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1、眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观内燃机设计内燃机设计第一章第一章内燃机设计总论内燃机设计总论第二章第二章曲柄连杆机构受力分析曲柄连杆机构受力分析第三章第三章内燃机的平衡内燃机的平衡第四章第四章曲轴系统的扭转振动曲轴系统的扭转振动第五章第五章配气机构设计配气机构设计第六章第六章曲轴飞轮组设计曲轴飞轮组设计第七章第七章连杆组设计连杆组设计第八章第八章活塞组设计活塞组设计第九章第九章内燃机滑动轴承设计内燃机滑动轴承设计第十章第十章机体与缸盖设计机体与缸盖设计第十一章第十一章内燃机冷却与润滑系设计内燃机冷却与润滑系设计眼睛是
2、心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第一章第一章内燃机设计总论内燃机设计总论第一节第一节 内燃机设计的一般流程内燃机设计的一般流程第二节第二节 内燃机的主要设计指标内燃机的主要设计指标第四节第四节 内燃机主要参数的选择内燃机主要参数的选择第五节第五节 现代内燃机设计与技术的发展现代内燃机设计与技术的发展第三节第三节 内燃机的选型内燃机的选型返回开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第一章第一章 内燃机设计总论内燃机设计总论 第一节第一节内燃机设计的一般
3、流程内燃机设计的一般流程一、计划阶段一、计划阶段此阶段由下述环节组成：此阶段由下述环节组成：1.确确定定任任务务主主要要是是根根据据市市场场需需要要和和法法规规需需要要(进进行行必必要要性性、可可行行性性论论证证)，这这个个环环节节应应该该是是企企业业产产品品规规划划中中确确定定的的，有有长长期期规规划划，也也有有短期规划。短期规划。2.组织设计组组织设计组根据任务挑选合适人选根据任务挑选合适人选人员结构合理人员结构合理技术结构合理技术结构合理眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3.调查研究调查研究 a访问市场和用户，征
4、求对产品的要求访问市场和用户，征求对产品的要求b了解制造厂的工艺条件、设备能力以及配件供应情况了解制造厂的工艺条件、设备能力以及配件供应情况c收集同类先进产品的资料，考察同类产品收集同类先进产品的资料，考察同类产品d确定参考样机确定参考样机4.确定基本性能参数和结构形式（概念设计阶段）。确定基本性能参数和结构形式（概念设计阶段）。主要是通过主要是通过:同类型机型对比、同类型机型对比、热力学计算、热力学计算、动力学计算和整机一维模型仿真分析。动力学计算和整机一维模型仿真分析。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观5拟订设计任
5、务书拟订设计任务书说明产品的原因、用途、适用范围等说明产品的原因、用途、适用范围等说明内燃机的主要设计参数和要达到的技术指标说明内燃机的主要设计参数和要达到的技术指标如：如：a.型式（汽或柴）、气门数、直立或卧式型式（汽或柴）、气门数、直立或卧式b.冲程数冲程数（4或或2）、缸径）、缸径D、冲程、冲程Sc.冷却方式（水冷却方式（水或或风）风）d.汽缸排列方式汽缸排列方式（直列、（直列、V型）型）e.功率功率Ne、转速、转速n、扭矩、扭矩Mf.燃油消耗率燃油消耗率ge(克克/千瓦千瓦.小时小时)g.机油消耗率机油消耗率gm(克克/千瓦千瓦.小时小时)h.大修期、保用期、一般大修期是保用期的大修期
6、、保用期、一般大修期是保用期的2倍倍i.重量和外型尺寸重量和外型尺寸与用途有关（大车、小车、固定）与用途有关（大车、小车、固定）j.排污指标（噪声、废气）排污指标（噪声、废气）k.平均有效压力平均有效压力pmel.活塞平均速度活塞平均速度Cm.主主要要结结构构说说明明燃燃烧烧室室、零零部部件件（活活塞塞连连杆杆、曲曲轴轴飞飞轮轮、机机体体缸缸盖盖、配配气气机机构构、供供油油润润滑、冷却、起动滑、冷却、起动）.产品系列化和变型、强化的可能性产品系列化和变型、强化的可能性眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、设计实施阶段二
7、、设计实施阶段1.内燃机总布置设计，确定主要零部件的允许运动尺寸、内燃机总布置设计，确定主要零部件的允许运动尺寸、结构方案、结构方案、眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三维实体造型和虚拟装配、外形图。三维实体造型和虚拟装配、外形图。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.按照企业标准编制零部件图纸目录。按照企业标准编制零部件图纸目录。3.部件三维图细致设计、零部件工作图、纵横剖面图。部件三维图细致设计、零部件工作图、纵横剖面图。眼睛是心灵的窗户，
8、是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观桑塔纳1.6升轿车汽油机眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观Audi轿车汽油机眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观平分式铸铁机体整体气缸汽油机6110柴油机眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观龙门式机体轻型柴油机眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视
9、。在每学期的视力测查中情况都不容乐观图18奔驰增压汽油机眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观采用双轴平衡机构的1.8L奥迪FSI发动机横剖面眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观大众V10TDI柴油机横剖面眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、检验阶段三、检验阶段1.
10、试制多缸机样机试制多缸机样机2.多多缸缸机机试试验验（磨磨合合、调调整整、性性能能试试验验、耐耐久久试试验验、可可靠靠性性试试验验、配配套套试试验和扩大用户试验）验和扩大用户试验）3.改进与处理阶段改进与处理阶段a.样机鉴定样机鉴定.b.小批量生产小批量生产4.内燃机设计的内燃机设计的“三化三化”a.产产品品系系列列化化：基基本本尺尺寸寸相相同同，不不同同的的排排列列、缸缸数数、增增压压度度，达达到到提提高高Peb.零部件通用化：同一系列的主要零件能够通用。零部件通用化：同一系列的主要零件能够通用。c.零件设计标准化：按照国标、部标或企标设计零件设计标准化：按照国标、部标或企标设计“三三化化”
11、可可以以提提高高产产品品的的质质量量、减减少少设设计计成成本本、组组织织专专业业化化生生产产、提提高高劳劳动动生生产率、便于使用、维修和配件供应产率、便于使用、维修和配件供应眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、改进与处理阶段四、改进与处理阶段1样机鉴定与改进样机鉴定与改进.在总结了单缸机试验在总结了单缸机试验、多缸机试制、样机性能试验和用户配套实验的基础上，往、多缸机试制、样机性能试验和用户配套实验的基础上，往往要进行多方面的综合改进和进一步的试验观察，然后由企业或者地方主管部门往要进行多方面的综合改进和进一步的试验
12、观察，然后由企业或者地方主管部门组织新厂品鉴定。鉴定时设计和试制单位要提供下列文件：组织新厂品鉴定。鉴定时设计和试制单位要提供下列文件：设计任务书设计任务书内燃机研发试制总结内燃机研发试制总结内燃机动力性、经济性、耐久性、排放特性、噪声水平等性能试验报告内燃机动力性、经济性、耐久性、排放特性、噪声水平等性能试验报告内燃机生产产量成本盈亏分析内燃机生产产量成本盈亏分析零部件标准审查报告零部件标准审查报告市场需求预测分析市场需求预测分析用户使用报告用户使用报告单缸机试验单缸机试验眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2小批量生
13、产和扩大用户试验小批量生产和扩大用户试验内燃机是一个十分复杂的技术系统，涉及到水、内燃机是一个十分复杂的技术系统，涉及到水、油、气的流动与密封；油、气的流动与密封；工质燃烧、做功与传热；工质燃烧、做功与传热；机械传动等多个复杂的物理和化学过程，机械传动等多个复杂的物理和化学过程，用户的要求和使用工况变化非常大，因此必须用户的要求和使用工况变化非常大，因此必须经过小批量生产和逐步扩大用户使用试验，经经过小批量生产和逐步扩大用户使用试验，经过严密的设计完善和严格的生产工艺调整，才过严密的设计完善和严格的生产工艺调整，才能最终进行正式商业化生产。能最终进行正式商业化生产。本章开始眼睛是心灵的窗户，是
14、人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第二节第二节内燃机的主要设计指标内燃机的主要设计指标一、动力性指标一、动力性指标1.功率功率Pe式式中中Pme平平均均有有效效压压力力（MPa），Vm活活塞塞平平均均速速度度（m/s），Vh气气缸缸排排量量(L)，Z气气缸缸数数，n转转速速（r/min），D气气缸缸直直径径（mm），），冲程数，四冲程冲程数，四冲程=4，二冲程，二冲程=2。可可见见，有有效效功功率率Pe受受到到上上面面各各参参数数的的影影响响。在在设设计计转转速速和和结结构构参参数数基基本本确确定定下下来来之之后后，影影响响有有效效功功率
15、率的的主主要要参参数数就就是是平平均均有有效效压压力。力。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.转速转速nn增加增加对提高对提高Pe有利，但是转速增加后：有利，但是转速增加后：惯性力惯性力，导致负荷增加，平衡、振动问题突出，噪音增加；，导致负荷增加，平衡、振动问题突出，噪音增加；.工作频率增加工作频率增加热负荷增加；热负荷增加；.摩擦损失增加，导致摩擦损失增加，导致m下降、下降、ge升高、磨损加剧，寿命缩短；升高、磨损加剧，寿命缩短；.进排气系统阻力增加进排气系统阻力增加，使，使v变小；变小；内内燃燃机机转转速速范范围
16、围1000转转/分分以以上上为为高高速速、3001000转转/分分为为中中速速、300转转以以下下为低速。为低速。发电机组内燃机受电网频率和磁极对数的限制，转速应为发电机组内燃机受电网频率和磁极对数的限制，转速应为 f电网频率（电网频率（50Hz）,P发电机磁极对数。发电机磁极对数。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3.最大扭矩最大扭矩Memax及及nMe扭矩适应性系数扭矩适应性系数转速适应性系数转速适应性系数总适应系数总适应系数=m mn n 随用途而有不同的要求。随用途而有不同的要求。动力装置汽油机柴油机mnmn汽
17、车1.11.251.521.652.51.051.21.11.251.11.25工程机械1.21.451.621.92.91.151.41.621.852.8拖拉机1.21.31.621.92.61.151.251.621.852.5眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、经济性指标二、经济性指标1.燃油消耗率燃油消耗率ge(克克/千瓦小时千瓦小时)降低降低ge的措施：的措施：提高提高i和和m车用汽油机车用汽油机260-400车用柴油机车用柴油机2002602.机油消耗率机油消耗率gm(克克/千瓦小时千瓦小时)1.32.
