1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝二、設(shè)計(jì)參數(shù)：五十鈴6120、排量2.0L、dxs為120 x135、轉(zhuǎn)速1300rmin頂岸高度F、活塞銷直徑BO、裙長(zhǎng)SL、銷座間距A、總長(zhǎng)GL、最大爆發(fā)壓力、活塞銷校核三、設(shè)計(jì)要求：1用計(jì)算機(jī)繪制活塞總裝配圖一張（A1圖）、零件圖（加工工件）一張（A2圖）2設(shè)計(jì)說明書一份（包括零件圖分析、定位方案確定、定位誤差計(jì)算等內(nèi)容；最好能寫出整個(gè)工藝過程）四、進(jìn)度安排：第一周：查找課程設(shè)計(jì)所需要的書籍，資料。第二周：對(duì)活塞進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算。第三周：強(qiáng)度校核第四周：繪圖并書寫說明書。第五周：應(yīng)用制圖軟件繪制零件圖及裝配圖并完善課程設(shè)計(jì)說明書。五、總評(píng)

2、成績(jī)及評(píng)語：指導(dǎo)教師簽名日期年月目錄TOC o 1-5 h z、幾5V刖言11活塞的概述2 HYPERLINK l bookmark6 1.1活塞的功用及工作條件2 HYPERLINK l bookmark8 1.2活塞的材料2 HYPERLINK l bookmark10 1.3活塞結(jié)構(gòu)2 HYPERLINK l bookmark12 1.3.1活塞頂部21.3.2活塞頭部31.3.3活塞裙部3 HYPERLINK l bookmark16 2活塞的結(jié)構(gòu)參數(shù)43活塞最大爆發(fā)壓力的計(jì)算53.1熱力過程計(jì)算53.2柴油機(jī)的指示參數(shù)83.3柴油機(jī)有效效率10 HYPERLINK l bookmar

3、k56 4活塞銷的受力分析12 HYPERLINK l bookmark76 5活塞的加工工藝14參考文獻(xiàn)：15參考文獻(xiàn)：15本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 )18)19)20)H=H+L(1+Y)(卩c-c)x293uurvpmbv=42286.68+0.87(1+0.02)1.035(20.18+0.0032x293)-(19.26+0.0025x293)壓力x293=42743.34kJ/kg,、(燃料)升高比“匕=6.47256=0.758p8.544cCyz段的燃料燃燒公式，就最大燃燒溫度TZ+(c+8.315X)T+丫(c+8.315X)Tv-zuaL0c

4、rvpmb0.70+42743.34+zrppmzz1.65x0.495(19.26+0.0025x928+8.315x0.758)x928+0.02(20.18+0.00323x928+8.315x0.758)x928=1.0313x(1+0.02)x(28.202+0.00307T)Tzz=卩(1+Y)cT=80740.06簡(jiǎn)化后得T=z29.6+70.0032294第一次試算，取式(2)z17020T二-K二2234.8Kz8.15第二次試算，取式(2)17020T二-70-0K二2195.5Kz8.52第三次試算，取式(2)17020T二0K二2196Kz8.52最后取T=2196Kz

5、膨脹過程參數(shù)：初膨脹比卩T1.035x2196,“p=z=2.42XT0.785x950后膨脹比丄=空=7.6p2.42z等號(hào)右端的T=2000Kz等號(hào)右端的T=2200Kz等號(hào)右端的T=2196Kzz求多變膨脹指數(shù)n2及膨脹終點(diǎn)溫度Tb，Zb膨脹線上的后燃公式,卜Tz-可8.3152一1二HTTu(b)l+zc/c/L1+丫丿卩pvpmzzvpmbbrb2）8.315n-1=2f1-0313X2196-TL1.0315b42743.34(0.85-0.70)1.03130.817(1+0.02)1.035+1.0315(4.75+0.000734+2196)x2196-(4.82+0.000

