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汽车发动机的设计计算书模板(完整版)
1. 引言
本文档为汽车发动机的设计计算书模板，旨在提供一个完整的指导框架，以便工程师们在进行发动机设计计算时能够有条不紊地进行工作。
2. 设计背景
在本节中，提供有关设计该汽车发动机的背景信息，包括设计目标、要求以及约束条件等。
3. 参数设定
本节描述了设计过程中所涉及的参数设定，包括发动机的功率要求、燃料类型、排放要求等。
4. 理论计算
在本节中，详细介绍了进行汽车发动机设计所需的理论计算方法。
包括压缩比计算、燃烧室设计、排气系统设计等。
5. 热力学分析
本节介绍了对汽车发动机进行热力学分析的方法和步骤。
包括
工作循环分析、热效率计算等。
6. 结构设计
在本节中，讨论了汽车发动机的结构设计问题，包括材料选择、零部件设计等。
7. 性能预测
在本节中，介绍了预测汽车发动机性能的方法和工具，如功率
输出预测、燃油消耗预测等。
8. 结论
在本节中，总结了整个设计计算书的内容，并提供一个简要的
结论。
附录
本附录包括了与设计计算书相关的附加信息，如数学公式、图表、计算代码等。
以上为《汽车发动机的设计计算书模板(完整版)》的基本框架，具体内容请根据实际需求进行填充和修改。
希望该模板能够对进行
汽车发动机设计计算的工程师们提供帮助。
DA471发动机前端附件驱动系统设计与计算摘要:发动机前端附件传动系统设计的优劣，将直接影响发动机附件的性能及其工作可靠性，进而影响到整机的技术指标。
因此,其设计和开发也越来越引起人们的重视。
附件传动系统是利用带与带轮之间的摩擦力，将发动机的动力传递给附件并使其在合适的转速下运转。
本文结合XXX发动机前端轮系的开发，着重介绍了多楔带的结构及特点。
对发动机多楔带轮系的设计问题进行了探讨，提出了在设计过程中应重点考虑的问题。
关键词: 多楔带、发动机、速比、张紧力、发电机1、多楔带轮系的结构特点传统汽车发动机前端附件传动系多采用V型带传动，但由于其弯曲性能较差，传动的附件较少，已无法满足现代汽车在较小空间内传动多个附件的要求。
两者的主要区别在于多楔带由多个微型三角带组成，传动方式主要包括V 型带传动和多楔带传动。
与V型带相比，多楔带具有以下优点：●传动扭矩大，寿命长；●可以背面传动；●张紧拉力不容易丧失，调整次数少；●传动效率高；●一根带传动轮的数量多，减小了发动机的轴向长度；●可以采用自动张紧机构，无需调整；●带轮直径可尽可能减小。
●2、多楔带的结构多楔带的结构如图1所示。
图1 多楔带的结构它是由楔胶、芯线和顶布三部分构成。
多楔带沿回转方向的楔峰保证了带与带轮良好的接触和摩擦性能, 并使其在整个带宽上受力分布均匀。
楔胶部分的材料一般为氯丁橡胶, 并带有横的沿回转方向的纤维, 使其接触面具有良好的耐磨性、耐油性以及低噪声特性。
芯线为高强度、小延伸率的聚脂绳。
皮带在外力伸长的多少主要与芯线有关，它在整个宽度上以专门的包入技术连续缠绕, 并与楔胶部分牢固结合。
顶布材料也是耐磨的带有增强纤维的氯丁橡胶。
它不仅是芯线的坚固保护层, 而且能够使用背部作为平型带传动。
多楔带分为五种标准断面, PH、PJ、PK、PL、PM 通常根据所要传递的功率大小和速度大小选择多楔带的断面型式。
PK 型带为汽车发动机附件传动通用带型。
发动机内部结构图引言发动机是现代机动车辆中不可或缺的关键部件之一，它负责将燃料转化为能量，驱动车辆行驶。
发动机的内部结构决定了其性能和效率，了解发动机内部结构对于维护和修理发动机至关重要。
本文将介绍发动机的常见内部结构并提供相应的结构图。
缸体和缸盖发动机的缸体是发动机的主体结构，它用于容纳活塞、气缸和气门等关键部件。
缸体通常由铸铁或铝合金制成，以提供足够的强度和耐热性。
缸盖则位于缸体的顶部，密封并承载发动机的气缸盖、凸轮轴和气门等部件。
活塞和连杆活塞是发动机中起着压缩和传递力量作用的关键部件。
它由铝合金制成，具有较低的重量和较高的强度。
活塞通过连杆与曲轴相连，将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋转运动。
连杆一端连接活塞，另一端连接曲轴，起到连接与传递力量的作用。
曲轴和凸轮轴曲轴是发动机中最重要的部件之一，它通过连杆的传动将活塞上下往复运动转化为旋转运动。
曲轴通常由钢铁或铸铁制成，具有高强度和耐磨性。
凸轮轴则用于控制发动机气门的开启和关闭过程，它通过凸轮的形状实现气门的运动。
气门和气门机构气门是控制发动机进气和排气的关键部件，它位于缸体上方的气门座中。
