柴油機(jī)柱塞式高壓噴油泵設(shè)計(jì)(全套圖紙)_第1頁
柴油機(jī)柱塞式高壓噴油泵設(shè)計(jì)(全套圖紙)_第2頁
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14/20畢業(yè)設(shè)計(jì)題目:柴油機(jī)柱塞式高壓噴油泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)? 班級:學(xué)號:姓名:指導(dǎo)教師:完成日期:一、設(shè)計(jì)題目(學(xué)生空出,由指導(dǎo)教師填寫)柴油機(jī)柱塞式高壓噴油泵設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)參數(shù)柴油機(jī)相應(yīng)參數(shù)柴油機(jī)相應(yīng)參數(shù)型號型式燃燒室型式壓縮比標(biāo)定轉(zhuǎn)速油壓(定壓)1100單缸、水冷、臥式、四沖程渦流室式直噴192200噴油壓力15MPa12小時(shí)標(biāo)定功率標(biāo)定工況燃油消耗率最大扭矩最大扭矩轉(zhuǎn)速最低空車穩(wěn)定轉(zhuǎn)速11≤261.3≥53.5≤1760≤800三、設(shè)計(jì)要求(1)總裝圖1張(2)零件圖2張(3)課程設(shè)計(jì)說明書(5000~8000字)1份四、進(jìn)度安排(參考)(1)熟悉相關(guān)資料和參考圖2天(2)確定基本參數(shù)和主要結(jié)構(gòu)尺寸2天(3)設(shè)計(jì)計(jì)算3天(4)繪制總裝配草圖4天(5)繪制總裝配圖2天(6)繪制零件圖2天(7)編寫說明書3天(8)準(zhǔn)備及答辯3天五、指導(dǎo)教師評語成績:指導(dǎo)教師日期摘要噴油泵是柴油供給系中最重要的部件,它的性能和質(zhì)量對柴油機(jī)影響極大,被稱為柴油機(jī)的”心臟".在柴油機(jī)工作過程中,為了保證噴油能夠夠持續(xù)及時(shí)的供應(yīng)適量的燃油,以滿足柴油機(jī)正常工作的要求,通過多方面考慮,在此設(shè)計(jì)柱塞式高壓噴油泵。本文根據(jù)某柴油機(jī)的性能參數(shù)來進(jìn)行噴油泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有:根據(jù)實(shí)際情況對噴油泵形式進(jìn)行選擇,可以選出本次設(shè)計(jì)噴油柱塞直徑及壓縮行程;根據(jù)供油需求,選擇合適的出油閥,擬定出油閥彈簧安裝高度及中徑,配以合適的油閥開啟彈簧;而又要保證柱塞克服慣性力,摩擦力及負(fù)壓的影響,給柱塞配以合適回正彈簧,擬定擬定回正彈簧的安裝高度及中徑,并進(jìn)行穩(wěn)定性及強(qiáng)度校核;在回正彈簧確定之后,就可大致得出柱塞的長度,通過畫裝配圖,再詳細(xì)設(shè)計(jì)出柱塞的實(shí)際長度;在噴油泵設(shè)計(jì)中,還應(yīng)根據(jù)上面的計(jì)算選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的的類型以及相應(yīng)尺寸。最后根據(jù)各個(gè)零件的尺寸進(jìn)行噴油泵的總體設(shè)計(jì),并對各零件的配合、公差以及安裝將間隙進(jìn)行考慮。關(guān)鍵詞:噴油泵柱塞式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

