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1、 毕业（设计）论文题目:汽车发动机连杆的工艺及程序设计专业班级： 汽车发动机连杆加工工艺分析与设计摘 要连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成，连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。连杆承受的是冲击动载荷，因此要求连杆质量小，强度高。所以在安排工艺过程时，按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面。连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。由于连杆既是传力零件，又是运动件，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能
2、力，须综合材料选用、结构设计。在对其设计中我们先对连杆工艺过程分析，联系实际通过对其具体设计的了解进行连杆机械加工工艺过程分析及其一些机械加工余量、工序尺寸的确定。关键词：发动机，连杆，定位基面，工艺设计目录绪论5第一章 发动机的概述61.1发动机的定义61.2发动机简介61.3发动机的发展历史61.4发动机的分类71.5发动机的总体结构71.6发动机基本理论71.7发动机的维护8第二章 连杆的工艺分析9 2.1连杆的结构特点9 2.2连杆的主要技术要求9 2.2.1大、小头孔的尺寸精度要求、形状精度10 2.2.2大小头孔两端面10 2.2.3大小头孔中心距及孔的中心线的平行度和扭曲度10
3、2.2.4连杆连接螺栓孔的技术要求10 2.2.5有关结合面的技术要求11 2.3连杆的材料和毛坯11 2.4连杆的机械加工工艺过程12 2.5连杆的机械加工工艺过程分析13 2.5.1 工艺过程的安排13 2.5.2定位基准选择15 2.5.3确定合理的夹紧方法18 2.5.4连杆两端面的加工19 2.5.5连杆大、小头孔的加工19 2.5.6连杆螺栓孔的加工19 2.5.7连杆体和盖的铣开工序20 2.5.8大、小头侧面的加工20 2.5.9加工小头孔20 2.5.10 精镗大头孔20 2.5.11小头孔压入衬套21 2.5.12镗小头衬套孔21 2.5.13 珩磨大头孔21 2.6连杆加
4、工工艺设计应考虑的问题22 2.6.1工序安排22 2.6.2 定位基准26 2.6.3 夹具使用26 2.6.4 确定加工余量27 2.6.5连杆盖的卡瓦槽的计算27 2.6.6工时定额计算28第三章 连杆的检验29 3.1观察外表缺陷及目测表面粗糙度29 3.2连杆大头孔圆柱度的检验29 3.3 连杆体，连杆上盖对大头孔中心线对称度检验29 3.4 连杆螺栓孔的精度检验29 3.5连杆大小端孔的平行度和扭曲度检验31四 总结32 致谢33参考文献34绪论毕业设计是我们在学校的最后一门课程,也是对三年来所学知识个一次综合应用。本毕业设计可以很好的锻炼自己，为以后的就业做好准备。 本课题是一个
5、典型零件，也是发动机内的重要零件。在设计中要求运用所学的知识，以培养自己独立思考的能力，以及创新精神。在机械加工中，机械加工工艺是机械生产过程的重要部分，是直接生产过程。它是用刀具切削金属材料或者磨削材料已达到形状、尺寸和表面粗糙度。因此机械加工工艺对零件由设计到成品是至关重要的。机械制造加工工艺主要是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理性质，成为具有所需的一定精度、粗糙度等零件。对于加工艺的编制主要是对其加工工序的确定对机械加工工艺规程的基本要求可以总结为质量、产生率和经济性三个方面。所以在对机械加工工艺过程、机械制造工艺过程、加工工艺的编制时应取其长，避其短。在编制工艺过程时应在保
6、证零件质量的前提下，尽可能的降低生产成本。因此零件的质量、生产率和经济性应综合考虑第一章 发动机的概述1.1发动机的定义发动机，又称为引擎，是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器，有人把引擎称为发动机，其实，发动机是一整套动力输出设备，包括变速齿轮、引擎和传动轴等等，可见引擎只是整个发动机的一个部分，但却是整个发动机的核心部分，因此把引擎称为发动机也不为过。1.2发动机简介图1- 1 发动机有人把引擎称为发动机，其实，发动机是一整套动力输出设备，包括变速齿轮、引擎和传动轴等等，可见引擎只是整个发动机的一个部分，但却是整个发动机的核心部分，因此把引擎称为发动机也不为过。随着科技的进
7、步，人们不断地研制出不同用途多种类型的发动机，但是，不管哪种发动机，它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。所以，以电为能量来源的电动机，不属于发动机的范畴。1.3发动机的发展历史回顾发动机产生和发展的历史，它经历了外燃机和内燃机两个发展阶段。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。随着科技的进步，人们不断地研制出不同用途多种类型的发动机，但是，不管哪种发动机，它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。所谓外燃机，就是说它的燃料在发动机的外部燃烧，发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能，瓦特发明的蒸汽机就是一种典型的外燃机，当大量的煤燃烧