18、6克克/千瓦小时千瓦小时三、耐久性、可靠性指标三、耐久性、可靠性指标可可靠靠性性在在规规定定的的运运转转条条件件下下，规规定定的的时时间间内内，具具有有持持续续工工作作，不会因为故障而影响正常运转的能力。不会因为故障而影响正常运转的能力。 耐久性耐久性从开始使用起到大修期的时间。从开始使用起到大修期的时间。四、重量、尺寸、外形指标四、重量、尺寸、外形指标是评价设计的紧凑性和金属利用程度的指标。是评价设计的紧凑性和金属利用程度的指标。比重量比重量gw=G/Pe(kg/kw)；体积功率体积功率 Pv=Pe/V(kw/mPv=Pe/V(kw/m3 3) )眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，
19、可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观五、低公害指标五、低公害指标1.噪音噪音内燃机噪音分为：内燃机噪音分为：燃烧噪音、进排气噪音和燃烧噪音、进排气噪音和机械噪音机械噪音汽车分类噪声限值dB(A)第一阶段第二阶段2002.10.12004.12.30期间生产的汽车2005.1.1以后生产的汽车M17774M2(GVM3.5t)，或N1(GVM3.5t)：GVM2t2tGVM3.5t78797677M2(3.5t5t)：P150kWP150kW82858083N1(3.5t12t)：P75kW75kWP2t时：如果P150kW，P/GVM之比大于75kW/t，并且用第
20、三档测试时其尾端出线的速度b)大于61km/h，其限值增加1dB(A)眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.排污排污CO破坏人体的输氧能力，麻痹呼吸器官破坏人体的输氧能力，麻痹呼吸器官HC破坏呼吸系统破坏呼吸系统NOx与水蒸气混合，在肺部生成稀硝酸。与水蒸气混合，在肺部生成稀硝酸。欧、欧总质量2.5t6人欧洲号 1995年底之前欧洲号 1995年2000年转毂试验台排放测试g/km汽油柴油IDI+DI汽油柴油IDIDICO2.72(3.16)2.72(3.16)CO2.21.01.0HC+NOx0.97(1.13)0.
21、97(1.13)HC+NOx0.50.70.9Particulate0.14(0.18)Particulate0.080.10蒸发量2.0g/T蒸发量2.0g/T欧、欧总质量2.5t6人.欧洲号 2000年2005年欧洲号 2005年底起施行转毂试验台排放测试g/km汽油柴油汽油柴油CO2.30.64CO2.20.5HC+NOx0.56HC+NOx0.3HC0.2HC0.1NOx0.150.5NOx0.080.25PM0.05PM0.025蒸发量2.0g/T蒸发量2.0g/T眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观欧、欧总质
22、量2.5t6人.欧号2008年10月2012年欧洲号2012年底起施行转鼓试验台排放测试g/km汽油柴油汽油柴油CO1.00.5CO1.00.5HC+NOx0.23HC+NOx0.17HC0.1HC0.1NOx0.060.18NOx0.060.08PM0.0050.005PM0.0050.005蒸发量2.0g/T蒸发量2.0g/T眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观六、制造、使用、维护指标六、制造、使用、维护指标1）高的动力性能。功率、扭矩、使用转速范围，均适合于工作机）高的动力性能。功率、扭矩、使用转速范围，均适合于工
23、作机械的需要。械的需要。2)高的燃料经济性。汽车发动机还必须注意部分负荷和不稳定工况高的燃料经济性。汽车发动机还必须注意部分负荷和不稳定工况下的经济性，还要求燃油经济区尽可能宽，这在混合动力中尤为重要。下的经济性，还要求燃油经济区尽可能宽，这在混合动力中尤为重要。3)高的工作可靠性和足够的使用寿命。现代内燃机寿命指标较先进高的工作可靠性和足够的使用寿命。现代内燃机寿命指标较先进的大致为：的大致为：汽车内燃机汽车内燃机4080万公里；万公里；拖拉机及农用内燃机拖拉机及农用内燃机600010000小时；小时；工程机械用内燃机工程机械用内燃机1000028000小时。小时。4）对于汽车用内燃机，还要
24、求尽量低的振动和噪声，也就是所说）对于汽车用内燃机，还要求尽量低的振动和噪声，也就是所说的的NVH（Noise、VibrationandHarshness）性能。）性能。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三节第三节内燃机的选型内燃机的选型一、柴油机、汽油机或气体燃料发动机一、柴油机、汽油机或气体燃料发动机现现在在广广泛泛使使用用的的内内燃燃机机主主要要是是柴柴油油机机、汽汽油油机机和和气气体体燃燃料料发发动动机机。在在选选择择内内燃燃机机时时首首先先碰碰到到的的问问题题就就是是选选择什么内燃机。择什么内燃机。
25、从两方面考虑从两方面考虑内燃机本身的技术经济特点和市场需求。内燃机本身的技术经济特点和市场需求。地区或国家对环境和能源应用分布的要求。地区或国家对环境和能源应用分布的要求。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观柴油机：柴油机：燃料经济性好；燃料经济性好；工作可靠性和耐久性好，因为没有点火系统；工作可靠性和耐久性好，因为没有点火系统；可以通过增压、扩缸来增加功率；可以通过增压、扩缸来增加功率；防火安全性好，柴油挥发性差；防火安全性好，柴油挥发性差；CO和和HC的排放比汽油机少。的排放比汽油机少。汽油机：汽油机：空气利用率高，
26、转速高，因而升功率高。化油器式的过量空气系数空气利用率高，转速高，因而升功率高。化油器式的过量空气系数较高，在较高，在1.1左右，电控喷射要求左右，电控喷射要求=1；因为没有柴油机喷油系统的精密偶件，制造成本低；因为没有柴油机喷油系统的精密偶件，制造成本低；低温起动性、加速性好，噪音低；低温起动性、加速性好，噪音低；由于升功率高，最高燃烧压力低，所以结构轻巧，比质量小（一般只由于升功率高，最高燃烧压力低，所以结构轻巧，比质量小（一般只有柴油机的一半重量）；有柴油机的一半重量）；不冒黑烟，颗粒排放少。不冒黑烟，颗粒排放少。目前来讲，柴油机的优点就是汽油机的缺点，反之亦然。目前来讲，柴油机的优点就
27、是汽油机的缺点，反之亦然。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观燃气发动机：燃气发动机：气体燃料发动机主要使用压缩天然气（气体燃料发动机主要使用压缩天然气（CompressedNaturalGasCNG）、）、液化天然气（液化天然气（LiquifiedNaturalGasLNG）、液化石油气（）、液化石油气（LiquifiedPetrolGasLPG）。）。可以汽油可以汽油/LPG、汽油、汽油/天然气切换（天然气切换（Bi-fuel两用燃料）或天然气两用燃料）或天然气/柴油混柴油混合（合（DualFuel双燃料），也可以单
28、独使用；双燃料），也可以单独使用；辛烷值超过辛烷值超过100，单独使用时可以提高压缩比以保证功率不损失；，单独使用时可以提高压缩比以保证功率不损失；排放指标比较低、不冒黑烟；排放指标比较低、不冒黑烟；一般情况下使用经济性较好，价格也比汽油便宜；一般情况下使用经济性较好，价格也比汽油便宜；可以节省石油资源；可以节省石油资源；燃料供给采用多点电控喷射才能使混和气比较均匀。燃料供给采用多点电控喷射才能使混和气比较均匀。一般，一般，6吨以上用柴油机，吨以上用柴油机，3-6吨混用，吨混用，3吨以下汽油机居多，燃气则有吨以下汽油机居多，燃气则有较宽的使用范围。但是燃气汽车续航里程短，大部分地区加气站不如汽
29、、柴较宽的使用范围。但是燃气汽车续航里程短，大部分地区加气站不如汽、柴油加油站分布广泛，所以燃气汽车多用于城市公交车、城市出租车。油加油站分布广泛，所以燃气汽车多用于城市公交车、城市出租车。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、冲程二、冲程四四冲冲程程：使使用用可可靠靠，工工作作柔柔和和，耐耐磨磨，经经济济性性好好，指指标标稳稳定定，生生产、使用经验丰富；产、使用经验丰富；二二冲冲程程：单单位位时时间间内内工工作作循循环环多多一一倍倍，实实际际功功率率输输出出大大5070%，体积小，重量轻，结构简单，但经济性差。，体积
30、小，重量轻，结构简单，但经济性差。三、冷却形式三、冷却形式水冷：水冷：1.冷却均匀效果好；冷却均匀效果好；2.v大，大，pe大；大；3.受外界影响小受外界影响小;4.噪音低噪音低.风冷：风冷：1.散热不好，热负荷高，油嘴易堵，机油易变稀，磨损大；散热不好，热负荷高，油嘴易堵，机油易变稀，磨损大；2.可在沙漠等缺水地带使用，无冻裂；可在沙漠等缺水地带使用，无冻裂；3.噪音大，因为无水套吸音；噪音大，因为无水套吸音；4.铸造困难；铸造困难；5.冷却系结构简单，无漏水；冷却系结构简单，无漏水；6.单体结构，维修成本低。单体结构，维修成本低。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛
31、的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、气缸的布置四、气缸的布置主要由发动机的使用环境决定。主要由发动机的使用环境决定。单列：结构简单，使用维修方便。单列：结构简单，使用维修方便。双双列列：在在增增加加功功率率，提提高高车车厢厢面面积积有有效效利利用用要要求求下下，趋趋向向采采用用双双列列，双双列列有有V型型、错错缸缸型型（缸缸心心线线平平行行和和缸缸心心线不平行两种）线不平行两种）卧卧式式：可可布布置置在在底底盘盘中中部部或或后后部部，大大幅幅度度降降低低高高度度，改改善面积利用率，开阔视野，提高了操纵性、机动性。善面积利用率，开阔视野，提高了操纵性、机动性。本章开始眼睛是心灵
32、的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第四节第四节内燃机主要参数的选择内燃机主要参数的选择一、平均有效压力一、平均有效压力pmeHu燃料低热值，燃料低热值，s进口状态下空气密度，进口状态下空气密度，l0理论空气量理论空气量提高提高pme的途径：的途径：1.v,采用合理的进气系统，合理的配气机构（相位、型线、多气门）采用合理的进气系统，合理的配气机构（相位、型线、多气门）2.i,，传热损失（绝热活塞、绝热气缸），加强燃烧室密封传热损失（绝热活塞、绝热气缸），加强燃烧室密封3.m，减小配合间隙，选择摩擦材料，提高工艺水平。，减小配合间隙
33、，选择摩擦材料，提高工艺水平。柴油机还要注意燃油系统的调整，使柴油机还要注意燃油系统的调整，使1；采用增压提高空气密度。当然，增压会带来：；采用增压提高空气密度。当然，增压会带来：机械负荷增加机械负荷增加机械应力增加机械应力增加热负荷增加热负荷增加热应力增加热应力增加应从结构、冷却、加工、材料等方面加以保证。应从结构、冷却、加工、材料等方面加以保证。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、活塞平均速度二、活塞平均速度Vm是表征发动机强化程度的主要参数是表征发动机强化程度的主要参数Vm可以使平均有效压力可以使平均有效压力P