AbstractTheinjectionpumpisthedieseloilsuppliesisthemostimportantpart,itsperformanceandthequalityareenormoustothedieselengineinfluence,iscalledthedieselengine"theheart”.Indieselengineworkprocess,toguaranteethat(yī)theblowcansufficetocontinuethepromptsupplyrightamountfueloil,satisfiesthedieselenginenormalworktherequest,throughvariousconsiderations,inthisdesignplungertypehighpressureinjectionpump。thisarticleaccordingtosomedieselenginetheperformanceparametertocarryoninjectionpump’sstructuraldesign,mainlydesignsthecontenttoinclude:Carriesonthechoiceaccordingtotheactualsituat(yī)iontotheinjectionpumpform,mayselectthisdesignblowplungerdiameterandthecompressionstroke;Accordingtothefeeddemand,choosestheappropriatedeliveryvalve,drawsupthedeliveryvalvespringmountingheightandthepitchdiameter,matchesbytheappropriat(yī)eoilvalveopeningspring;Andmustguaranteethattheplungerovercomestheforceofinertia,thefrictionforceandthenegativepressureinfluence,matchestotheplungerbyreturnstothespringappropriat(yī)ely,drawsupthespring'smountingheightandthepitchdiameter,andcarriesonthestabilityandtheintensityexamination;Afterreturningtothespringdetermination,mayobtainplunger'slengthapproximately,throughpictureassemblydrawing,againdetaileddesignplunger'svirtuallength;Ininjectionpumpdesign,butshouldalsoactaccordingtotheabovecomputationchoicemeetstandardstypeaswellascorrespondingsize.a(chǎn)ctsaccordingtoeachcomponentsthesizetocarryoninjectionpump'ssystemdesignfinally,andtovariouscomponents’coordination,thecommondifferenceaswellastheinstallmentcarriesonthegaptheconsideration.keyword:Injectionpumpplungertypestructuraldesign目錄TOC\o”1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc219050308"1柴油機(jī)柱塞式噴油泵概述?PAGEREF_Toc219050308\h1HYPERLINK\l”_Toc219050309"1.1我國柴油機(jī)柱塞式噴油泵發(fā)展?fàn)顩r?PAGEREF_Toc219050309\h1HYPERLINK\l"_Toc219050310"1.2功用、要求、型式?PAGEREF_Toc219050310\h2HYPERLINK\l"_Toc219050311”2柱塞泵的泵油原理及工作過程?PAGEREF_Toc219050311\h3HYPERLINK\l”_Toc219050312"2。1柱塞泵的泵油機(jī)構(gòu)介紹?PAGEREF_Toc219050312\h3HYPERLINK\l"_Toc219050313”2.2泵油原理 PAGEREF_Toc219050313\h4HYPERLINK\l”_Toc219050314"3總體參數(shù)的確定?PAGEREF_Toc219050314\h5HYPERLINK4.2求彈簧鋼絲直徑d PAGEREF_Toc219050322\h8HYPERLINK\l"_Toc219050323"4.3求有效因素?PAGEREF_Toc219050323\h8HYPERLINK\l"_Toc219050324"4。4計(jì)算總?cè)?shù) PAGEREF_Toc219050324\h8HYPERLINK\l"_Toc219050325"4.5強(qiáng)度驗(yàn)算?PAGEREF_Toc219050325\h9HYPERLINK4.7彈簧工作圖 PAGEREF_Toc219050327\h10HYPERLINK\l”_Toc219050328"4.8出油閥彈簧參數(shù) PAGEREF_Toc219050328\h10HYPERLINK5.1選擇材料和許用應(yīng)力 PAGEREF_Toc219050330\h11HYPERLINK\l"_Toc219050331”5.2求鋼絲直徑?PAGEREF_Toc219050331\h11HYPERLINK\l"_Toc219050332"5。3求有效因素?PAGEREF_Toc219050332\h11HYPERLINK\l”_Toc219050333"5.4柱塞彈簧參數(shù) PAGEREF_Toc219050333\h11HYPERLINK\l"_Toc219050334”6軸承相關(guān)參數(shù)的確定?PAGEREF_Toc219050334\h12HYPERLINK\l"_Toc219050335"6.1軸承銷軸參數(shù)確定 PAGEREF_Toc219050335\h12HYPERLINK\l"_Toc219050336"6.1.1軸承銷軸受力分析?PAGEREF_Toc219050336\h12HYPERLINK\l”_Toc219050337"6.1.2銷軸校核?PAGEREF_Toc219050337\h12HYPERLINK\l"_Toc219050338"6.2柱塞軸承參數(shù)確定 PAGEREF_Toc219050338\h126.2.1軸承受力分析 PAGEREF_Toc219050339\h12HYPERLINK\l”_Toc219050340"6.2。