和最大負(fù)加速度，由下式求得02SINI2MAXRJDCO41SN或0I若，0或180相應(yīng)的加速度為或4712RJMXA12RJMXA若則，相應(yīng)的加速度為0COS414RCOS“81121222“MAX42RJ參數(shù)設(shè)計(jì)活塞最大正加速度81RJ2MAX10753248S042344熱力強(qiáng)度材料受熱時(shí)會產(chǎn)生變形，如果變形受到限制就會在材料中產(chǎn)生熱應(yīng)力。在熱負(fù)載的反復(fù)作用下，熱應(yīng)力會使材料受到疲勞破壞。比如一旦發(fā)動機(jī)氣缸蓋的溫度分布不均勻?qū)a(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，就容易導(dǎo)致其產(chǎn)生裂紋。各種材料在受熱變形受到限制時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力大小可用熱應(yīng)力特性（）表示，其中材料的熱膨脹系數(shù)，E為彈性模量，為導(dǎo)熱系數(shù)。為了E比較材料的熱力強(qiáng)度，用材料的拉伸強(qiáng)度與（）相比得到熱力強(qiáng)度系數(shù)。BE熱應(yīng)力特性（）愈小，熱應(yīng)力愈小，熱力強(qiáng)度系數(shù)愈大，熱力強(qiáng)度愈大。由此可見材料的導(dǎo)熱性愈好，膨脹系數(shù)愈小，高溫疲勞強(qiáng)度愈搞有關(guān)計(jì)算結(jié)果表41名稱尺寸或數(shù)值單位連桿長度L100MM曲柄的角速度785RAD/S曲柄銷中心的切向速度VT19625M/S曲柄銷中心的切向加速度AN15406103M/S2活塞最大位移量XMAX54MM活塞平均速度125M/S活塞最大正加速度11554103M/S2連桿材料45號鋼。第5章活塞組51活塞活塞一般呈圓柱形?；钊c氣缸為間隙配合，作往復(fù)運(yùn)動，其主要作用是承受氣缸中的氣體壓力所造成的作用力，并將這些力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)；活塞頂部還與氣缸壁、氣缸蓋共同組成燃燒室。由于活塞頂部直接與高溫高壓燃?xì)饨佑|，燃?xì)獾淖罡邷囟瓤蛇_(dá)2500K，因此活塞的溫度很高，頂部中心的溫度可達(dá)600700K。高溫一方面使活塞材料的機(jī)械強(qiáng)度顯著下降（在600K溫度下約下降50）,另一方面還會使活塞的熱膨脹量增大，影響活塞與相關(guān)零件的配合。活塞頂部在作功行程時(shí)承受這燃?xì)鈳_擊性的壓力。對于汽油機(jī)活塞，瞬時(shí)最大壓力值高達(dá)35MPA。對于柴油機(jī)瞬時(shí)最大壓力值可達(dá)69MPA,采用增壓時(shí)則更高。高壓導(dǎo)致活塞的側(cè)壓力大，引起活塞變形，加速或活塞外表面的磨損?；钊跉夤χ凶鞲咚偻鶑?fù)運(yùn)動，其承受的氣壓力和慣性力呈周期性變化，因此活塞的不同部位分別受到交變的拉伸、壓縮或彎曲載荷；并且由于活塞的溫度各部位極不均勻，使活塞的內(nèi)部產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力。所以要求活塞的質(zhì)量盡可能小，熱膨脹導(dǎo)熱性能好和耐磨。目前廣泛采用的活塞材料使共晶硅鋁合金。511活塞的壓縮高度活塞頂面至活塞銷中心之間的距離稱為活塞的壓縮高度，如圖51中的H1。現(xiàn)代摩托車發(fā)動機(jī)活塞的壓縮高度希望取較小的值，以減少活塞的尺寸和重量。要減少活塞的壓縮高度應(yīng)從兩方面入手；一要降低火力的高度；二要減少活塞環(huán)的數(shù)量和厚度。一般情況下，四行程發(fā)動機(jī)活塞的壓縮高度取H1045057D。512火力岸高度第一道活塞環(huán)槽的上邊至活塞頂面的距離稱為活塞的火力岸高度，如圖51中的H4。圖51活塞結(jié)構(gòu)尺寸示意圖減少H4會增強(qiáng)第一道環(huán)的導(dǎo)熱能力，從而可以降低活塞頂部的溫度，防止爆燃。一般來說，火力岸高度的大少要根據(jù)試驗(yàn)后確定。