34、e增加，但是增加，但是Vm的副作用是：的副作用是：1摩摩擦擦损损失失增增加加，导导致致热热负负荷荷增增加加、机机油油承承载载能能力力下下降降、发发动动机机寿寿命命降降低。低。2惯性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低。惯性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低。3进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率v下降。下降。一般一般汽油机汽油机柴油机柴油机眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、气缸直径和缸数三、气缸直径和缸数气气缸缸直直径径D加加大大，Pe以以平
35、平方方的的速速度度增增加加。但但是是惯惯性性力力也也增增加加明明显显，导导致致振振动动和和机机械械负负荷荷加剧。加剧。缸缸数数Z增增加加，Pe线线性性提提高高，发发动动机机长长度度加加大大，平衡性改善。平衡性改善。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观气缸直径改变之后，要做如下必要的工作：气缸直径改变之后，要做如下必要的工作：计算气缸工作容积。计算气缸工作容积。计算标定功率和标定转速下的扭矩计算标定功率和标定转速下的扭矩Me。利用表（。利用表（1-2）估算）估算最大扭矩最大扭矩Memax和对应转速。和对应转速。压缩比验算和
36、调整、燃烧室重新设计。压缩比验算和调整、燃烧室重新设计。工作过程计算。工作过程计算。重新选配活塞组零件，计算活塞组质量。重新选配活塞组零件，计算活塞组质量。确定是够需要改变气门直径和气门最大升程，是够需要重新确定是够需要改变气门直径和气门最大升程，是够需要重新设计凸轮型线。设计凸轮型线。重新曲轴平衡分析、重新设计曲轴的平衡块及布置。重新曲轴平衡分析、重新设计曲轴的平衡块及布置。进行曲柄连杆机构动力计算，计算活塞侧向力、连杆力、切进行曲柄连杆机构动力计算，计算活塞侧向力、连杆力、切向力、径向力和单缸扭矩，计算轴颈积累扭矩。向力、径向力和单缸扭矩，计算轴颈积累扭矩。连杆轴承表面压力校核。连杆轴承表
37、面压力校核。曲轴系统的扭转振动计算以确定是否要重新匹配减振措施。曲轴系统的扭转振动计算以确定是否要重新匹配减振措施。冷却水流动和散热能力计算分析。冷却水流动和散热能力计算分析。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四四、行程、行程S行行程程S增增加加，可可以以提提高高Pe，但但活活塞塞平平均均速速度度Cm提提高高，有有磨磨损加速、寿命降低等问题。一般损加速、寿命降低等问题。一般S的变化主要用于：的变化主要用于：1调节整机排量调节整机排量2调节耐久性调节耐久性减小减小S,减小侧向力，减轻磨损减小侧向力，减轻磨损3调节扭矩值调
38、节扭矩值眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观要改变行程要改变行程S，相应在结构上的必要改变和必要的计算，相应在结构上的必要改变和必要的计算包括：包括：要重新设计曲轴，使曲轴的曲柄半径要重新设计曲轴，使曲轴的曲柄半径r=S/2。要重新进行压缩比计算和调整。要重新进行压缩比计算和调整。重新设计缸套长度。重新设计缸套长度。计算气缸工作容积。计算标定功率和标定转速下的扭矩计算气缸工作容积。计算标定功率和标定转速下的扭矩Me。利用表（。利用表（1-2）估算最大扭矩）估算最大扭矩Memax和对应转速。和对应转速。要重新进行曲柄连杆机
39、构动力计算、平衡计算。要重新进行曲柄连杆机构动力计算、平衡计算。活塞平均速度和最大速度计算，确定活塞与缸套的摩擦情况。活塞平均速度和最大速度计算，确定活塞与缸套的摩擦情况。曲柄半径改变，连杆比曲柄半径改变，连杆比变化，要确定连杆长度是否合适，最大连杆摆角变化，要确定连杆长度是否合适，最大连杆摆角时杆身是否与缸套下沿相碰，活塞下止点时曲轴平衡块是否与活塞裙部时杆身是否与缸套下沿相碰，活塞下止点时曲轴平衡块是否与活塞裙部相干涉。一般情况下，如果活塞行程加大，连杆长度也要加大。相干涉。一般情况下，如果活塞行程加大，连杆长度也要加大。要改变机体高度或者将曲轴中心上下移动。要改变机体高度或者将曲轴中心上
40、下移动。要进行工作过程计算等。要进行工作过程计算等。此时曲轴轴颈的重叠度肯定要发生改变，尤其在加大冲程情况下，一定此时曲轴轴颈的重叠度肯定要发生改变，尤其在加大冲程情况下，一定要利用有限元方法验算曲轴的强度。要利用有限元方法验算曲轴的强度。扭转振动计算分析，确定是否需要改变减震器结构。扭转振动计算分析，确定是否需要改变减震器结构。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第五节第五节发动机设计的发展发动机设计的发展一、目前广泛采用一、目前广泛采用1新新结结构构：新新型型燃燃烧烧室室、多多气气门门、可可变变配配气气相相位
41、位、可可变变进进气气管管长长度度、可变增压器。可变增压器。2新新技技术术：增增压压、汽汽油油喷喷射射、柴柴油油机机高高压压喷喷射射系系统统、预预喷喷射射技技术术、电控多点喷射、缸内直喷汽油（电控多点喷射、缸内直喷汽油（GDI）、均质混合压燃技术）、均质混合压燃技术3新工艺：以铸代锻、压力铸造、表面处理技术新工艺：以铸代锻、压力铸造、表面处理技术新新材材料料：活活塞塞环环（塑塑料料）、活活塞塞（复复合合材材料料）、缸缸套套、轴轴瓦瓦、油油底底壳壳、进进气气管管、齿齿轮轮，主主要要目目的的是是减减轻轻质质量量、减减少少磨磨损损、隔隔振振、隔音。隔音。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很
42、多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、二、现代设计方法现代设计方法1计算机辅助设计计算机辅助设计制图制图提高速度和质量、便于提高速度和质量、便于保存和修改处理保存和修改处理工程分析计算工程分析计算缩短设计周期、缩短设计周期、降低设计成本、提高准确性降低设计成本、提高准确性2模拟计算与仿真设计：三维曲面设计、气体液体流动分析、模拟计算与仿真设计：三维曲面设计、气体液体流动分析、燃烧模拟、振动分析、噪声仿真燃烧模拟、振动分析、噪声仿真3优优化化设设计计：结结构构形形状状优优化化（以以质质量量最最轻轻或或应应力力最最小小或或变变形形最最小小或或阻阻力力最最小小等等等等为为
43、优优化化目目标标），多多采采用用线线性性规规划划法法、复复合合形形法、惩罚函数法等等法、惩罚函数法等等4工程数据库工程数据库5可靠性设计方法可靠性设计方法眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观xf(x)fy(xy)Fq(xq)Xy0Xq0本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第二章 曲柄连杆机构受力分析返回开始第一节第一节 曲柄连杆机构的运动学曲柄连杆机构的运动学( (活塞的运动学）活塞的运动学）第二节第二节 曲柄连杆机构中的作用力曲柄连杆机构
44、中的作用力眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第一节第一节曲柄连杆机构的运动学曲柄连杆机构的运动学(活塞的运动学活塞的运动学)一、一、简述简述机构的作用：机构的作用：活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动活塞上的力转化为曲轴上的扭矩活塞上的力转化为曲轴上的扭矩两个假设：两个假设：1.曲轴作匀速运转曲轴作匀速运转;2.角速度角速度为常数。为常数。二、二、中心曲柄连杆机构的运动规律中心曲柄连杆机构的运动规律活塞的位移表示为活塞的位移表示为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼
45、睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观活活塞塞的的运运动动可可以以用用三三角角函函数数组组成成的的复复谐谐函函数数表表示示，既既活活塞塞的的运运动动是是复谐运动。复谐运动。对x求一阶导和二阶导，得眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、活塞运动规律的分析与用途1简谐运动的规律一阶谐量与曲轴速度同步二阶谐量比曲轴速度快一倍活塞位移用于示功图转换气门干涉校验动力计算活塞速度用于计算平均速度Vm( )，判断强化程度、计算功率计算最大速度Vmax（=1.625Vm）,评价气缸的磨损程度。活塞加速度用于计算往复惯性力
46、的大小和变化，进行动力计算。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第二节第二节曲柄连杆机构中的作用力曲柄连杆机构中的作用力一、曲柄连杆机构中力的传递和相互关系一、曲柄连杆机构中力的传递和相互关系作用力分为：气压力Fg惯性力往(复惯性力Fj、旋转惯性力Fr）合成力 F=Fj+Fg一、曲柄连杆机构中力的传递和相互关系眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观上式说明，永远存在一个与输出扭矩方向相反、大小相等的翻倒力矩。二、气压力的作用效果二、气压力的作
47、用效果气压力Fg和在机体内部平衡掉，对外没有自由力，只有扭矩输出和翻倒力矩眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观曲柄连杆机构的所有零件，按照运动性质可分为三组。活塞组m,包括活塞、活塞环、活塞销和卡环。曲轴组mka.连杆轴颈及与连杆轴颈相重合的曲柄部分mk1b.曲柄上连杆轴颈与主轴颈中间的部分mk2其当量质量连杆组根据质量守恒和质心守恒原理所以关键是求出重心位置。现在利用制图软件可以方便求出。三、往复惯性力1机构运动件的质量换算换算原则：保持当量系统与原机构动力学等效。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子
48、对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2曲柄连杆机构中的惯性力惯性力与运动质量有关，该机构中的运动质量有往复运动质量旋转运动质量往复惯性力眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观往复惯性力的性质：a.Fj与a的变化规律相同，两者相差一个常数mj，方向相反。b.可以用旋转矢量法确定Fj和Fj的大小、方向，用来判断往复惯性力作用性质。c.Fj和Fj 始终沿着气缸轴线作用。d.往复惯性力总是存在。所以由Fj产生的单缸扭矩、翻倒力矩和自由力总是存在。但是曲轴一转内，翻转力矩之和、自由力矩之和为零。 旋转惯性力Fr眼
49、睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、往复惯性力和气压力作用的差别四、往复惯性力和气压力作用的差别气压力Fg是做功的动力，产生输出扭矩。气压力Fg在机体内部平衡，没有自由力。Fj没有平衡，有自由力产生，是发动机纵向振动的根源。FjmaxFgmaxFj所占区域长，总是存在，正负面积相等；Fg呈脉冲性。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观五、曲柄连杆机构中力的计算（动力计算）五、曲柄连杆机构中力的计算（动力计算）合成力F=Fj+Fg侧向力FNFtg连杆
50、力切向力径向力单缸扭矩 翻倒力矩眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观六、多缸机扭矩（动力计算）六、多缸机扭矩（动力计算）以六缸四行程发动机（153624）为例：如果第一缸的扭矩为M1()，则第二缸的扭矩为M2M1(+240)，M3M1（480），.第一主轴颈所受扭矩M0,1=0第二主轴颈所受扭矩M1,2=M1()第三主轴颈所受扭矩M2,3=M1,2+M1（240）第四主轴颈所受扭矩M3,4=M2,3+M1（480）第五主轴颈所受扭矩M4,5=M3,4+M1（120）第六主轴颈所受扭矩M5,6=M4,5+M1（600）第七
