《活塞连杆组毕业设计开题报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《活塞连杆组毕业设计开题报告（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、活塞连杆组 毕业设计开题报告河南科技大学毕业设计（论文）开题报告（学生填表）学院: 车辆与动力工程学院 2011年 3 月 20 日 课题名称 387柴油机设计 （活塞连杆组） 学生姓名 刘一光 专业班级 热发072 课题类型 工程设计 指导教 师 刘建新 职称 教授 课题来源 生产 1. 设计（或研究）的依据与意义在我国车用柴油机产业格局中，重型机受到的关注程度一直高于小型机。这是 因为重型机的技术含量高、发展快、竞争激烈;而小型柴油车的品种多、价格低 廉、配套的柴油机技术含量相应较低。近年来随着社会的发展，农业经济体制和规 模发生了很大改变，农村的小城镇化或半城市化进程加快。农村道路条件改
2、善，农 民生活水平不断提高，农民消费观念也在发生深刻变化，更渴望多用途适合农村的 产品。农用车是当前广大农村最主要的运输工具。为解决能源紧缺环境污染以及安 全隐患多等问题，农用车需要升级换代。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油机压缩比很高。热效率和经济 性都要好于汽油机，同时在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功率时的转 速低，因此，柴油机在配套使用中将更进一步显示出其优越性。目前,柴油机技术发展的重点是加快开发与配套主机更加适应的节能、节材和 高可靠性的新一代机型;现有产品提高可靠性和改善噪声、烟度等强制性指标是当 务之急;直喷化、轻量化、适当强化和多缸化都是未来的发展方向。但只
3、能根据经 济形势发展逐步实现，还必须与主机的匹配性能提高、匹配合理化相结合，与配套 主机的改进、提高及更新换代同步发展。本次设计的是387短冲程高速柴油机，转速为3000r/min,由于采用短冲程， s/d值较小，便于气门的安排，同时，较小的s值可以加大曲轴连杆轴颈和主轴颈 的重叠度，提高曲轴的弯曲和扭转刚度以及疲劳强度，另外，引擎高度也会不太 高，因此可以降低整车的重心，对高速稳定度、对操控表现都有助益。另外，由于 采用的转速较高，在功率相同的情况下，可有效地降低发动机的活塞排量，因而能 大幅度地缩小发动机的外形尺寸和减小净质量，以保证配套机具，特别是车辆的整 车性能2. 国内外同类设计(或
4、同类研究)的概况综述 活塞方面，从上个世纪80年代开始，数值模拟技术发展迅速，国内外的科研 机构以及柴油机公司对活塞都进行了深入的研究。其研究的主要内容是:活塞的温 度场、热应力、热疲劳、热冲击和机械强度等。对活塞的热冲击、耦合传热、瞬态 分析、滑油传热以及积炭等方面都做了大量的研究。同时，对活塞的数值模拟计 算，科研人员不断地寻求专业的数值计算方法，来提高分析解决问题的能力。国内 对活塞热负荷的研究主要是在高校进行，对于利用经验和半经验公式得出平均边界 换热系数，再根据平均燃气温度对活塞进行稳态热分析的研究，国内研究的比较深 入。基于计算机技术的发展和普及，最近国外公司对柴油机活塞的机械疲劳
5、研究多 采用对比发动机耐久试验数据，以计算机建模和仿真计算等来模拟热负荷与机械负 荷对活塞结构的影响，从而判断活塞的可靠性。在试验上，国外在20世纪70年代 已开始热冲击研究。如英国里卡多公司建立了热流和热传导试验台，用于热流的流 向和热流的分配研究，德国马勒公司对活塞的研究主要是通过整机试验，马勒公司 的35个整机试验台用于研究各种活塞的可靠性。俄罗斯在发动机热负荷的试验研 究上既有稳态研究，也有最新的瞬态研究手段。在燃烧室零件的应力分析方面，已 经完成了对燃烧室零件的稳态热弹性应力、准静态热应力以及热弹性应力与机械应 力迭加的分析。美国Wisconsin大学Madison分校Yong Li
6、u和R(D(REITZ运用有 限差分法对内燃机燃烧室部件进行了循环瞬态模拟，分析模型综合考虑了活塞组、 润滑油膜、缸套以及缸盖等，提高了缸内传热模拟的精度。国外目前研究的重点是 瞬态传热、整机热分析和绝热发动机。连杆方面，在满足性能指标的前提下，连杆的材料和制造技术关联很大，连杆 在毛坯材料方面：国内传统工艺连杆毛坯材料一般采用42CrMo、35CrMo、 40MnVB、45CrMnB、40Cr、45、40CrMnB S40C 等调质钢和 S43CVS1 （进口） 35MnV、40MnS等非调质钢。1984,1994年期间，康明斯生产线用调质钢毛坯 40MnBH（GB5216-85）,1995
7、年全面转用非调质钢材料毛坯38MnV。而德国发动机系统 和零部件的专家MahleGmbH公司先后推出C70 S 6BY钢、36MnVS4BY钢、 70MnVS4BY 钢等。在加工工艺方面：国内外连杆生产方式大致有：锻造、铸造、粉末冶金等，传统 锻造有将连杆体和盖分开锻造、连杆体和盖整体锻造两种。60年代中期粉末热锻 技术开始发展起来，从80年代以来粉末冶金注射成型（PIM）成功的得到应用，大多 数连杆制造中使用的中碳钢和低合金钢逐步由新钢种和粉末冶金的锻造材料所代 替。在连杆体与连杆盖分离工艺方面大部分采取的有锯断、铣断等工艺;最新工艺 是使用断裂分开，即胀断工艺（或者裂解工艺），该工艺是用切
8、口（或用机械方法或 用激光束制造预裂纹） 断裂,使大端连杆盖从连杆体移去。国内部分汽车厂及设备 制造厂如一汽- 大众、上海大众和上海通用等都采用了该技术。3. 课题设计（或研究）的内容1、整机性能指标与结构参数选取 整机主要性能指标及结构参数的选择与论证。2、专题设计绘制活塞、活塞销、连杆、轴瓦等零件图并说明其设计思想。3、编程计算压缩比计算，连杆强度校核。4. 设计（或研究）方法内燃机的设计试制过程是随着机型、生产规模不同而不同的。在设计过程中， 要查阅相关书籍资料和各种期刊，以及有关 387 柴油机的相关知识，并了解国内外 该机型的一些主要结构参数。在设计过程中与小组成员一起讨论确定主要零部件的 结构方案。总体方案确定之后即可开始主要零部件的初步设计，从而保证各个零件 能够顺利组装。5. 实施计划第5 周 查阅资料，撰写开题报告第 67 周 总体方案设计第 812 周 零部件设计及相关设计计算第 1215 周 撰写说明书及答辩指导教师意见指导教师签字: 年 月 日 教研室意见教研室主任签字: 年 月 日
