活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝說(shuō)明書(shū)畢業(yè)論文.doc

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目：活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝二、設(shè)計(jì)參數(shù)：五十鈴6120、排量2.0L、DS為120135、轉(zhuǎn)速1300rmin頂岸高度F、活塞銷(xiāo)直徑BO、裙長(zhǎng)SL、銷(xiāo)座間距A、總長(zhǎng)GL、最大爆發(fā)壓力、活塞銷(xiāo)校核三、設(shè)計(jì)要求：1用計(jì)算機(jī)繪制活塞總裝配圖一張（A1圖）、零件圖（加工工件）一張（A2圖）2設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（包括零件圖分析、定位方案確定、定位誤差計(jì)算等內(nèi)容；最好能寫(xiě)出整個(gè)工藝過(guò)程）四、進(jìn)度安排：第一周：查找課程設(shè)計(jì)所需要的書(shū)籍，資料。第二周：對(duì)活塞進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算。第三周：強(qiáng)度校核第四周：繪圖并書(shū)寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。第五周：應(yīng)用制圖軟件繪制零件圖及裝配圖并完善課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。五、總評(píng)成績(jī)及評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽名日期年月目錄前言11活塞的概述21.1活塞的功用及工作條件21.2活塞的材料21.3活塞結(jié)構(gòu)21.3.1活塞頂部21.3.2活塞頭部31.3.3活塞裙部32活塞的結(jié)構(gòu)參數(shù)43活塞最大爆發(fā)壓力的計(jì)算53.1熱力過(guò)程計(jì)算53.2柴油機(jī)的指示參數(shù)83.3柴油機(jī)有效效率104活塞銷(xiāo)的受力分析125活塞的加工工藝14參考文獻(xiàn)：15課程設(shè)計(jì)1前言內(nèi)燃機(jī)的不斷發(fā)展，是建立在主要零部件性能和壽命不斷改進(jìn)和提高的基礎(chǔ)上的，尤其是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化程度的提高、功率的增大和轉(zhuǎn)速的增加，零部件尤其是直噴式柴油機(jī)活塞的工作環(huán)境變得更加惡劣了?；钊慕Y(jié)構(gòu)直接影響活塞的溫度分布和熱應(yīng)力分布，因此就有必要對(duì)活塞的結(jié)構(gòu)和性能作出預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)?；钊莾?nèi)燃機(jī)上最關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)件，它在高溫高壓下承受反復(fù)交變載荷，被稱(chēng)為內(nèi)燃機(jī)的心臟，特別是坦克、艦艇和軍用車(chē)船用內(nèi)燃機(jī)活塞則要求更高，它已成為制約內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的一個(gè)突出問(wèn)題。本次課程設(shè)計(jì)的題目是發(fā)動(dòng)機(jī)鋁活塞的結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)，選擇利用合適的機(jī)床加工發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，要求熟練掌握并能在實(shí)際問(wèn)題中進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化其加工工藝過(guò)程?；钊Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)21活塞的概述1.1活塞的功用及工作條件活塞是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的重要零件煤氣主要功用是承受燃燒氣體壓力和慣性力，并將燃燒氣體壓力通過(guò)活塞銷(xiāo)傳給連桿，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)對(duì)外作功。此外，活塞又是燃燒室的組成部分?；钊莾?nèi)燃機(jī)中工作條件最嚴(yán)酷的零件。作用于活塞上的氣體壓力和慣性力都是周期變化的，燃燒瞬時(shí)作用于活塞上的氣體壓力很高，如增壓內(nèi)燃機(jī)的最高燃燒壓力可達(dá)1416MPa。而且活塞還要承受在連桿傾斜位置時(shí)側(cè)壓力的周期性沖擊作用，在氣體壓力、往復(fù)慣性力和側(cè)壓力的共同作用下，可能引起活塞變形，活塞銷(xiāo)座開(kāi)裂，活塞側(cè)部磨損等。由此可見(jiàn)，活塞應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且質(zhì)量要輕?；钊敳恐苯优c高溫燃?xì)饨佑|，活塞頂部的溫度很高，各部的溫差很大，柴油機(jī)活塞頂部常布置有凹坑狀燃燒室，使頂部實(shí)際受熱面積加大，熱負(fù)荷更加嚴(yán)重。高溫必然會(huì)引起活塞材料的強(qiáng)度下降，活塞的熱膨脹量增加，破壞活塞與氣缸壁的正常間隙。另外，由于冷熱不均勻所產(chǎn)生的熱應(yīng)力容易使活塞頂部出現(xiàn)疲勞熱裂現(xiàn)象。所以要求活塞應(yīng)有足夠的耐熱性和良好的導(dǎo)熱性，小的線膨脹系數(shù)。同時(shí)在結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)?shù)拇胧?，防止過(guò)大的熱變形。活塞運(yùn)動(dòng)速度和工作溫度高，潤(rùn)滑條件差，因此摩擦損失大，磨損嚴(yán)重。要求應(yīng)具良好的減摩性或采取特殊的表面處理。1.2活塞的材料現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)廣泛使用鋁合金活塞。鋁合金導(dǎo)熱性好（比鑄鐵大3-4倍），密度小（約為鑄鐵的1/3）。因此鋁活塞慣性力小，工作溫度低，溫度分布均勻，對(duì)改善工作條件減少熱應(yīng)力延緩機(jī)油變質(zhì)有利。目前鋁活塞廣泛采用含硅12%左右的共晶鋁硅合金制造，外加銅和鎳，以提高熱穩(wěn)定性和高溫機(jī)械性能。鋁活塞毛胚可采用金屬模鑄造，鍛造和液壓模鍛等方法生產(chǎn)。為了提高鋁活塞的強(qiáng)度和硬度，并穩(wěn)定形狀尺寸，必須對(duì)活塞進(jìn)行淬火和時(shí)