51、主轴颈所受扭矩M6,7=M5,6+M1（360）=5，21，63，4眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.连杆轴颈扭矩 根据扭矩向后传递的原则，Mgi应该是前一个主轴颈上的积累扭矩Mzi与作用在本曲柄销上的切向力所引起单缸扭矩的一半。3.平均扭矩据此可以计算指示功率、有效扭矩等动力指标。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观4.输出扭矩的均匀性输出扭矩的均匀性 一般以标定工况评价扭矩不均匀系数增加气缸数、点火均匀、组件分组、增加飞轮惯量等均可减小扭
52、矩不均匀性。七、发动机对支承的作用力七、发动机对支承的作用力 bW Q2Q1眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观八、曲轴轴颈和轴承的负荷八、曲轴轴颈和轴承的负荷1连杆轴颈的负荷Pq眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观取坐标系固定于连杆轴颈上，有合力大小和方向角为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2连杆轴承的负荷Fp取坐标系固定于连杆上，根据Fp与Fq互为反作用力的关系：Fp
53、=Fq眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3主轴颈的负荷多支承曲轴主轴颈负荷不能精确确定，因此假设：任何时刻主轴颈上的负荷只决定于此轴颈左右相邻曲轴上的作用力。将静不定多跨曲轴按单跨梁计算。4主轴承负荷Fc=-Fz本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三章第三章内燃机的平衡内燃机的平衡第二节第二节 旋转惯性力的分析旋转惯性力的分析第三节第三节 单列式内燃机往复惯性力的平衡分析单列式内燃机往复惯性力的平衡分析第四节第四节 双列式内燃机往复惯性
54、力的分析双列式内燃机往复惯性力的分析第一节第一节 平衡的基本概念平衡的基本概念返回开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三章第三章内燃机的平衡内燃机的平衡第一节第一节平衡的基本概念平衡的基本概念一、平衡的定义一、平衡的定义当内燃机在稳定工况运转时如果传给支承的作用力的大小和方向均当内燃机在稳定工况运转时如果传给支承的作用力的大小和方向均不随时间而变化，则我们就称此内燃机是平衡的。实际上这种情况不存不随时间而变化，则我们就称此内燃机是平衡的。实际上这种情况不存在。在。二、内燃机振动的原因二、内燃机振动的原因工作过程的周
55、期性：发动机扭矩是周期性变化的。工作过程的周期性：发动机扭矩是周期性变化的。机件运动的周期性：旋转惯性力、往复惯性力是周期性变化的。机件运动的周期性：旋转惯性力、往复惯性力是周期性变化的。三、不平衡的危害三、不平衡的危害引起车辆的振动，影响乘员的舒适性、驾驶的平顺性。引起车辆的振动，影响乘员的舒适性、驾驶的平顺性。固定式内燃机的振动，会缩短基础或建筑物的寿命。固定式内燃机的振动，会缩短基础或建筑物的寿命。产生振动噪音、消耗能量、降低机器的总效率。产生振动噪音、消耗能量、降低机器的总效率。引起紧固连接件的松动或过载、引起相关仪器和设备的异常损坏引起紧固连接件的松动或过载、引起相关仪器和设备的异常
56、损坏。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、研究平衡的目的和采用的方法四、研究平衡的目的和采用的方法通过内燃机平衡性的分析，为分析和选型提供依据。通过内燃机平衡性的分析，为分析和选型提供依据。寻求改善平衡性的措施，这些措施一般包括：寻求改善平衡性的措施，这些措施一般包括：采用适当的气缸数、气缸排列和曲拐布置；采用适当的气缸数、气缸排列和曲拐布置；加适当的平衡重；加适当的平衡重；用适当的平衡机构。用适当的平衡机构。方法主要包括：方法主要包括：1解析法解析法任取一个坐标系，求各力和力矩在该坐标系中的投影之和。若任取一个坐标
57、系，求各力和力矩在该坐标系中的投影之和。若F0，M0，则该力系是平衡的，反之不平衡。，则该力系是平衡的，反之不平衡。2图解法图解法作力和力矩多边形，如多边形封闭则力系是平衡，反之不平衡。作力和力矩多边形，如多边形封闭则力系是平衡，反之不平衡。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第二节第二节旋转惯性力的分析旋转惯性力的分析旋转质量旋转惯性力1、静平衡和动平衡质心在旋转轴上动平衡静平衡二、旋转惯性力平衡分析为使动平衡：1.单拐曲轴眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视
58、力测查中情况都不容乐观2.三拐曲轴（132，四冲程或二冲程) 作曲柄侧视图及轴侧图 图解法对三个缸作离心力的矢量图是静平衡眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观对O点（最后一拐中心）取矩，作力矩矢量图整体平衡方法眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3.四拐曲轴四拐空间（二冲程发动机）曲轴离心力分析空间曲轴的离心力自然平衡，有不平衡的离心力矩眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四
59、拐平面曲轴离心力分析四拐平面曲轴离心力分析离心惯性力的合力为零，离心惯性力矩也是零曲轴本身承受有最大达负荷的内弯矩，而且中间主轴承承受较大的离心常见的有如图所示的四块平衡重方案，以减轻内弯矩和轴承负荷FrFrFrFr眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观五缸机（曲轴）旋转惯性力分析五缸机（曲轴）旋转惯性力分析（1-2-4-5-3）四冲程5曲拐布置图四冲程5曲拐轴测图眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观12435四冲程五缸机旋转惯性力分析四冲程五缸机旋
60、转惯性力分析图解法图解法曲柄侧视图四冲程5拐曲轴旋转惯性力多边形眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四冲程五缸机旋转惯性力矩分析四冲程五缸机旋转惯性力矩分析四冲程5拐曲轴旋转惯性力矩多边形眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观利用矢量投影求和的代数方法，求离心力矩的大小和方向假设缸心距为a，对第五缸中心取矩各矢量在x轴的投影和为各矢量在y轴的投影和为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都
61、不容乐观合力矩为合力矩的方向与y轴的夹角为平衡块质径积为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观4.六拐曲轴六拐曲轴六拐曲轴的平衡性很好，但是也存在内弯矩和轴承负荷问题。因此六拐曲轴也要合理布置平衡重。方案有如图所示几种。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三节第三节单列式内燃机往复惯性力的平衡分析单列式内燃机往复惯性力的平衡分析几个基本概念2往复惯性力始终沿气缸轴线作用，大小和方向按简谐规律变化，力矩总是作用在气缸中心线与曲轴中心线组成的平
62、面内。都是不平衡的自由力，如果不采取平衡措施，就会传到支承上，引起纵向振动。1.往复惯性力可以用旋转矢量表示为3眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观单缸机往复惯性力的平衡分析单缸机往复惯性力的平衡分析都没有平衡，需要采取平衡措施。1.双轴平衡法对于一阶惯性力，用两根平衡轴四个平衡重(或两个)对于二阶往复惯性力采用类似方法平衡关系为：眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.过量平衡法（01）从中消去得到当过量平衡率=0.5时，合力矢量变成一个常数的圆
63、，方向与曲柄半径方向相反。现在高速小型发动机的过量平衡率有取较小值（=0.150.2）的趋势眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.单轴平衡法要求e1、e2尽可能小，以保证附加力矩M尽可能小。当平衡轴与曲轴水平对齐时，仍然存在不平衡力矩。单轴平衡法眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观多缸机往复惯性力平衡分析多缸机往复惯性力平衡分析12121212a曲柄侧视图曲轴布置图一阶曲柄图二阶曲柄图单列式两缸机（发火顺序121，四冲程是不均匀发火）图解法C C
64、整体平衡法眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观双轴平衡法更好的曲轴布置应该是更好的曲轴布置应该是360度度曲拐夹角。此时发火均匀，可曲拐夹角。此时发火均匀，可采用双轴机构平衡，也可以采采用双轴机构平衡，也可以采用平衡活塞的方法平衡。如右图所示用平衡活塞的方法平衡。如右图所示眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观单列式三缸机（单列式三缸机（132）作曲柄图和轴侧图作惯性力矢量图三拐曲轴一、二阶曲柄图和轴侧图一阶惯性力二阶惯性力得到FRj=0FRj=01
65、2312330O眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观作力矩图Mjmax=出现在一缸上止点后30。求整体平衡法平衡重质径积，平衡重布置如前图眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观30Obmprpmpmpmprp三缸机一阶往复惯性力矩单轴平衡机构三缸机一阶往复惯性力矩双轴平衡机构眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观单列四冲程四缸机（单列四冲程四缸机（1342）作曲柄图和轴侧图141
66、23423一阶曲柄图二阶曲柄图惯性力分析2aC3aCaC眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观单列二冲程四缸机（单列二冲程四缸机（1342）作曲柄图和轴侧图出现在上止点前整体平衡方法：得到FRj=0FRj=0眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况
67、都不容乐观单列四冲程五缸机（12453）发火间隔角作曲柄图和轴测图可以看出：可以看出：一阶惯性力和二阶惯一阶惯性力和二阶惯性力的合力都是零，性力的合力都是零，是平衡的。是平衡的。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四冲程五缸机一阶往复惯性力矩分析四冲程五缸机一阶往复惯性力矩分析眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观一阶力矩各矢量在x轴的投影和为各矢量在y轴的投影和为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的
