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1、 课程设计说明书设计题目： 395 柴油机活塞设计 班 级： 能工 131 学 号： 姓 名： 指导老师： 日 期： 2016 年 12 月 30 日 目 录目 录 .ii1 任务要求 .ii2 柴油机曲柄连杆机构的动力学计算 .ii2.1 原始参数 .ii2.2 动力计算 .ii1 任务要求 .12 柴油机曲柄连杆机构的动力学计算 .22.1 原始参数 .22.2 动力计算 .33. 零部件设计 .123.1 活塞作用 .123.2 活塞的工作条件和设计要求 .123.3 活塞的材料 .143.4 活塞结构要求 .153.5 活塞的计算 .194.课程设计小结 .215. 参考资料及文献 .
2、21 1 任务要求(1).柴油机的曲柄连杆机构设计(2).计算活塞运动规律及曲柄连杆机构受力分析(位移，速度，加速度，气体力，往复惯性力，连杆力，切向力，径向力，侧压力，单缸输出转矩，总转矩)(3).编写课程设计说明书内容包括：封面，目录，原始资料及数据，设计计算及说明。参考资料及文献等，计算机打印，装订成册。 2 柴油机曲柄连杆机构的动力学计算2.1 原始参数原始参数及已知条件1） 柴油机型号：395 柴油机2） 燃烧室形式：涡流式 气缸直径 D：95mm3） 活塞行程 S：115mm4） 总排量：2.445L5） 标定转速(r/min)： 24006） 压缩比 ：18.5 : 17） 连杆
3、长：175mm8） 质量：活塞 764g 连杆大头 812g，小头 438g9） 曲柄半径 57.5mm；10） 连杆比 0.329；11） 活塞面积 6939.778mm；12） 标定功率 35KW；13） 活塞平均速度(m/s)：9.2m/s 2.2 动力计算（1）运动参数的计算 活塞运动规律计算公式：活塞位移： )sin1(cos1 2rx活塞速度： rxv&活塞加速度： 2)cos(ra连杆摆角： )inrcs以上个参数具体位置见 图 2-1 曲柄连杆机构简图所示。计算活塞在一个循环内各位置的运动规律，结果如表 2-1 所示。画出活塞运动规律曲线图，如图 2-2 所示。表 2-1 柴油
4、机活塞运动规律计算表）（ 连杆摆角 )(o活塞位移 mx活塞速度 )/(sv活塞加速度 )/(2sma10 0.06 1.16 3.32 4698.24 20 0.11 4.58 6.47 4327.16 30 0.17 10.08 9.28 3742.10 40 0.21 17.40 11.63 2989.51 50 0.25 26.17 13.41 2127.39 60 0.29 35.98 14.57 1219.32 70 0.31 46.38 15.11 328.04 80 0.33 56.93 15.04 -490.71 90 0.34 67.22 14.45 -1193.38 10
5、0 0.33 76.90 13.42 -1752.10 110 0.31 85.72 12.05 -2156.40 120 0.29 93.48 10.46 -2412.70 130 0.25 100.09 8.73 -2541.84 140 0.21 105.50 6.95 -2575.06 150 0.17 109.67 5.17 -2548.73 160 0.11 112.64 3.42 -2498.80 170 0.06 114.41 1.70 -2455.43 180 0.00 115.00 0.00 -2438.64 190 -0.06 114.41 -1.70 -2455.43
6、200 -0.11 112.64 -3.42 -2498.80 210 -0.17 109.67 -5.17 -2548.73 220 -0.21 105.50 -6.95 -2575.06 230 -0.25 100.09 -8.73 -2541.84 240 -0.29 93.48 -10.46 -2412.70 250 -0.31 85.72 -12.05 -2156.40 260 -0.33 76.90 -13.42 -1752.10 270 -0.34 67.22 -14.45 -1193.38 280 -0.33 56.93 -15.04 -490.71 290 -0.31 46.
7、38 -15.11 328.04 300 -0.29 35.98 -14.57 1219.32 310 -0.25 26.17 -13.41 2127.39 320 -0.21 17.40 -11.63 2989.51 330 -0.17 10.08 -9.28 3742.10 340 -0.11 4.58 -6.47 4327.16 350 -0.06 1.16 -3.32 4698.24 360 0.00 0.00 0.00 4825.39 图 2-2 柴油机活塞运动规律曲线（2）动力参数的计算i.计算在一个循环中活塞连杆曲轴所受的运动分力。结果如表 2-2 所示。绘制的 变化曲线，如图
8、2-3 所示；tanF绘制 的变化曲FqgApgFmrj ;610)();2cos(2线；绘制 的变化曲线；)cos();sin( kCOSFt绘制曲轴输出扭矩曲线。可见，单缸柴油机曲轴的输出扭矩曲线与其曲柄切向力曲线形状完全一样，只是纵坐标值相差 倍。pRF表 2-2 柴油机曲柄连杆机构受力分析计算表Fg（气体作用力）Fj（往复惯性力）F（合力）Fn（侧压力）Fl(切向力)Fk（径向力）M（转矩） 0 -1.46 -52102.70 -52104.16 0.00 0.00 -55167.08 0.00 10 -1.42 -80367.56 -80368.98 -4593.00 -18479.
9、15 -82670.39 -1062.55 20 -1.31 -80367.56 -80368.87 -9089.27 -36028.89 -75650.83 -2071.66 30 -1.13 -80367.56 -80368.69 -13385.30 -51776.35 -64729.80 -2977.14 40 -0.90 -80367.56 -80368.47 -17365.68 -64962.74 -50905.29 -3735.36 50 -0.64 -80367.56 -80368.21 -20901.63 -75000.92 -35296.63 -4312.55 60 -0.3
10、7 -80367.56 -80367.93 -23854.93 -81528.14 -18975.67 -4687.87 70 -0.10 -80367.56 -80367.66 -26088.67 -84443.75 -2844.84 -4855.52 80 0.15 -80367.56 -80367.42 -27483.87 -83918.98 12425.57 -4825.34 90 0.36 -80367.56 -80367.20 -27958.66 -80367.20 26406.37 -4621.11 100 0.53 -80367.56 -80367.04 -27483.74 -
11、74373.58 38878.19 -4276.48 110 0.65 -80367.56 -80366.91 -26088.43 -66597.43 49776.75 -3829.35 120 0.73 -80367.56 -80366.84 -23854.61 -57672.42 59130.37 -3316.16 130 0.77 -80367.56 -80366.80 -20901.26 -48129.47 67002.87 -2767.44 140 0.78 -80367.56 -80366.79 -17365.32 -38356.17 73450.95 -2205.48 150 0.77 -80367.56 -80366.80 -13384.98 -28591.66 78500.73 -1644.02 160 0.75 -80367.56 -80366.81 -9089.04 -18946.16 82144.12 -1089.40 170 0.74 -80367.56 -80366.82 -4592.88 -9432.45 84351.20 -542.37 180 0.74 -80367.56 -80366.83 0.00 0.00 85091.17