513環(huán)帶高度第一道環(huán)的上邊至最后一道環(huán)下邊之間的距離稱為環(huán)帶高度，如圖51中的H3。減少環(huán)帶高度也就減少了活塞的壓縮高度，從而減少了活塞的慣性力和摩擦損失，這對提高發(fā)動機(jī)的功率和使用壽命很有好處。減少環(huán)帶高度必須減少活塞環(huán)數(shù)或減少活塞環(huán)的厚度及環(huán)岸高度B?，F(xiàn)代四行程發(fā)動機(jī)一般采用二道氣環(huán)和一道油環(huán)。氣環(huán)的厚度一般為0815MM。環(huán)岸要求有足夠的強(qiáng)度，使其在最大氣壓下不致被損壞。第一道環(huán)的環(huán)岸高度B1一般為1525C（C指環(huán)槽高度），第二道環(huán)的環(huán)岸高度B2為12C。514環(huán)岸的強(qiáng)度校核在爆發(fā)壓力作用下，第一道氣環(huán)緊壓在第一環(huán)岸上。第一環(huán)岸的受力情況如圖52所示，在P1、P2合力的作用下，環(huán)根產(chǎn)生很大的彎曲和剪切應(yīng)力，擋這些應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)，環(huán)岸就會產(chǎn)生斷裂。由試驗(yàn)可知；當(dāng)P109PMAX，P202PMAX時(shí)，可以把環(huán)岸看成一個(gè)厚度為B、內(nèi)外圓直徑為D和D的圓環(huán)形板，并沿內(nèi)圓柱面固定。然后把環(huán)岸看成簡單的懸臂梁進(jìn)行估算。PMAX為最大爆發(fā)壓力。設(shè)D09D,作用在環(huán)岸根的應(yīng)力為圖52第一環(huán)岸的受力情況（51）DPTP3MAX221064式中活塞環(huán)槽深。T環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面的抗彎斷面系數(shù)的近似值為（52）470961B212D環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面上的彎曲應(yīng)力為（53）P12MAX213MAX5環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面的剪切應(yīng)力為（54）B1MAX370合應(yīng)力2考慮倒鋁合金活塞在高溫下的強(qiáng)度下降及岸根的應(yīng)力集中，其許應(yīng)力取N2109參數(shù)計(jì)算環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面上的彎曲應(yīng)力為BDPBD10547062MAX213MAXMN650223814環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面的剪切應(yīng)力為1MAX32624合應(yīng)力2538229符合要求。有關(guān)活塞的尺寸設(shè)計(jì)結(jié)果表51名稱數(shù)值單位壓縮高度取H134MM環(huán)帶高度H398MM火力岸高度H445MM總高度55MM壁厚4MM內(nèi)圓直徑D48MM外圓直徑D54MM第一道環(huán)的環(huán)岸高度B15MM第二道環(huán)的環(huán)岸高度B22MM第一道環(huán)槽高度C12MM第二道環(huán)槽高度C22MM第三道環(huán)槽高度C33MM活塞的材料高硅鋁合金52氣環(huán)氣環(huán)安裝在氣缸頭部的活塞環(huán)槽中。其作用使保證活塞與氣缸壁之間的密封，防止氣缸中的高溫高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱；另外，活塞頂部的熱量大部分右氣環(huán)傳給氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。在氣環(huán)所起的密封和導(dǎo)熱兩大作用中，主要是密封作用。因?yàn)槊芊夂?