68、视力测查中情况都不容乐观合力矩为一阶合力矩的方向与y轴的夹角为与水平轴的夹角为54向水平轴投影得到此时的实际一阶往复惯性力矩为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二阶往复惯性力矩分析二阶往复惯性力矩分析眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二阶往复惯性力矩的合力矩幅值为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观与水平轴的夹角为18向水平轴投影得到此时的实际一阶往复惯性力矩为即使考虑到
69、连杆比即使考虑到连杆比（1/3），二阶往复惯性力矩的值也比较），二阶往复惯性力矩的值也比较大，大于一阶往复惯性力矩的幅值。设计中应该采用双轴机构大，大于一阶往复惯性力矩的幅值。设计中应该采用双轴机构进行平衡。进行平衡。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二阶往复惯性力矩分析与平衡措施二阶往复惯性力矩分析与平衡措施眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观平衡轴的质径积为平衡轴上的平衡块两两相反，对称布置眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩
70、子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观单列四冲程六缸机（单列四冲程六缸机（153624）惯性力分析：惯性力矩分析：相当于两个三拐曲轴对称安置，在自身已经达到静平衡和动平衡性的曲轴上添加平衡重，目的是减轻轴承负荷和减小曲轴的内弯矩。5，21，63，4本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第四节第四节双列式内燃机往复惯性力的分析双列式内燃机往复惯性力的分析一、一、V型两缸机平衡分析型两缸机平衡分析1.离心惯性力的分析与单拐曲轴平衡方法一样2.一阶往复惯性力的平衡分析眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的
71、感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观合力为：合力的方向为：的端点轨迹是一个椭圆90o时C(1-cos)为长半轴90o时是一个圆变成方向始终与曲柄重合的旋转惯性力变成方向始终与曲柄重合的旋转惯性力眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观平衡措施，以90O为例取分力较小的分解方案旋转矢量直接用平衡块平衡旋转分量的平衡方法与单缸机一样OA=C(1-cos)AB=(OD-OA)cosC(1+cos)C(1-cos)cos2Ccoscos眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼
72、睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观平衡往复惯性力的质径积计算往复矢量用兰氏机构平衡当90o时，FRjICI=与单缸机旋转惯性力的平衡方法一样，总质径积为：眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3.二阶惯性力平衡性分析在坐标轴上的投影为也是椭圆90O时变为水平方向的往复惯性力，可以用兰氏机构平衡眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、二、V型多缸机平衡性分析型多缸机平衡性分析例：V型八缸机（V-8）平衡性分析（90）V型八缸机用空间曲
73、轴的较多，分析一阶往复惯性力和力矩先将其看成四台V2机，90O时，每台V2机的FjC=四台V-2机的Rj构成一个离心力系，按照与二行程四缸机一样的分析方法：眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观所以，在采用整体平衡法时有因为，各拐原离心力所构成的离心力矩为分析二阶往复惯性力和力矩先看成两台空间曲轴的四缸机直列空间曲轴四缸机的二阶往复惯性力和力矩都等于零两台四缸机的二阶往复惯性力和力矩也都为零，即V8机的二阶往复惯性力和力矩都为零。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的
74、视力测查中情况都不容乐观第四章第四章曲轴系统的扭转振动曲轴系统的扭转振动第一节第一节 扭振的基本概念扭振的基本概念返回开始第二节第二节 扭振系统自由振动计算扭振系统自由振动计算第三节第三节 强迫振动与共振强迫振动与共振第四节第四节 曲轴系统的激发力矩曲轴系统的激发力矩第五节第五节 曲轴系统的强迫振动与共振曲轴系统的强迫振动与共振第六节第六节 扭振的消减措施扭振的消减措施第七节第七节 扭转振动的现代测试分析方法扭转振动的现代测试分析方法眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第四章第四章曲轴系统的扭转振动曲轴系统的扭转振动第一
75、节扭振的基本概念扭振扭振：使曲轴各轴段间发生周期性相互扭转的振动。现象：现象：发动机在某一转速下发生剧烈抖动，噪音增加，磨损增加，油耗增加，功率下降，严重时发生曲轴扭断。动机偏离该转速时，上述现象消失。原因原因：曲轴系统由具有一定弹性和惯性的材料组成，本身具有一定的固有频率。系统上作用有大小和方向呈周期性变化的干扰力矩。干扰力矩的变化频率与系统固有频率合拍时，系统产生共振。研究目的研究目的：通过计算找出临界转速、振幅、扭振应力，决定是否采取减振措施，或避开临界转速。扭振当量系统的组成扭振当量系统的组成：根据动力学等效原则，将当量转动惯量布置在实际轴有集中质量的地方；当量轴段刚度与实际轴段刚度等
76、效，但没有质量。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第二节第二节扭振系统自由振动计算扭振系统自由振动计算一、单自由度系统弹性力矩惯性力矩此二阶线性齐次方程的解为：眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、三质量扭振系统二、三质量扭振系统I1I2I3C2C1a3a2a1单节点振型 a3a2a1双节点振型 运动微分方程整理得到设通解此时应为同步运动。代入方程得眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视
77、力测查中情况都不容乐观若有非零解，必须系数行列式为零展开对于求出的两个正根眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观设，可得到对应，有第一主振型a3a2a1单节点振型 a3a2a1双节点振型 对应，有第二主振型眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、多质量扭振系统三、多质量扭振系统I1I2I3C2C1Cn-1Cn-2In-2In-1In经过整理得到用矩阵形式表示的自由振动微分方程组：这是一个标准的二阶微分方程矩阵形式，可以很方便地用矩阵求解的方法解出固有
78、频率和振型。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三节第三节强迫振动与共振强迫振动与共振一、一、单自由度系统的有阻尼振动单自由度系统的有阻尼振动阻尼力矩扭振方程令则扭振方程为其通解为为有阻尼振动的角频率。这是一个衰减振动。(D1)眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、单自由度系统有阻尼强迫振动二、单自由度系统有阻尼强迫振动设强迫力矩为则上式的特解为代入振动方程得：眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。
79、在每学期的视力测查中情况都不容乐观整理后特解又写为：受迫振动的频率与强迫力矩频率相同是衰减振动与等幅振动的叠加可以看出：当时，振幅等于，因为D1，所以振幅急剧增加共振时，振动按固有频率变化，初相角眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第四节第四节曲轴系统的激发力矩曲轴系统的激发力矩一、作用在发动机上的单缸扭矩一、作用在发动机上的单缸扭矩是周期函数可以写成上述过程称为简谐分析，也叫做傅里叶变换眼睛是心灵的窗户
80、，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观其中：故对于四冲程发动机，扭矩的简谐分析表达式为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、多拐曲轴上第二、多拐曲轴上第k阶力矩谐量的相位关系阶力矩谐量的相位关系多拐曲轴其他拐上的力矩谐量与第一拐的相同，只是在相位上依工作顺序有所不同。设则第i拐上的第k阶力矩第i拐与第一拐上k阶力矩（幅值）间的相位差为眼睛是心灵的窗户，是人
81、体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观例：六缸四冲程发动机（153624），求各阶简谐力矩的相位差，并做出相位图。解：对于四冲程，第五拐上第k阶力矩相位差第三拐上第k阶力矩相位差第六拐上第k阶力矩相位差第二拐上第k阶力矩相位差第四拐上第k阶力矩相位差眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观取得到相位图如下：眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观1.当谐量的阶数为曲轴每一转中发火次数的整数倍时，该阶振幅矢量
82、位于同一方向，可以用代数方法合成，该阶谐量称为主谐量。此时各谐量的相位与发火顺序无关。各拐该阶力矩幅值作用在同一直线上，方向不同，称为次主谐量。2.当3.曲拐侧视图有q个不同方向的曲拐，则有个相位图。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第五节第五节曲轴系统的强迫振动与共振曲轴系统的强迫振动与共振一、临界转速曲轴与外界干扰力矩“合拍”，产生扭转共振的转速称为临界转速。共振时计算和分析扭转共振的三个条件：nk在发动机工作转速范围内；1/2k18，k值太大，一般只考虑前几阶固有频率。很小；眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝
83、贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、曲轴系统的共振计算二、曲轴系统的共振计算假设：强迫振动引起的共振振型与自由振动的振型相同；只有引起共振的那一阶（第k阶）力矩对系统有能量输入；共振时激振力矩所作的功，等于曲轴上的阻尼功。1.激发力矩所作的功第k阶激发力矩在第i个拐上的激振功激发力矩角位移共振时眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观激振功为：第k阶激发力矩对多拐曲轴的激振功眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不