2符合條件的軸承型號列表 PAGEREF_Toc219050340\h12HYPERLINK7結(jié)論?PAGEREF_Toc219050342\h14HYPERLINK\l"_Toc219050343"8參考文獻(xiàn)?PAGEREF_Toc219050343\h151柴油機(jī)柱塞式噴油泵概述噴油泵是柴油供給系中最重要的部件,它的性能和質(zhì)量對柴油機(jī)影響極大,被稱為柴油機(jī)的"心臟".1.1我國柴油機(jī)柱塞式噴油泵發(fā)展?fàn)顩r到目前為止我國柴油柵l生能還不能穩(wěn)定達(dá)到歐I排放法規(guī)的要求,原因主要有兩點(diǎn):其一,柴油機(jī)本身的技術(shù)含量低0JnT設(shè)備落后、設(shè)計(jì)水平低);其二,主要的配套部件——燃油系統(tǒng)的技術(shù)水平低.因此,為了提高我國柴油機(jī)行業(yè)的整體水平,目前,一方面必須對柴油機(jī)本身進(jìn)行改造,加大設(shè)備更新?lián)Q代的力度;同時(shí)要對燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì).為了改善柴油機(jī)的性能,柴油噴射系統(tǒng)也在不斷的改進(jìn)和優(yōu)化,到目前為止,各國已研制并生產(chǎn)出許多功能各異的柴油噴射系統(tǒng).其主要有直列柱塞式噴油泵系統(tǒng)、分配式噴油泵系統(tǒng)、泵。噴嘴系統(tǒng)和電控共軌系統(tǒng)等.直列柱塞式噴油泵被廣泛應(yīng)用在商務(wù)車、特種車輛和固定式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上;分配式噴油泵用于轎車、拖拉機(jī)、輕型及中型載貨車的3—6缸柴油機(jī)上I¨;泵。噴嘴系統(tǒng)因體積較大,在小型柴油機(jī)上較難使用;電控共軌系統(tǒng)被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的噴射系統(tǒng),我國目前的電控水平和國外還有較大的差距,還主要集中在對柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的研究與開發(fā)上,遠(yuǎn)沒有達(dá)到產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化的水平L5.在輕型柴油車領(lǐng)域,當(dāng)前使用的進(jìn)口VE型分配泵、國產(chǎn)直列式BQ2000型噴油泵、PL型噴油泵,雖然能滿足歐I排放法規(guī)要求,但是由于其本身結(jié)構(gòu)的限制,噴射壓力(許用泵端壓力)不能達(dá)到公認(rèn)的歐Ⅱ排放要求。目前能夠滿足輕型車用柴油機(jī)歐Ⅱ排放的噴油泵在國外主要有如下幾種類型:1)電控分配式噴油泵;2)泵噴嘴系統(tǒng);3)高壓共軌系統(tǒng)等,它們的價(jià)格都非常貴,不適合我國國情.為此,針對我國的具體情況,開發(fā)出滿足歐Ⅱ排放規(guī)定、許用泵端壓力IOOMPa以上的機(jī)械式直列噴油泵很有意義:進(jìn)一步提高現(xiàn)有車用柴油機(jī)的性能,開發(fā)新型直列式燃油系統(tǒng)來替代進(jìn)口燃油系統(tǒng)(主要指分配式噴油泵)可以大幅降低車用柴油機(jī)成本,填補(bǔ)國內(nèi)該檔次燃油系統(tǒng)空白.直列柱塞式噴油泵發(fā)展和應(yīng)用的歷史較長,具有性能良好、工作可靠的優(yōu)點(diǎn),國產(chǎn)系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等系列。系列化是根據(jù)柴油機(jī)單缸功率范圍對供油量的要求不同,以柱塞行程,泵缸中心距和結(jié)構(gòu)型式為基礎(chǔ),再分別配以不同尺寸的柱塞直徑,組成若干種在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)供油量不等的噴油泵,以滿足各種柴油機(jī)的需要.國產(chǎn)系列噴油泵的工作原理和結(jié)構(gòu)型式基本相同,以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構(gòu)造和工作原理.柱塞泵由四大部分組成:分泵、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和泵體。分泵是帶有一幅柱塞偶件的泵油機(jī)構(gòu),分泵的數(shù)目與發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)相等。每個(gè)氣缸都有一個(gè)分泵,各缸的分泵結(jié)構(gòu)尺寸完全一樣。分泵的主要另件有柱塞偶件,柱塞彈簧,彈簧下座出油閥偶件,出油閥彈簧,減容器,出油閥壓緊座等。油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變化相應(yīng)改變噴油泵的供油量。改變供油量的辦法是轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞,通過改變供油行程來完成的.?1。2功用、要求、型式功用:提高柴油壓力,按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序,負(fù)荷大小,定時(shí)定量地向噴油器輸送高壓柴油,且各缸供油壓力均等.?要求:?(1)泵油壓力要保證噴射壓力和霧化質(zhì)量的要求。?(2)供油量應(yīng)符合柴油機(jī)工作所需的精確數(shù)量.?(3)保證按柴油機(jī)的工作順序,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確供油。