，說明氣環(huán)與氣缸壁貼河緊密，導(dǎo)熱自然會好。如果氣環(huán)的密封性不好，高溫燃?xì)鈱⒅苯訌臍猸h(huán)與氣缸壁之間的縫隙中漏入曲軸箱，活塞環(huán)直接與漏出的高溫高壓燃?xì)饨佑|。此時(shí)不但由于氣環(huán)與氣缸壁結(jié)合不嚴(yán)不能很好地導(dǎo)熱，相反使氣環(huán)地吸熱量增加，最后必將導(dǎo)致活塞河活塞環(huán)被燒壞?；钊h(huán)地厚度在保證強(qiáng)度河可靠性地情況下越薄越好，薄的活塞環(huán)有利于減少活塞的壓縮高度，有利于減輕活塞重量；降低活塞環(huán)于氣缸之間的摩擦損失；遏制活塞環(huán)的振動。目前廣泛采用的活塞環(huán)材料使合金鑄鐵（在優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵中加入銅、鉻、鉬等合金元素）。隨著發(fā)動機(jī)的強(qiáng)化，活塞環(huán)特別使第一環(huán)，承受著很大的沖擊載荷河熱負(fù)荷，因此要求活塞材料除了耐熱、耐磨以外，還應(yīng)有高的強(qiáng)度和沖擊韌性。為了提高活塞環(huán)的耐磨性，第一道環(huán)的工作表面常常鍍有多孔性鉻。多孔性鉻層強(qiáng)度高，并能儲存少量機(jī)油，可以提高潤滑性能。這種環(huán)的工作壽命比普通環(huán)高23倍。其余氣環(huán)一般鍍錫，以改善其磨合性。此處還可以用噴鉬來提高活塞環(huán)的耐磨性。521氣環(huán)的工作狀態(tài)活塞環(huán)裝入后與活塞環(huán)槽的上端面或下端面之間留有一定的間隙，這個(gè)間隙稱為活塞環(huán)的邊隙；活塞環(huán)與活塞環(huán)的底部也留有一定的間隙，稱為背隙，以防止活塞環(huán)受熱膨脹而卡死在活塞環(huán)槽中。第一道的邊隙一般為00201MM，第二道環(huán)的邊隙一般為002008MM?；钊h(huán)隨活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動時(shí)，活塞環(huán)在活塞槽中的位置并不是固定的。在進(jìn)氣行程中活塞環(huán)向下移動，由于氣環(huán)與氣缸壁之間的摩擦阻力及活塞環(huán)本身的運(yùn)動慣性，活塞環(huán)與活塞槽的上端面接觸；在壓縮行程和排氣行程中活塞和活塞環(huán)（指第一道環(huán)）有高溫高壓燃?xì)馔苿酉蛳乱苿?，使之和壓縮行程一樣，活塞環(huán)與活塞環(huán)槽的下端面接觸。522氣環(huán)的類型氣環(huán)的類型比較多，有矩形斷面氣環(huán)、扭曲環(huán)、錐面環(huán)、梯形環(huán)、桶面環(huán)、L形環(huán)、組合式氣環(huán)。523活塞環(huán)的高度活塞環(huán)的高度即活塞環(huán)的軸向尺寸。活塞環(huán)的高度B增大，環(huán)的導(dǎo)熱性能提高，但也會增大環(huán)的質(zhì)量，是慣性力增大，從而，一方面是環(huán)撞擊活塞環(huán)槽的力加大核摩擦面加大；另一方面導(dǎo)致活塞環(huán)處在懸浮狀態(tài)的時(shí)間延長（相對曲軸轉(zhuǎn)角），造成漏氣量增加。因此，活塞環(huán)高度有減少的趨勢。國內(nèi)摩托車氣環(huán)的高度一般為B125MM524自由端距自由端距是指活塞環(huán)在自由狀態(tài)時(shí)活塞環(huán)開口兩端頭之間的距離，用S。表示。根據(jù)前述，可知S。與徑向壓力P。、環(huán)的徑向厚度T、材料的彈性模數(shù)E有關(guān)。當(dāng)材料選定以后，材料的彈性模數(shù)E就定下來了，只要適當(dāng)選擇T核S。就可以。S。增大，P。增加，其應(yīng)力也增加。若S。減少，P。也減少，最大工作應(yīng)力減少，但套裝應(yīng)力會增大，因此S。只能在較少的范圍內(nèi)變動。對MAXMAX于灰鑄鐵活塞環(huán)一般S/D1314（D為氣缸直徑）；對于鋼活塞環(huán)一般為S/D79。525徑向厚度徑向厚度（用T表示）影響徑向壓力P。