6、7T)Tbb3）18256-8.315Tn1=b221401.42(4.820.0007T丿Tbb將式子(3)與式子(4)聯(lián)立，得4）卩1T=TbzpOn2-1z=2196xx-K1.03137.6n2-15）第一次試計(jì)算，取T=2000K得,bn-1=1533=0.111727100T=1757b第二次試計(jì)算，取T=2189K得,bn-1=1515=0.0032527070T=2189Kb最后取T=2189Kbn=1.00325223)膨脹終點(diǎn)壓力pb3.2柴油機(jī)的指示參數(shù)p亠-1九pb3.2柴油機(jī)的指示參數(shù)p亠-1九p(p-1)+-f1-亠n-1JOn2-1丿2n-1J11-1-、n1-1

7、丿=8.544=17.40.758x2.42f0758血42-1)+0.003751-17.60.00325丿1.369-1J1-118.40.362丿Mpa=厶=6.47265Mpa=0.95MpaOn27.61.0032521）理論平均指示壓力（以有效行程為準(zhǔn)）=2.242Mpa22）實(shí)際平均指示壓力（以全行程為準(zhǔn)）p(-1)+(p-p)()P=iba(pi-12.242(18.4-1)+0.95-0.12135(21-18.4)21-1=Mpa21-1=2.0346示功圖豐滿系數(shù)，0=0.9823)指示油耗耳p12.54x106x0.871x0.1618g/g=v_kx12.54x106

8、=g(、i28.96LTp28.96x0.871x318x2.0346/(Kwh丿ki=刀矽/(Kwh丿24)指示效率3600 x103i24)指示效率3600 x103igHiu3600 x10397.69x42286.68_87125)增壓器中絕熱壓縮功(S(k-1丿k1Ip丿W=1005.2TTkS0=1005.2x293(=1005.2x293(0.121350.286I0.1013丿-1kJkg=42.2078kJkg26)增壓器中絕熱效率ATkSATk/p)(k-1kk26)增壓器中絕熱效率ATkSATk/p)(k-1kkIp丿0/p)(*-1)kkIp丿0-1-1式中，比熱容比，

9、27)0.12135丫.286J0.1013丿(0.121354441I0.1013丿k=1.4，-1二0.62口=土1=0.286;nk1.4k多變指數(shù)，n1.8，n-1knk=0.444。1.8增壓器實(shí)際壓縮功W4220783W=kJkg=70.914kJkgtp耳耳0.62x0.96TkSmk28)式中，耳TkS28)式中，耳TkS增壓器機(jī)械效率，耳=0.96mk增壓器的相對(duì)作功率29)柴油機(jī)總機(jī)械效率q=q5=0.8710.mEk10=160.式中,q=0.871；5增壓器相對(duì)功率；5=0.1016mEkk30)柴油機(jī)平均有效壓力AWTkpHAWTkpH耳Ui28.96La申0a3.3

10、柴油機(jī)有效效率70913.742743.34xl030.444x14.3351.65xl.15=0.1016p=pq二2.0346x0.7694Mpa二1.5654Mpaeim97.690.769431)97.690.7694g/(kWh)=126.97g(kWh)32）有效功率q=qq=0.444x0.7694=0.342eim(33)活塞形成容積比例尺A=200mm代表Vm3;s壓力比例尺B=3mm代表O.IMpa。A壓縮容積：A=11.58=18.4代表Vm31c壓縮終點(diǎn)壓力：Bx85.44=256.32代表pMpac壓縮始點(diǎn)容積L=189mm代表VMpaa壓縮始點(diǎn)壓力Bx1.12135

11、=3.36代表pMpaaA最大壓力的容積p=200mm代表V,m31a計(jì)算壓縮曲線ac上各點(diǎn)壓力,即p=pa(p=pa(V*a-IV丿=pxn1a=1.362式中x=V在1至8之間選定。計(jì)算膨脹曲線zb上各點(diǎn)壓力,即p=pbpxn2二1.00325b式中，x在1至5之間選定。根據(jù)以上兩式，計(jì)算出壓縮曲線和膨脹曲線各點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)兵列表如下:圖3-1圖3-16120型柴油機(jī)計(jì)算示功圖表3-1序號(hào)VX二一eVV/mmXni壓縮線上的pmmXn2膨脹線上的pmm1118913.36128.462294.52.578.62.0038.73363.04.4715.03.0163.54447.36.6122.

