发动机连杆工艺设计及结构造型毕业论文.doc

毕业设计说明书 发动机连杆工艺设计引言 1 第1章 柴油机简介 2 1.1柴油机的概述 2 1.2柴油机的总体结构 2 第2章 连杆的总体造型分析 3 2.1连杆的功用 3 2.2连杆组成部分 3 2.3连杆的受力分析 4 2.4连杆材料的金属性能及特点 4 2.5连杆零件图的分析 5 2.6连杆工艺分析 7 第3章工艺规程设计 9 3.1基准面的选择 9 3.2制定工艺路线 9 3.3工艺过程的安排 10 3.4确定合理的夹紧方法 10 3.5连杆的加工 10 3.6 切削用量的选择原则 12 第4章确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 14 4.1 确定加工余量 14 4.2 确定工序尺寸及其公差 14 结束语 17 参考文献 18 附录： 19 引言 连杆机构构件运动形式多样，如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动，从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。此外，低副面接触的结构使连杆机构具有以下一些优点：运动副单位面积所受压力较小，且面接触便于润滑，故磨损减小；制造方便，易获得较高的精度；两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不象凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触。因此，平面连杆机构广泛应用于各种机械、仪表和机电产品中。平面连杆机构的缺点是：一般情况下，只能近似实现给定的运动规律或运动轨迹，且设计较为复杂；当给定的运动要求较多或较复杂时，需要的构件数和运动副数往往较多，这样就使机构结构复杂，工作效率降低，不仅发生自锁的可能性增加，而且机构运动规律对制造、安装误差的敏感性增加；机构中作复杂运动和作往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，在高速时将引起较大的振动和动载荷，故连杆机构常用于速度较低的场合柴油机连杆的作用就是把活塞的往复直线运动转变成的回转运动，以便向外输出制定工艺路线时主要考虑粗、精加工安排、加工方法选择、工序集中与分散、加工顺序等方面的要求。接着确定加工余量、工序尺寸及第1章 柴油机简介 1.1柴油机的概述 柴油机是热机的一种，是将柴油燃料的化学能经过燃烧释放的热能转化为机械能的机器。其能量转化过程为：化学能-热能-机械能。 1.1.1柴油机的优点 经济性好。热效率在热机中最高，一般为35%-42%。 (1)功率范围大。柴油机单机功率在0.6-6.8X10的四次方千瓦，搭配中间冷却器的涡轮增压器，适用范围广。 (2)机动性好。启动方便、迅速、加速性能好，正常启动只需要几秒钟，并能很快的达到全负荷工况。 (3)低油耗。比汽油机低20%-40%。 (4)低排放。低CO2、PM的排放量。 (5)耐久性佳。对于柴油车辆柴油机寿命可达30万-100万km，甚至更高。 (6)低维护成本。有些柴油机的维护周期可达5万km。 1.1.2柴油机存在的缺点 (1)运转时噪声大。 (2)废气中的有害成分对大气污染较为严重。 1.2柴油机的总体结构 它是由机体组件、曲柄连杆机构、配气机构、燃机机构、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统、启动系统。 本设计就是简述连杆机构的加工方法、工艺规程、设计依据等等。  第2章 连杆的总体造型分析 2.1连杆的功用 连杆组的功用是连接活塞与曲轴，实现往复运动与旋转运动的转换，并传递动力。连杆组包括连杆、连杆盖、连杆螺栓、连杆轴瓦和小头轴套等零件如图所示。连杆工作既有上下往复运动，又有左右摆动。既承受活塞传来的气体压力，有得承受活塞和它本身的往复运动和摆动运动的惯性力。这些力的大小和方向周期性变化，使连杆内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、和弯曲应力等）。因而要求连杆具有足够的强度和刚度，中量尽可能的轻，大小头的轴瓦耐磨。 图2.1 连杆零件图 2.2连杆组成部分 连杆的构造分为大头、杆身和大头三部分。 2.2.1连杆小头 连杆与活塞连接的部位，做成空心圆柱状。小头孔中压有衬套，衬套常用耐磨材料，常用：铝青铜、锡青铜等材料，小头顶部加工有小孔或铣缝，作为润滑油的通道。 2.2.2 连杆的杆身 连接大头与小头的连接部分，一般做成工字形的断面，既减轻重量，又有足够的抗弯强度和刚度。 2.2.3连杆大头 连杆与曲轴轴颈相连接的部位，它们为两半组合，分离的一半称为连杆轴承盖，相互安装是用螺栓连接固定。 2.3连杆的受力分析 连杆在工作是的条件恶劣主要有这四方面的了作用力： (1)气缸内要承受气体作用力往复惯性力旋转离心力及机件摩擦力的作用往复惯性力旋转离心力 （3）钛合金材料；金属钛的密度为4.5g／cm，仅为钢铁材料的58％，因此用钛合金制造汽车发动机连杆，在保证性能的同时，轻量化效果十分明显。 （4）粉末冶金材料粉末冶金连杆有技术经济性的优点，与锻钢相比有较好的机械性能和重量