84、容乐观2.阻尼功第i拐上的阻尼功阻尼力矩角位移阻尼功多拐曲轴的阻尼功眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3.共振时的幅值共振时阻尼功等于激振功，激振频率等于固有频率所以得4.共振附加应力第一个角振幅1是关键参数，应该首先控制。一般10.05 的摩擦力可的摩擦力可以抵消扭矩作用在销上的推力以抵消扭矩作用在销上的推力 如果动摩擦系数如果动摩擦系数 0.05 则会出现则会出现噪音噪音 在油压较低得情况下，动态的压在油压较低得情况下，动态的压力尖峰可能会引起锁销脱离力尖峰可能会引起锁销脱离 锁销工作原理图锁销工作原理图C1 面积
85、 = 0.40 cm23N/0.4cm2 =0.75 bar回油孔回油孔转子上直径3.0mm, 皮带轮上直径2.2mm扭矩扭矩10Nm 26mm半径= 385N,给定 tan(6座孔倒角)=0.105,轴向分量=40N摩擦力摩擦力摩擦系数为0.1时在销与销座处和销与衬套处共产生40N的摩擦力弹簧力弹簧力锁止时2N 脱离时3N C2 截面面积= 0.63 cm2 3N/0.63cm2 =0.48 bar眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、部分可变机构动画演示眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的
86、重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观保时捷可变配气机构眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观奥迪可变气门升程机构眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观本章开始宝马可变气门升程机构眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第六章第六章曲轴飞轮组设计曲轴飞轮组设计返回开始第一节第一节 曲轴的工作情况、材料选择曲轴的工作情况、材料选择第二节第二节 曲轴的结构设计曲轴的结构设计第三
87、节第三节 曲轴的疲劳强度校核曲轴的疲劳强度校核第四节第四节 提高曲轴疲劳强度的结构措提高曲轴疲劳强度的结构措 施和工艺措施施和工艺措施第五节第五节 飞轮的设计飞轮的设计眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第六章第六章曲轴飞轮组设计曲轴飞轮组设计第一节第一节曲轴的工作情况、材料选择曲轴的工作情况、材料选择一、工作条件、设计要求工作条件：工作条件：周期变化的力、力矩共同作用，即受弯曲又受扭转，承受交变疲劳周期变化的力、力矩共同作用，即受弯曲又受扭转，承受交变疲劳载荷，重点是弯曲载荷。曲轴的破坏载荷，重点是弯曲载荷。曲轴的破坏
88、80是弯曲疲劳破坏。是弯曲疲劳破坏。形状复杂，应力集中严重。形状复杂，应力集中严重。轴径比压大，摩擦磨损严重。轴径比压大，摩擦磨损严重。设计要求：设计要求：有足够的耐疲劳强度有足够的耐疲劳强度有足够的承压面积，轴颈表面要耐磨有足够的承压面积，轴颈表面要耐磨尽量减少应力集中尽量减少应力集中刚度要好，变形小，否则恶化其它零件的工作条件。刚度要好，变形小，否则恶化其它零件的工作条件。二、材料二、材料要根据用途和强化程度，正确选用：要根据用途和强化程度，正确选用：中碳钢（中碳钢（35，40，45），合金钢，球墨铸铁），合金钢，球墨铸铁眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性
89、不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观图6-1曲轴的应力集中图6-2曲轴的疲劳破坏形式a)弯曲疲劳破坏b)扭转疲劳破坏本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第二节第二节曲轴的结构设计曲轴的结构设计长度决定于缸心距长度决定于缸心距L0、缸径、缸径一、曲柄销一、曲柄销D2和和L2趋势：D2，L2优点：L2一定时，D2增加，比压下降，耐磨性提高。D2增加，弯曲刚度增加，扭转刚度增加。L2下降，纵向尺寸下降，刚度提高。从润滑理论来讲，希望提高D2受到两个限制：D2增加导致离心力增加，转动惯量增加受到连杆大头及剖分面形式
90、影响，一般承压面积，一般，汽油机偏下。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、主轴颈二、主轴颈D1，L1从等刚度出发，D1D2；从等强度出发，D1D2原因：D1增加，可以提高曲轴刚度，增加了曲柄刚度，不增加离心力。 D1增加，可增加扭转刚度，固有频率，转动惯量I不多。 但是，D1增加，圆周速度，摩擦损失，油温。一般三、曲柄三、曲柄整体式曲轴中最薄弱的环节。横截面的抗弯模数为h，圆角处应力集中；多数采用椭圆形曲柄本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不
91、容乐观第三节第三节曲轴的疲劳强度校核曲轴的疲劳强度校核一、曲轴的损坏形式和强度计算方法一、曲轴的损坏形式和强度计算方法1.主要是弯曲疲劳破坏（80）和扭转疲劳破坏。2.现在绝大部分采用有限元方法，极少采用简支梁法。二、疲劳强度校核二、疲劳强度校核曲轴圆角处和油孔处的应力集中严重，是校核的重点眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观曲柄受力及应力分布示意图眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观f(x)fy(xy)fq(xq)设计强度使用应力应力强度干涉模型
92、可靠度在应力与强度概率曲线相交的区域面积，视为发生破坏的概率眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观曲轴目前采用优化设计方法：建立目标函数 确定约束条件确定设计变量和设计参数采用适当的算法（复合形法，惩罚函数法，单纯形法），求解目标函数。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第四节第四节提高曲轴疲劳强度的结构措施和工艺措施提高曲轴疲劳强度的结构措施和工艺措施一、结构措施一、结构措施1.加大曲轴轴颈的重叠度A（）。增加抗弯和抗扭刚度。2.加大轴颈附
93、近的过渡圆角重叠度的无量纲形式：14椭圆法；分段圆弧法；沉割圆角法眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3.采用空心曲轴提高弯曲刚度，减小应力集中，减轻曲轴重量4.开卸载槽采用沉割圆角的曲轴有卸载槽的曲轴结构眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、工艺措施二、工艺措施1.圆角滚压强化原理：表面产生剩余压应力，低消部分工作拉伸应力，提高曲轴的疲劳强度。钢轴疲劳强度可提高30，球铁轴疲劳强度可提高3060。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很
94、多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.圆角淬火用热处理的方法使金属发生组织相变，如产生马氏体相、贝氏体相，发生体积膨张而产生残余压应力。曲轴疲劳强度可提高3050眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观曲轴淬火残余应力仿真模拟考虑表面淬火的曲轴强度分析模型曲轴在表面淬火处理之后，表面材料发生了变化。为了真实模拟曲轴的疲劳曲轴在表面淬火处理之后，表面材料发生了变化。为了真实模拟曲轴的疲劳强度，应该在曲轴有限元模型中考虑淬火硬化的过程和效果。利用仿真模拟强度，应该在曲轴有限元模型中考虑淬火硬化的过程和
95、效果。利用仿真模拟的方法模拟曲轴高频感应加热淬火过程，在曲轴表面形成残余应力，然后用的方法模拟曲轴高频感应加热淬火过程，在曲轴表面形成残余应力，然后用带有残余应力的曲轴有限元模型进行疲劳强度计算分析。带有残余应力的曲轴有限元模型进行疲劳强度计算分析。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观3.喷丸强化处理与滚压强化的道理一样，属于冷作硬化变形，在金属表面留下压应力，而且使表面硬度提高，从而提高曲轴的疲劳强度4.氮化处理利用辉光离子氮化或气体软氮化方法，使氮气渗入曲轴表面，由于氮的扩散钠作用，使金属体积增大，因而产生挤压应力。
96、曲轴疲劳强度可提高30。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第五节第五节飞轮的设计飞轮的设计一、飞轮的作用一、飞轮的作用输出扭矩大于阻力矩时，吸收多余的功，转速略增。输出扭矩小于阻力矩时，释放储存的能量，转速略减。总之，作用就是调节曲轴转速变化，稳定转速。扭矩不均匀系数曲轴角速度变化率曲轴运转不均匀系数降低波动的措施：增加气缸数，发火均匀；增加发动机转动惯量I0，最有效的方法就是装飞轮。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、飞轮转动惯量二
97、、飞轮转动惯量If的确定的确定1.盈亏功E眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观i110201.11.328150.50.8345100.20.461.53.50.060.180.61.20.010.03120.20.40.0050.01四冲程发动机的扭矩不均匀系数和盈亏功系数如果式中E为一循环的有效功，则可根据盈亏功系数算出盈亏功E。主要与缸数有关。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.飞轮转动惯量的确定令则关键在于的选择一般车辆用内燃机发电用内
98、燃机本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第七章第七章连杆组设计连杆组设计返回开始第二节第二节 连杆螺栓的设计连杆螺栓的设计第三节第三节 提高螺栓疲劳强度措施提高螺栓疲劳强度措施第四节第四节 连杆的强度计算方法连杆的强度计算方法第一节第一节 连杆的设计连杆的设计眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第七章第七章连杆组设计连杆组设计组成：连杆体（小头、杆身、连杆大头），连杆盖，连杆螺栓，轴瓦。组成：连杆体（小头、杆身、连杆大头），连杆盖，连杆螺栓
99、，轴瓦。作用：传递力、改变运动方式。作用：传递力、改变运动方式。第一节第一节连杆的设计连杆的设计一、工作情况运动：上下横向摆动的复合运动；受力：基本上是周期性变化的拉压载荷计算断面的惯性载荷为眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、设计要求二、设计要求足够的耐疲劳强度，能够承受很大的交变载荷；有足够的刚度，保证轴承润滑及其他磨损正常；尽量减轻重量。总原则：在尽可能轻巧的结构条件下，保证足够的刚度和强度三、连杆材料三、连杆材料精选含碳量的中碳钢，45，40；中碳合金钢（40Cr，40MnB，40MnVB）；锻造后进行调质；
100、机加后探伤。球墨铸铁眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、主要参数的选择四、主要参数的选择1.连杆长度l由总体布置确定，用连杆比l 的校核：角最大时，连杆是否碰气缸套下止点时，平衡重是否碰活塞裙部。连杆长度精度应该在来说明眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.小头孔经由活塞销确定。一般衬套材料为耐磨锡青铜，0.75mm。要进行比压校核3.连杆大头孔由曲柄销直径和长度确定主要保证B00.150.07SPLITASCO38系列锻钢0.381.200