12、24.0290.185537.88.9530.15.03118.66631.511.4838.66.04171.97727.013.244.47.04200.48823.617.057.18.05229.19921.019.99.06257.8101018.923.0111117.226.2根據(jù)上表畫出示功圖4活塞銷的受力分析活塞受力分析：曲軸在10度轉(zhuǎn)角時(shí)產(chǎn)生最大爆發(fā)壓力，如圖所示：60 xsin10=200 xsina所以sin=60 x0.1736/200=0.0521所以a=3度圖4-1F=F+F=nxD2x（P-P）x106.4-mRe2（cos+九cos2）gjg0j_3.14x1

13、2Ox（8.6-0.1）x105xFig.4-1活塞銷外徑44mm，-2.12X60 x103X136.07Fig.4-1活塞銷外徑44mm，-2.12X60 x103X136.07x（-0.9848f0.3x0.939二96084+1662二97746N其中：D活塞直徑R曲軸半徑n=1300r/min申二170o對(duì)活塞銷的校核：曲軸轉(zhuǎn)速e二2兀n60二2X3-14x130060二136.07rad/sn=1300r/min申二170o對(duì)活塞銷的校核：3.14xx1-0.254選活塞銷材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，得5B16848326.03x10-9x10-6二202.25600=8326.03

14、x10-9=600N/mm22所以該活塞銷符合強(qiáng)度。5活塞的加工工藝表5-1活塞加工工藝過程Tablet.5-4pistonmachiningtechnicsprocess工序號(hào)工序名稱定位基準(zhǔn)及技術(shù)條件設(shè)備工裝0毛坯鍛造按活塞鍛造工藝進(jìn)行1粗車底面B止口屮110粗基準(zhǔn)是毛坯外圓，金屬模液壓鍛造，壁厚均勻有的用內(nèi)腔做為基準(zhǔn)車床三角卡盤自動(dòng)定心2粗鏜活塞銷孔申44下端面B，內(nèi)止口及毛坯銷孑L，活塞頂部壓緊鏜床鏜刀3粗車頂面C,圓屮120及環(huán)槽下端面B內(nèi)止口銷孔處半自動(dòng)車床，液壓、仿型、多刀專用刀具4鉆銷座油空頂面C定位下斷面銷孔定位方向臺(tái)鉆鉆模5精車下端面B，內(nèi)止口屮110精基準(zhǔn)：外圓面環(huán)槽端平面車床專用夾頭6精車：環(huán)槽外圓面頂面精基準(zhǔn)：下端面B內(nèi)止口銷孔拉緊仿型、多刀車床專用刀具7精車燃燒室基準(zhǔn)“統(tǒng)原則”同工序6車床成形刀8銑裙部圓弧外圓面活塞銷孔專用銑床銑刀9精細(xì)鏜活塞銷孔頂面圓柱銷孔專用鏜床精鏜銷孔夾具10車鎖環(huán)槽銷孔定位車鎖環(huán)車床鏜刀11液壓銷孔銷孔定位液壓銷孔車床液壓器12精磨裙部外圓外圓面定位仿型磨床參考文獻(xiàn)：1劉達(dá)利，齊丕驤編著新型鋁活塞北京：國防工業(yè)出版社，1999.8（專著）2劉永長(zhǎng)主編內(nèi)燃機(jī)原理武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001.6（專著）3吳建華，常綠主編汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.7（專著）4甘永立主編幾何量與課程設(shè)計(jì)上