的大小，在B、E確定以后，影響彈力的因素有S。和T，即環(huán)的彈力可用S。和T來調(diào)整。增加T值可減少環(huán)在環(huán)槽中的撞擊，并改善環(huán)的導(dǎo)熱作用，但T值增大，活塞環(huán)槽的槽深加大，是活塞頭部的壁厚增大，質(zhì)量加大，并增加了安裝難度。526開口間隙活塞環(huán)進(jìn)氣缸以后，在冷態(tài)下應(yīng)留有一定的開口間隙，以便在正常工作狀態(tài)下兩端頭互部相碰。環(huán)的溫度是變化的，故在日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JID），德國標(biāo)準(zhǔn)（DIN）和美國汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SAE）中，均規(guī)定在100C的溫度下來測量活塞環(huán)的開口間隙，其規(guī)定值如下表所示。D有關(guān)活塞環(huán)的尺寸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)表52名稱數(shù)值單位環(huán)的高度B135MM自由端距S。54MM徑向厚度T13MM開口間隙024MM活塞環(huán)的材料60SI2CRA，其硬度為HRC455553油環(huán)四行程汽油機(jī)的潤滑油存放在曲軸箱中，通過飛漲潤滑氣缸壁。由于大量的潤滑油不均勻地飛到氣缸壁上，光靠氣環(huán)還不能氣使缸壁鋪上一層均勻的油膜，同時(shí)刮下氣缸壁上多余的機(jī)油，防止機(jī)油竄入燃燒室，所以四行程發(fā)動機(jī)至少設(shè)有一道油環(huán)。油環(huán)安裝在氣環(huán)的下方，其作用是在氣缸壁上鋪涂一層均勻的機(jī)油膜，潤滑氣缸壁以減少活塞，活塞環(huán)與氣缸壁的磨損和摩擦力；刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，防止機(jī)油竄入氣缸內(nèi)燃燒，形成積炭。此外，油環(huán)可以起封氣的輔助作用。油環(huán)分普通油環(huán)和組合油環(huán)兩大類。531普通油環(huán)普通油環(huán)的材料一般是合金鑄鐵。其外圓面的中間切有一道凹槽，把油環(huán)分為上唇和下唇，在凹槽的底部加工有若干鉻排油小孔或狹縫。普通油環(huán)根據(jù)上下唇的倒角分布和大小有五種型式（圖53）；異向外倒角環(huán)的上下唇的外側(cè)都有倒角，上唇的刮油能力較下唇強(qiáng)；同向上倒角環(huán)的上下唇的上側(cè)都有倒角，上下唇的刮油能力都較強(qiáng)；異向內(nèi)倒角環(huán)的上唇的下側(cè)給上唇的上側(cè)都有倒角，上唇的刮油能力較差；雙鼻式環(huán)的上下唇的下側(cè)都制有刮油槽，上下唇都有很強(qiáng)的刮油能力；單鼻圖53普通油環(huán)的斷面形狀A(yù)）外倒角環(huán)B）同向倒角環(huán)C）內(nèi)倒角D）雙鼻式環(huán)E）單鼻式環(huán)圖54活塞環(huán)的刮油作用A）活塞下行B）活塞上行式環(huán)下唇的下側(cè)制有刮油槽，下唇有很強(qiáng)的刮油能力。油環(huán)的上唇上端面外緣一般都有倒角，使油環(huán)在向上運(yùn)動時(shí)能形成油楔，以減少摩擦和磨損。下唇的下端面除異向外倒角之外一般部倒角，或倒有很少的倒角，這樣可以增將向下刮油的能力。油環(huán)的刮油作用如圖54所示。活塞向上向下運(yùn)動時(shí)都可以鋪油和刮下多余的機(jī)油，刮下的油從排油小孔或狹縫中流入曲軸箱。532組合式油環(huán)組合式油環(huán)如圖55所示，由三個(gè)刮油鋼片，一個(gè)徑向襯環(huán)及一個(gè)軸向襯環(huán)組成。軸向襯環(huán)2夾在第二、三刮油片之間。徑向襯環(huán)3將三個(gè)刮油片緊壓在氣缸壁上。這種油環(huán)的有點(diǎn)是刮油片很薄，對氣缸壁的比壓大，因而刮油作用強(qiáng)；三個(gè)刮油片各自軸立，故對氣缸的適應(yīng)性較好，易于磨合；質(zhì)量小，因而產(chǎn)生的慣性力?。