101、.650.0750.0850.085FRACTIM锻钢0.550.600.150.060.045S53CV2FS锻钢0.530.281.250.030.120.0045裂解连杆材料眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观连杆主要结构参数本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第二节第二节连杆螺栓的设计连杆螺栓的设计一、受力情况一、受力情况1.预紧力F0作用后2.在工作载荷作用下动载系数，统计资料眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子
102、对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观从上式可以看出，螺栓抗拉刚度C1增加，基本动载系数增加；即动载荷变大，疲劳应力变大。这从右图也可以明显看出来。刚度C1增加，意味着角变大，这样动载荷幅度增大。连杆螺栓在设计时应首先满足有足够的抗拉强度，在预紧力和工作载荷下不产生塑性变形，而且要有足够的耐疲劳载荷能力，没有应力集中，采用细牙螺纹，螺栓刚度要小于被连接件刚度。在理论上残余预紧力必须满足即预紧力F0与工作载荷间必须保持以下关系：眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观式中dM-连杆螺栓螺纹外径（mm）；s螺距
103、（mm）；f摩擦系数；Rm螺母或螺钉头支承环面平均半径在一般情况下必须在装配时对F0值严加控制。生产中都是通过用扭力扳手控制预紧力矩M来间接控制F0，这两者之间的关系如下：则得本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三节第三节提高螺栓疲劳强度措施提高螺栓疲劳强度措施降低螺杆刚度C1主要是通过光杆直径d0进行调整，一般d0（0.80.85）d1。提高被连接件的刚度C2。增加过渡圆角半径，降低应力集中。采用细牙滚压螺纹。严格控制螺栓和被连接件的形位公差，减少附加弯矩图711内燃机连杆螺栓和螺钉典型结构本章开始眼睛是心灵
104、的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第四节连杆的强度计算方法现在连杆的强度计算都是采用有限元方法进行。简单计算时可以根据连杆的对称性采用二维模型（图7-12），利用连杆的对称性只计算连杆的一半。如果想得到比较详细的连杆应力分布状况，可以采用三维实体单元（图7-13），如果采取有限元软件里面的非线性功能，还可以计算大头盖与连杆大头之间、连杆大头与曲柄销之间的接触应力；模拟预测拉载荷作用下的最小螺栓预紧力，等等。图7-12连杆有限元模型位移边界约束图7-13连杆三维有限元模型本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩
105、子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第八章第八章活塞组设计活塞组设计返回开始第一节第一节 活塞的设计活塞的设计 第二节第二节 结构设计结构设计第三节第三节 活塞环的设计活塞环的设计 眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第八章第八章活塞组设计活塞组设计第一节第一节活塞的设计活塞的设计一、工作条件一、工作条件1.高温导致热负荷大燃气温度：柴油机汽油机活塞顶部温度：眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.高压冲击性的高机械负荷，包括
106、两方面 3002000倍活塞组重量的惯性力。3.高速活塞平均速度高往复惯性力大发动机振动加剧活塞磨损增加润滑不良。4.交变的侧压力造成侧向拍击，引起机体振动，产生机体表面辐射噪声。摩擦磨损大，润滑不良。裙部变形。缸套振动引起缸套穴蚀。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、设计要求二、设计要求热强度好，导热性好，热膨胀系数小，减磨性好。形状合理，吸热少，散热好，强度刚度好，应力集中小，与缸套有最佳的配合间隙。密封性好，摩擦损失小三、常用的材料三、常用的材料1.铸铁优点：耐磨性、耐腐蚀性、耐热性好，膨胀系数小，成本低，工艺
107、性好。缺点：比重大，导热性差。只少量用于低速大功率柴油机。2.铝基合金优点：比重小；2.652.82导热性好；1.2561.76J/厘米.秒.度缺点：铸铁的优点本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观ab第二节第二节结构设计结构设计图 8-2 柴油机活塞（a）和汽油机活塞(b)眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观缸内直喷汽油机活塞眼睛是
108、心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观H总高度；H1压缩高度；h3上裙高度；h4销孔高；H2裙长；h1火力岸；h2环带；C1环岸高；1环侧隙；2环背隙；总的原则是尽可能选择较小的H值在保证气环有较好的工作条件下，应该尽量缩短压缩高度H1值h1值应在保证第一环工作温度不超过允许极限(180220)的条件下尽可能取得小些环带高度h2取决于活塞环数、环高及环岸高度眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观（1）保证活塞在上止点时，第一环的位置处于冷却水套之中（2）将第
109、一道环安排在活塞顶厚度以下（3）在第一环槽之上开一个隔热槽（4）减小顶岸和缸套之间的间隙（5）在铝活塞环槽处加镶块眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观减轻活塞热负荷的设计措施edcba眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、活塞的传
110、力结构设计二、活塞的传力结构设计主要是销和销座的设计图87活塞销座降低棱缘负荷的结构措施图 8-6活塞销座与活塞销的受力变形关系眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、活塞裙部设计三、活塞裙部设计活塞群部工作变形的原因群部变形的控制眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观图8-15裙部加环形钢筒图8-14活塞直径在轴向的尺寸变化眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观采用专门修整的砂
111、轮采用专门修整的砂轮在活塞表面上加工出在活塞表面上加工出有规则的凹凸，能够有规则的凹凸，能够提高抗咬合性和减少提高抗咬合性和减少摩擦阻力。图摩擦阻力。图8-16表表示被推荐的两种活塞示被推荐的两种活塞表面微观轮廓。凹处表面微观轮廓。凹处可以向摩擦表面带去可以向摩擦表面带去足够数量的润滑油，足够数量的润滑油，减少摩擦阻力，而凸减少摩擦阻力，而凸处易于磨去，加快和处易于磨去，加快和改善磨合。改善磨合。图 8-16 摩擦力小和抗咬合性良好的活塞表 面微观轮廓本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三节第三节活塞环的设计活
112、塞环的设计分类：气环、油环作用：气环密封、导热；油环刮油、布油。其中密封的作用最为重要一、气环的作用原理一、气环的作用原理（一）密封原理（二）导热作用活塞的70热量由活塞环传出环的散热作用是在环的密封作用实现后才能完成的环的散热作用是在环的密封作用实现后才能完成的活塞环的初弹力是实现密封的关键因素活塞环的初弹力是实现密封的关键因素1.靠活塞环的初弹力形成第一密封面（P0=0.10.2MPa）2.在环上面气压力PA作用下形成第二密封面3.在环背气压力PR作用下加强第一密封面眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、环的工作情
113、况与设计要求二、环的工作情况与设计要求1高压2.高温燃气温度、活塞传热、摩擦生热3.高速滑动4.润滑不良主要损坏形式为磨损、折断；故障有卡死、颤振。(一)工作情况(二)设计要求有足够的耐磨性，保持适当的初弹力P0，较高的机械强度；加工简单，成本低。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、材料三、材料1.灰铸铁合金元素：成本低，磨合性好；2.粉末冶金：利用多孔性吸附机油，提高耐磨性；3.球墨铸铁：轻度较好，铸造工艺复杂；4.钢：机械强度、热稳定性好，但是耐熔着磨损性差；5.表面镀覆：表面镀锡、磷化处理、镀镉、氧化处理；提高
114、耐腐蚀性和磨合性镀铬、喷鉬，延长使用寿命眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、气环的设计三、气环的设计(一)均压环(二)活塞环的弹力、应力和结构参数计算眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观1.平均弹力环在工作时环端点的位移量环的自由端距平均弹力眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.工作应力将p0代入，有套装时必须其内径大于活塞头部直径，此时端距应该为8t左右,变形量为8t
115、-S0眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观(三)活塞环参数的选择1：转速（n）高时，提高因为活塞速度高，活塞环背压下降。：大，工作应力大。一般，灰铸铁材料3径向厚度t：t增加，5.装配端口距离d：d小，密封性好，但不能为零。从热膨胀考虑，2.4.环高b：趋向于减薄，目前最薄为1.5mm增加。因为D/t下降眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、均压环磨损规律四、均压环磨损规律环发生均匀磨损时，环的外半径均匀磨掉，在环开口范围内，也就是（图8-24中
116、的虚线），故不能凭本身的弹力与气缸贴紧，形成漏光，最先失效。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观五、非均压环设计五、非均压环设计图图8-25环周压力分布及其在环磨损后的变化环周压力分布及其在环磨损后的变化a)新环新环b)磨损环磨损环1高点环、高点环、2均压环均压环3低点环低点环本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第九章第九章内燃机滑动轴承设计内燃机滑动轴承设计返回开始第一节第一节 工作条件和材料工作条件和材料第二节第二节 轴瓦的结构设计轴瓦
117、的结构设计第三节第三节 轴心轨迹轴心轨迹眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第九章第九章内燃机滑动轴承设计内燃机滑动轴承设计第一节第一节工作条件和材料工作条件和材料一、工作条件一、工作条件1.很高的动负荷作用。（气压力、惯性力）平均比压Pm2030MPaPmax（67）Pm形成疲劳应力状态，造成金属层剥落2.相对滑动速度高，由于摩擦，轴颈表面产生高温，达150C，导致机油粘度下降，承载能力下降。3.机油在长期高温下被氧化变质，形成有机酸，腐蚀金属表面4.有时形成干摩擦，使金属表面熔化、粘合、撕裂5.由于制造误差和机械变形