8、产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。此外还有燃气轮机，这种发动机的工作特点是燃烧产生高压燃气，利用燃气的高压推动燃气轮机的叶片旋转，从而输出动力。燃气轮机使用范围很广，但由于很难精细地调节输出的功率，所以汽车和摩托车很少使用燃气轮机，只有部分赛车装用过燃气轮机。汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机-燃烧在发动机内部发生。连杆在发动机中占有重要地位，连杆需要把燃烧的热能转换成机械能进而推动机械或是汽车等的运动。相信未来将会有越来越多的新的种类的发动
9、机的诞生。1.4发动机的分类（1）按使用燃料分：汽油机、柴油机等。（2）按冷却方式分：水冷式发动机、风冷式发动机。（3）按气缸排列分：直列式发动机、v型发动机。（4）按工作循环分：四冲程发动机、二冲程发动机。（5）按气门位置分：顶置气门式发动机、侧置气门式发动机。1.5发动机的总体结构发动机的两大机构：曲柄连杆机构、配气机构。发动机的五大系统：冷却系、润滑系、燃料供给系、点火系、起动系1.6发动机基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机-燃烧在发动机内部发生。 有两点需注意：（1）内燃机也有其他种类，比如柴
10、油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。（2）同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸汽，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少，但也比相同动力的外燃机小很多。所以，现代汽车不用蒸汽机。相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。1.7发动机的维护发动机的维护是指为维持其完好技术状况和工作能力而进行的作业.维护的原则是：预防为主，定期检测，强制维护.维护的目的是：保持整洁，及时发现并清除故障隐患，延长零件使用寿命，防止早期损坏和
11、运行中出现故障，保证安全行车.发动机维护的周期是指进行同级维护的间隔期，一般以车辆行驶里程为依据。如解放CA1040的一级维护周期为1500-2000km，二级维护周期为6000-8000km，桑塔纳、奥迪、夏利等轿车及进口汽车一般没有一级维护和二级维护的提法，如桑塔纳轿车只分为7500km维护、15000km维护、30000km维护。每种维护的项目在有关资料中都有详细规定.其中高级维护包含了低级维护的全部项目。第二章 连杆的工艺分析2.1连杆的结构特点 连杆的作用是传递活塞与曲轴间的作用力,并将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动,连杆应保证足够的强度和刚度。 发动机连杆为模锻件，由连杆小头、
12、杆身和连杆大头三部分组成。连杆大头是分开的，一半为连杆盖，另一半与杆身为一体，通过连杆螺栓连接起来。连杆大头孔内分别装有轴瓦。由于连杆体与连杆盖的结合面是与大、小头孔中心连线倾斜，故称为斜剖式连杆。连杆小头装有青铜衬套，通过活塞销与活塞连接。连杆大头是可分开式，内装半圆形轴瓦，大头与曲轴连杆轴连。（1）连杆小头 连杆小头与活塞销连接呈浮式结构，发动机工作时活塞销与连杆小头可以相对自由转动，因此沿销的长度方向和圆周方向的磨损比较均匀。为提高摩擦副的耐磨性，连杆小头内孔压入青铜衬套。青铜衬套分为两段，分别从小头的两端压入。小头的顶上有一个集油孔，当曲轴旋转时，激溅起来的机油甩到活塞内腔的顶部，冷却
13、活塞后，落下一部分通过集油孔聚集并流入连杆的小头内孔润滑活塞销。（2）杆身 发动机为了在最小质量时最大的强度和刚度，连杆杆身断面加工成“工”字形。（3）连杆大头 连杆通过大头与曲轴上的连杆轴颈相连，连杆大头为分形式，采用简单的平口结构形式。连杆大头轴承盖固定螺母为自锁型螺母，其拧紧力为100120N.M2.2连杆的主要技术要求 小头孔55（未装铜套）是与活塞销配合的表面，加工尺寸精度为IT6，圆柱度公差为0.0040.006mm、表面粗糙R0.8。小头孔与活塞销的配合精度要求较高，如果配合间隙过小，会影响连杆与活塞间的传动力效果，如果配合间隙过大，就会产生晃动，使发动机在运行中发出敲击声，考虑
14、到工作后的摩损量0.01，因此，安装时必须保证连杆小孔与活塞销之间的配合间隙。要在加工中直接满足这一要求显然是困难的，因此在装配时，把连杆小头孔分成四组，每2.5um的尺寸间隔为一组，分组进行装配，才能有效控制配合间隙。2.2.1大、小头孔的尺寸精度要求、形状精度 大头孔102mm（未装轴瓦） 大头孔上要装轴瓦，通过轴瓦与曲轴配合，为了保证良好的配合精度减小冲击的影响，大头孔的加工精度为IT6,圆柱度为0.0040.006mm，表面粗糙度R为0.8um。2.2.2大小头孔两端面大头孔两端面与曲轴轴承座端面配合,其精度影响到安装和磨损，,端面跳动(100:0.1)/mm,小头厚度52mm大头厚度为65mm。2.2.3大小头孔中心距及孔的中心线的平行度和扭曲 大小头孔的中心距影响到发动机的压缩比，即发动机的工作效率，所以规定了较高的要求，中心距为280mm；大小头孔的中心线的平