(4)供油量和供油時(shí)間可調(diào)正,并保證各缸供油均勻。

(5)供油規(guī)律應(yīng)保證柴油燃燒完全。?(6)供油開始和結(jié)束,動(dòng)作敏捷,斷油干脆,避免滴油。

類型:車用柴油機(jī)的噴油泵按其工作原理不同可分為柱塞式噴油泵、噴油泵-噴油器和轉(zhuǎn)子分配式噴油泵三類。

?2柱塞泵的泵油原理及工作過程2。1柱塞泵的泵油機(jī)構(gòu)介紹包括兩套精密偶件:圖1-1柱塞和柱塞套是一對精密偶件,經(jīng)配對研磨后不能互換,要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性,其徑向間隙為0。002~0.003mm。

柱塞頭部圓柱面上切有斜槽,并通過徑向孔、軸向孔與頂部相通,其目的是改變循環(huán)供油量;柱塞套上制有進(jìn)、回油孔,均與泵上體內(nèi)低壓油腔相通,柱塞套裝入泵上體后,應(yīng)用定位螺釘定位。

柱塞頭部斜槽的位置不同,改變供油量的方法也不同。出油閥和出油閥座也是一對精密偶件,配對研磨后不能互換,其配合間隙為0.01.

出油閥是一個(gè)單向閥,在彈簧壓力作用下,閥上部圓錐面與閥座嚴(yán)密配合,其作用是在停供時(shí),將高壓油管與柱塞上端空腔隔絕,防止高壓油管內(nèi)的油倒流入噴油泵內(nèi).

出油閥的下部呈十字?jǐn)嗝?,既能?dǎo)向,又能通過柴油。出油閥的錐面下有一個(gè)小的圓柱面,稱為減壓環(huán)帶,其作用是在供油終了時(shí),使高壓油管內(nèi)的油壓迅速下降,避免噴孔處產(chǎn)生滴油現(xiàn)象。當(dāng)環(huán)帶落入閥座內(nèi)時(shí)則使上方容積很快增大,壓力迅速減小,停噴迅速。

2。2泵油原理工作時(shí),在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下,迫使柱塞作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而完成泵油任務(wù),泵油過程可分為以下三個(gè)階段。

進(jìn)油過程:當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去后,在彈簧力的作用下,柱塞向下運(yùn)動(dòng),柱塞上部空間(稱為泵油室)產(chǎn)生真空度,當(dāng)柱塞上端面把柱塞套上的進(jìn)油孔打開后,充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經(jīng)油孔進(jìn)入泵油室,柱塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn),進(jìn)油結(jié)束。