118、，造成边缘负荷眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、材料要求二、材料要求有很高的机械强度（耐疲劳）和耐热性（热硬度、热强度）有足够的减磨性能抗咬粘性：油膜遭到破坏时，轴承材料不擦伤和咬死轴颈。即亲油性好顺应性：轴承副有几何形状偏差和变形时克服边缘负荷从而使负荷均匀性的能力嵌藏性：以微量塑性变形吸收混在机油中的外来异物颗粒(金属磨屑，灰坐等)的能力有较好的耐腐蚀性有足够的结合强度，不因剪切力和热应力而分层眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、常用
119、轴承材料三、常用轴承材料1.白合金（巴氏合金）锡基白合金：Cu36.5%，Sb712%，其余是锡。Sb(锑)提高硬度，Cu防止Sb偏析。减磨性、嵌藏性、耐腐蚀性好，工艺性好；疲劳强度低。可通过减薄减磨层厚度提高疲劳强度。铅基白合金：Sn5.56.5%，Sb5.5.6.5%，其余是Pb。成本低，耐疲劳性、减磨性提高，高温硬度下降少；耐磨性稍差。铜基合金铜构成硬质骨架（铜铅合金、铅青铜合金）优点：机械性能、耐疲劳性好，承载能力强，高温性能好。缺点：顺应性、嵌藏性不好，铅的耐腐蚀性较差。铝基合金分为低锡（6）、高锡（20）铝合金。耐疲劳性、减磨性、耐腐蚀性好，有广泛应用的趋势；缺点是线性膨胀系数高。
120、眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、轴瓦的钢背材料四、轴瓦的钢背材料要求：有足够的粘结强度。有足够的屈服极限。一般用低碳钢（8，10，15）第二节第二节轴瓦的结构设计轴瓦的结构设计一、轴瓦表面几何形状二、轴承宽度和油槽B3本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、轴瓦与轴承座的过盈三、轴瓦与轴承座的过盈1.自由弹势Sd1+S一般S（0.252.5）mm2.半圆周过盈量h3.余面高度在试验压力P0作用下试验压缩量眼睛是心灵的窗户，是人体中最
121、宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观图9-5应力系数眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三节第三节轴心轨迹轴心轨迹表示轴心轨迹的参数是偏心率和偏心角图 9-8 非定常轴承中外力与油膜 压力的平衡图9-9轴心轨迹及它所显示的各部位性能眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观轴颈中心的平衡位置
122、由Pd、Pv和外界载荷P的平衡关系决定，用，表示平均比压，则表示单位载荷设：偏心率相对间隙并设眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观则有联立解得在很小的时间间隔内，可以近似认为即眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观轴心轨迹计算步骤：1.计算轴承负荷图，求P的大小和方向；2.选择初始曲柄转角0，以负荷变化不剧烈的地方开始；3.确定有关参数4.计算；5.计算；6.求新的平衡位置，7.判断是否720，如果720，且则停止，否则以最终结果为新的计算起始点转步
123、骤4，重新计算。1.如果D2D3-D2=12mmD1D2缸套保持足够长度，下止点时活塞裙部只能露出510mm，以保证导向眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观图10-18湿缸套结构图10-21干缸套下端定位方式图10-19干缸套结构图10-20干缸套上端定位方式眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观机体水套顶端开放结构剖面眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观四、增加耐磨性的措施四
124、、增加耐磨性的措施1.磨损方式磨料磨损；腐蚀磨损：水温低时产生CO2、CO、SO2等酸性物质；熔着磨损2.提高耐磨性的措施提高缸套表面加工精度、光洁度；合理的表面处理a镀铬；b.高频淬火；c.磷化处理；d.软氮化处理充分重视空气和机油的滤清减少冷起动活塞间隙适当眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观五、穴蚀五、穴蚀1.形成原因内因：缸套本身存在微观小孔、裂纹、沟槽；外因：缸套振动，引起气泡爆炸，产生的高压剥离金属层。2.减轻穴蚀的措施减小缸套的振动a.减小活塞配合间隙b.减轻活塞换向敲击力c.提高缸套刚度（含支承）抑制气泡
125、的形成提高缸套本身的抗穴蚀能力a.合理选择材料：机械强度、表面硬度要好b.金相组织要合理c.合理选择热处理工艺，不改变金相组织d.适当的表面处理：表面镀铬、镉；表面涂层（环氧树脂）a.冷却水中加添加剂，提高耐穴蚀能力。本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第三节第三节缸盖设计缸盖设计一、工作情况，设计要求一、工作情况，设计要求1.温高压燃气作用，很大的螺栓预紧力，导致机械应力大；2.温度场严重不均匀，热应力大。要求：1.足够的刚度和强度，工作变形小；2.合理布置燃烧室、气门、气道；3.工艺性良好，温度场尽量均匀，减
126、少热应力。二、材料二、材料灰铸铁，合金铸铁，铝合金图10-22柴油机气缸盖底平面图10-23柴油机气缸盖上表面图10-24双顶置凸轮轴汽油机气缸盖眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观三、主要尺寸三、主要尺寸高度：H=(0.91.2)D底面厚度：1015mm四、缸盖的冷却四、缸盖的冷却1.三角鼻梁区要重点冷却2.减少三角区的金属堆积3.出水口在最高点4.清砂彻底5.壁厚尽量均匀眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观五、缸盖型式的选择五、缸盖型式的选择水
127、冷内燃机的气缸盖有整体式、分块式和单体式三种。当缸径Dl05毫米时，一般多用整体式气缸盖，它的零件数少，结构紧凑，制造成本较低。当D140毫米时，一般都用单体式(一缸一盖)气缸盖。这样可以使铸造废品率下降，尤其可以供给同一系列而缸数不同的内燃机通用，便于组织系列化的批量生产，降低制造成本，且使维修方便当125D140毫米时，采用单体、整体和分块(每两缸或三缸一盖)或者兼而有之，视各厂传统习惯和其它条件而定眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观实际上，气缸盖的内部形状和结构十分复杂，设计时要优先考虑内实际上，气缸盖的内部形状
128、和结构十分复杂，设计时要优先考虑内部气道、燃烧室（另有预燃室、涡流室）、喷油嘴或火花塞、气部气道、燃烧室（另有预燃室、涡流室）、喷油嘴或火花塞、气门安装等功能部件的布置，然后在保证壁厚均匀、受力均匀、刚门安装等功能部件的布置，然后在保证壁厚均匀、受力均匀、刚度足够的条件下考虑内部冷却水套的的布置。度足够的条件下考虑内部冷却水套的的布置。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观汽油机缸盖双顶置凸轮轴（DOVC）眼睛是心
129、灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观汽油机缸盖双顶置凸轮轴（DOVC）眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观图10-27135系列柴油机缸盖眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观图10-26柴油机缸盖图眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观六、气道设计的六、气道设计的CFD方法以及缸盖方法以及缸盖CAE分析分析气道的
130、布置形式某柴油机气道三维模型眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观气道内部压力场分布气道内部流动迹线分布眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第十一章第十一章内燃机的润滑、冷却系统内燃机的润滑、冷却系统返回开始第一节第一节 润滑系统润滑系统第二节第二节 冷却系统冷却系统 眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要
131、性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第十一章第十一章内燃机的润滑、冷却系统内燃机的润滑、冷却系统第一节第一节润滑系统润滑系统一、润滑系统的任务和设计要求一、润滑系统的任务和设计要求1.任务供应一定量的机油至润滑表面，减少摩擦表面的磨损；冷却和清洁摩擦表面；对个别零件（如活塞）加强冷却总之，其任务是减少机械损失，提高机械效率，延长使用寿命2.设计要求保证以一定的油压、一定的油量供应摩擦表面；能够自动滤清机油，保持机油的清洁；能够自动冷却机油，保持油温；消耗功率小，机油损失量小；无堵油、漏油，工作可靠；维护、修理方便眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视
132、。在每学期的视力测查中情况都不容乐观二、润滑系总体方案二、润滑系总体方案现代内燃机一般采用复合式润滑方案压力润滑：主轴承飞溅润滑：气缸连杆轴承活塞销凸轮轴承凸轮、挺柱摇臂轴三、润滑系的主要参数三、润滑系的主要参数1.循环油量：（不包括经过细滤器、调压阀旁通掉的油量）由必须被机油带走的热量由必须被机油带走的热量计算。一般计算。一般f每小时加入内燃机的热量眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观1.机油循环量2.机油压力眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观
133、3.机油温度巴氏合金轴承T100铅青铜合金轴承T110油底壳内机油温度T951054.油底壳储油量一般，机油循环次数存油量四、机油泵的选择外啮合齿轮式和内啮合转子式机油泵本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观第二节第二节冷却系统冷却系统一、冷却系的作用和设计要求一、冷却系的作用和设计要求1.作用: 使发动机在合适的温度下工作2.设计要求使发动机在各种工况、气候下都能正常工作。消耗功率小。拆装维修方便。使用可靠、寿命长、成本低二、冷却系总体设计方案二、冷却系总体设计方案蒸发式水冷却（开式、闭式）局部热点冷却不可靠，需
134、常加水。强制式水冷却闭式强制冷却系由缸体和缸盖的水套、水泵、风扇（风扇离合器）散热器组成眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2.闭式强制冷却系统原始参数冷却系散走的热量Qw估算A传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比，Hu燃料低热值冷却水循环量冷却空气需要量ta散热器前后空气温度差（1030C）a空气重度(1.01kg/m3)Cp空气的定压比热（1.047KJ/kg.度）泵水量V水泵的容积效率，主要考虑泄漏（0.60.85）本章开始眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观结束