换赜屯反?，更易于刮油和鋪油。因此組合油環(huán)在高速發(fā)動機(jī)上應(yīng)用較廣。缺點(diǎn)是零件多，三個(gè)刮油片又必須鍍鉻，否則滑動性不好，因此組合環(huán)的制造成本高。54活塞銷活塞銷的作用是連接活塞與連桿小頭，將活塞承受的氣壓了傳給連桿?；钊N在高溫下承受很大的周期性的沖擊載荷，潤滑條件又較差，因而要求活塞銷有足夠的剛度合強(qiáng)度，表面耐磨，質(zhì)量小。圖55組合環(huán)1刮油環(huán)2軸向襯環(huán)3徑向襯環(huán)活塞銷一般用低碳鋼或低碳合金鋼（如20CR）制造，經(jīng)表面參碳淬火處理，以提高表面硬度，使中心具有一定的沖擊韌性。表面需進(jìn)行精磨和拋光?；钊N是一個(gè)空心的圓柱體，其內(nèi)孔形狀有圓柱形、兩端截錐形以及兩端截錐與中間一段圓柱形的組合形等。圓柱形孔容易加工，但為了保證一定的剛度，中間的孔不能過大，因而其質(zhì)量較大。兩端錐孔形的活塞銷的質(zhì)量較小，有接近等強(qiáng)度梁的要求（活塞銷所承受的彎矩在中部最大），但孔的加工校復(fù)雜。組合式結(jié)構(gòu)則介于二者之間?；钊N與活塞銷座的配合為滑動配合，以便發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中活塞銷可以在活塞銷座孔中緩緩轉(zhuǎn)動，以使活塞銷各部分的磨損比較均勻，但間隙也不能過大，一般為001002MM。活塞銷裝入銷座孔中后兩端用卡環(huán)限位。活塞銷與連桿小頭的連接，采用滾針軸承和軸套。541活塞銷的剛度活塞與活塞銷在受到氣壓力之后都會變形，由于兩者變形的不協(xié)調(diào)，使銷與活塞銷座的接觸很不均勻，銷孔內(nèi)繃上緣出現(xiàn)尖峰負(fù)荷PMAX和相應(yīng)的應(yīng)力集中，如圖56所示。如果活塞銷的剛度不好，銷座又較硬實(shí)，往往會在A處產(chǎn)生斷裂。在計(jì)算活塞銷的剛度時(shí)，為簡化計(jì)算，可作如下假定1?；钊N上的負(fù)荷分布是由連桿小頭產(chǎn)生的均勻負(fù)荷；由活塞銷座產(chǎn)生的作用在支承面中點(diǎn)的集中載荷，如圖57所示。2B105L。圖56活塞與活塞銷的變形圖57活塞銷的受力模型3活塞銷長度L；即活塞的縱向斷面正好填滿活塞外21DD2A圓。則活塞銷的彎曲變形量可用下式表示23/823/84415645110410320468ZPFA式中D一氣缸直徑；D1一活塞銷直徑；L一活塞銷長度；PZ一氣缸內(nèi)最大壓力；一活塞銷壁厚。一般情況下活塞銷作的剛度大，對銷的撓曲性變差，變形量應(yīng)取小一些。一般汽油機(jī)F00004。設(shè)計(jì)參數(shù)長度L47CM直徑D15CM活塞銷壁厚2CM第6章連桿、曲軸組61連桿連桿的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，從而推動曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。因此，其兩端給安裝一個(gè)軸承，分別連接活塞銷于曲軸銷。連桿一般用中碳鋼或中碳合金鋼，還可以采用低碳合金鋼（如20CR、20MNB、20CRMO）模鍛成形，然后進(jìn)行機(jī)械加工。中碳鋼制造的連桿一般要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；低碳合金鋼制成的連桿大小頭內(nèi)孔要進(jìn)行滲碳淬火等表面處理，淬火硬度為HRC6065。連桿于活塞連接的部分稱為連桿小頭，與曲軸銷連接的部分稱為連桿大頭，中間的部分稱為桿身。為了潤滑活塞銷和軸承，自阿連桿小頭鉆有集油孔或銑有油槽，用以收集發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被激漲起來的機(jī)油，以便潤滑。連桿桿身通常做成“工”字形斷面，以保證在合適的剛度和強(qiáng)度下有最小的質(zhì)量。連桿大頭有剖分式和整體式兩種。整體式連桿倒頭相應(yīng)的曲軸采用組合式曲軸，用軸承與曲柄銷相連。