供油過程:當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時(shí),柱塞彈簧被壓縮,柱塞向上運(yùn)動(dòng),燃油受壓,一部分燃油經(jīng)油孔流回噴油泵上體油腔。當(dāng)柱塞頂面遮住套筒上進(jìn)油孔的上緣時(shí),由于柱塞和套筒的配合間隙很?。?.0015-0.0025mm)使柱塞頂部的泵油室成為一個(gè)密封油腔,柱塞繼續(xù)上升,泵油室內(nèi)的油壓迅速升高,泵油壓力>出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時(shí),推開出油閥,高壓柴油經(jīng)出油閥進(jìn)入高壓油管,通過噴油器噴入燃燒室。回油過程:柱塞向上供油,當(dāng)上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時(shí),泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通,油壓驟然下降,出油閥在彈簧力的作用下迅速關(guān)閉,停止供油。此后柱塞還要上行,當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去后,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時(shí)便開始了下一個(gè)循環(huán)。3總體參數(shù)的確定3.1噴油泵類型的確定選擇噴油泵是根據(jù)將要配置的柴油機(jī)的各方面來考慮的。柴油機(jī)相關(guān)參數(shù)如下:柴油機(jī)型號:1100型式:單缸、水冷、臥式、四沖程燃燒室型式:渦流室式直噴壓縮比:19標(biāo)定轉(zhuǎn)速:220012小時(shí)標(biāo)定功率:11標(biāo)定工況燃油消耗率:≤261。3最大扭矩:≥53。5最大扭矩轉(zhuǎn)速:≤1760最低空車穩(wěn)定轉(zhuǎn)速:≤800油壓(定壓):噴油壓力15MPa。目前我國的車用柴油機(jī)柱塞泵系列:系列代號主要參數(shù)ABPZ凸輪升程(mm)分泵中心距(mm)柱塞直徑(mm)最大供油量(mm3/循環(huán))分泵數(shù)最大使用轉(zhuǎn)速(r/min)832(6)788.5960-1502—1214001040(8)910130—2252-12100010358910111213130-4754-121500124510111213300—6002—8900上述幾種類型噴油泵,在已經(jīng)大量投入使用,并有較好使用效果。我們知道柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與噴油泵的轉(zhuǎn)速之比為2:1關(guān)系,現(xiàn)在可知柴油機(jī)轉(zhuǎn)速2200r/min,那噴油泵的凸輪軸轉(zhuǎn)速相應(yīng)該1100r/min。據(jù)此,可以選擇選擇A型或P型泵與設(shè)計(jì)任務(wù)相近,把它作為母型。有了母型噴油泵,在選擇新設(shè)計(jì)噴油泵的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)型式乃至總體布置等方面,都可有所借鑒和比較。又知道標(biāo)定工況燃油消耗率:bi≤261.3g/kw.h,可以計(jì)算出每循環(huán)所消耗的燃油量bi‘==0.05可知燃燒每循環(huán)好有量比較小,上述幾種噴油泵都夠用,鑒于題目要求設(shè)計(jì)高壓噴油泵,A星和P型比較,顯然P型提供壓力較高。所以選擇P型噴油泵。3。2噴油泵的初始參數(shù)噴油泵的主要參數(shù),有的是設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的要求,有的可參照型噴油泵來選擇。主要參數(shù)包括:標(biāo)定工況燃油消耗率:≤261.3油壓(定壓):噴油壓力15MPa轉(zhuǎn)速1100r/min等。初步擬定:機(jī)體采用球磨鑄鐵,柱塞采用45鋼,彈簧40CrVA等等。各自尺寸以校核選擇為準(zhǔn)。3。3噴油泵機(jī)型參數(shù)凸輪轉(zhuǎn)速n=1100r/min柱塞直徑d=10mm凸輪升程e=10mm最大循環(huán)供油量150mm3/循環(huán)油壓(定壓):噴油壓力15MPa3.4噴油泵流量單柱塞泵排量3-1柱塞位移3-2柱塞瞬時(shí)速度3—3柱塞泵瞬時(shí)流量3—4噴油器開啟壓力此時(shí)噴油泵柱塞想相應(yīng)的油壓為噴油泵出油閥開啟壓力0。02MPa此時(shí)噴油泵柱塞想相應(yīng)的油壓為3。5噴油泵流量圖圖3—1柱塞泵瞬時(shí)流量?4出油閥彈簧參數(shù)的確定出油閥彈簧初始條件彈簧中徑,安裝高度,進(jìn)油壓力0.02MPa,壓縮高度,噴油泵出油壓力15MPa,凸輪角速度115.19rad/s開啟壓力4—1最大壓力4-2初擬:初始壓力10MPa,最大壓力30MPa4。1、選擇材料和許用應(yīng)力屬于?彈簧,材料選用50CrVA,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表