連桿大頭的內(nèi)孔表面有很高的關(guān)潔度，以便與連桿軸瓦（或滾針軸承）緊密結(jié)合。摩托車雙缸汽油機(jī)一般采用整體式連桿，大、小頭內(nèi)分別裝有滾柱或滾針軸承。611連桿承受的載荷連桿承受的載荷主要視氣壓力和往復(fù)慣性力產(chǎn)生的交變載荷。其基本載荷是壓縮或拉伸。對于四行程發(fā)動機(jī)，最大拉伸載荷出現(xiàn)在進(jìn)氣行程開始的上止點(diǎn)附近，其數(shù)值主要是活塞組和連桿計(jì)算斷面以上那部分連桿質(zhì)量的往復(fù)慣性力，即RGPGJ21786N25140/8903式中分別為活塞組和連桿計(jì)算斷面以上那部分的質(zhì)量。1最大壓縮載荷出現(xiàn)在膨脹行程開始的上止點(diǎn)附近，其數(shù)值是最大爆發(fā)壓力產(chǎn)生的推力減上述的慣性力，PJ即,取N475PD/S2ZSA5MP4618JZ。式中最大爆發(fā)壓力產(chǎn)生的推力。PZ612連桿小頭的安全系數(shù)小頭的安全系數(shù)按下式計(jì)算61MAZN“1式中材料在對稱循環(huán)下的拉壓疲勞極限；Z1應(yīng)力副；A平均應(yīng)力；M考慮表面加工情況的工藝系數(shù)；604角系數(shù)，O12材料在對稱循環(huán)下的彎曲疲勞極限；1材料在脈沖循環(huán)下的彎曲疲勞極限，對于鋼O小頭應(yīng)力按不對稱循環(huán)變化，在固定角截面的外表面處應(yīng)力變化較大，通常只計(jì)算該處的安全系數(shù)，此時(shí)循環(huán)最大應(yīng)力62AJMAX循環(huán)最小應(yīng)力63CIN式中襯套過盈配合和受熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力；A慣性力拉伸引起的應(yīng)力；J受壓是產(chǎn)生的應(yīng)力。AC應(yīng)力副642MINAXACJ平均應(yīng)力65ACAJ1INAX小頭安全系數(shù)的許用值部小于15。參數(shù)設(shè)計(jì)連桿材料采用45號鋼，它的有關(guān)疲勞極限如下屈服極限6865MPA強(qiáng)度極限8336MPASB在對稱循環(huán)下的拉壓疲勞極限MPA6234983562302301（BSZ在對稱循環(huán)下的彎曲疲勞極限4503MPA1在脈沖循環(huán)下的彎曲疲勞極限1545037255MPA1。角系數(shù)（245037255）O2/72550241工藝系數(shù)05應(yīng)力副7544MPA平均應(yīng)力6477MPAAM小頭的安全系數(shù)按下式計(jì)算由式61得N2115符合要求；613連桿大頭的強(qiáng)度驗(yàn)算它是把整個(gè)連桿看成是兩端固定的圓環(huán)，固定端的位置用圖中的角度表示。（通常40）。連桿的曲率半徑取兩個(gè)連桿螺栓中心矩的一半，對于整體式。連桿則取連桿大頭內(nèi)外圓半徑之和的一半。環(huán)的截面積取DD截面的面積，同時(shí)假定作用在連桿大頭上的力按余弦分布。連桿大頭受到的慣性拉伸載荷為66RGRGGPJ2322MAX1式中G、G、G2、G3分別為活塞組、連桿組往復(fù)慣性部分、連桿組旋轉(zhuǎn)部分和連桿大頭下半部分的質(zhì)量；R曲柄半徑；連桿比。連桿大頭中央截面DD上的應(yīng)力為67FIZRPJ1MAX035220837式中計(jì)算圓環(huán)的曲率半徑；1連桿大頭及中央截面積；I,大頭及軸承中央截面積；F計(jì)算斷面的抗彎斷面模數(shù)Z參數(shù)計(jì)算連桿大頭受到的慣性拉伸載荷為68RGRGGPJ232MAX1得295KPAJMAX連桿大頭中央截面DD上的應(yīng)力為FIZRPJ1MAX0352208370510435236（2097MPA8457506N0PCL336HF2圖61軸承受力圖符合要求。結(jié)論通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。在已度過的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面如何把我們所