发动机通常具有进气气门和排气气门，它们由气门机构控制开启和关闭。
气门机构通常由凸轮轴、齿轮、摇臂和弹簧组成，通过凸轮的旋转推动摇臂，进而控制气门的运动。
节气门和喷油器节气门用于控制发动机的油气混合物进入气缸的量，通过调节节气门的开度可以控制发动机的功率输出。
喷油器则用于将燃油喷射到气缸内，以完成燃烧过程。
节气门和喷油器一般通过发动机控制单元（ECU）来实现精确的控制。
总结发动机的内部结构是复杂而精密的，各个组件协调工作以提供动力和效率。
本文介绍了发动机的常见内部结构，包括缸体和缸盖、活塞和连杆、曲轴和凸轮轴、气门和气门机构、节气门和喷油器。
了解这些结构对于维护和修理发动机具有重要意义，帮助我们更好地理解发动机的工作原理。
汽车发动机的结构设计
汽车发动机的结构设计是汽车制造时必须要经历的一个重要环节，汽车发动机的品质高低关系到了汽车的性能和寿命。
汽车发动机的结构设计可以从以下几个方面来考虑：
1. 气缸数量：汽车发动机的气缸数量通常有四缸、六缸和八缸等多种选择，这个数量的选择会影响到发动机的动力和燃油效率。
2. 吸气方式：汽车发动机可以采用自然吸气或者涡轮增压的方式，自然吸气相对简单，但是涡轮增压可以增加发动机输出功率，提升动力性能。
3. 燃料系统：汽车发动机可以采用汽油或者柴油作为燃料，燃油系统的设计会直接影响到发动机的燃油经济性能。
4. 点火方式：汽车发动机的点火方式有传统的点火和电子点火两种，传统点火相对简单，但是电子点火的响应速度更快，能够提升发动机的性能。
结构设计的目的是优化发动机的性能，提升燃油效率和动力性能，同时保证发动机的可靠性和寿命。
在结构设计时需要注意材料的选择和制造工艺的优化，力求达到最佳的性价比，使汽车发动机在市场上具有竞争力。
航空发动机的结构设计与优化航空发动机是飞机的核心部件之一，其性能的优劣直接影响到飞机的飞行安全和经济效益。
在航空发动机的结构设计和优化中，需要考虑多种因素，如性能要求、重量限制、安全要求、航程距离等。
本文将从航空发动机的构成要素、结构设计和优化方案三个方面进行论述。
一、航空发动机的构成要素航空发动机是由多个部件组成的复杂系统，其构成要素包括压气机、燃烧室、涡轮机、外壳等。
其中，压气机主要负责将大气压缩成高压气体，以提供到燃烧室的高温高压气体。
燃烧室则是将燃料与高压空气混合后点火燃烧，产生高温高压气体以推动涡轮机。
涡轮机则是将高压气体通过多级叶片的作用，在高速旋转过程中转化为机械能，推动飞机前进。
二、航空发动机的结构设计航空发动机的结构设计需要综合考虑多种因素，如重量、战斗效率、可靠性和使用寿命等。
其中，发动机零部件的材料和加工工艺、尺寸和形状等因素对其性能和寿命影响较大。
因此，在设计阶段需要考虑这些因素，并通过CAD/CAM技术模拟和优化设计，以确保发动机的性能和寿命满足要求。
发动机零部件材料的选择对发动机的性能和寿命影响较大。
常用的材料包括铝合金、镍基合金、钛合金等。
铝合金轻量化、强度高、成本低，是常用的零部件材料之一。
镍基合金在高温高压下具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性能，适用于燃烧室和涡轮机部分。
钛合金轻巧、强度高、耐热性能好，适用于涡轮机外壳等部分。
在加工中，应选择合适的加工工艺，以达到最佳加工效果。
发动机零部件尺寸和形状的设计与优化也是发动机性能和寿命的重要因素之一。
常用的设计方法有一维模型、二维模型、三维模型等。
一维模型适用于对发动机总体设计的初步估算，可以建立发动机的数量、维度、重量等参数模型。
二维模型可以进一步优化零部件的尺寸和形状，以提高发动机的空气动力学性能。
三维模型可以对零部件进行全面、精细的优化设计，以确保其性能和寿命满足要求。
三、航空发动机的优化方案航空发动机的优化方案决定了其性能和寿命的提高。
发动机构造书一、发动机概述发动机作为机械设备中的重要组成部分，扮演着将化学能转化为机械能的关键角色。
本文将从发动机的构造、工作原理及其相关要素进行详细介绍。
二、发动机构造1. 缸体和缸盖：发动机的基本结构包括缸体和缸盖，其中缸体用于容纳活塞和气缸，缸盖则起到封闭缸体的作用。
2. 活塞和连杆：活塞作为发动机的运动部件，通过连杆与曲轴相连接，将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
3. 曲轴：曲轴是发动机中的重要部件，它通过连杆与活塞相连，将活塞的运动转化为旋转运动，从而驱动汽车的运动。
4. 气门机构：气门机构用于控制进气门和排气门的开关，以控制燃油和空气的进出。
5. 燃烧室：燃烧室是发动机中完成燃烧过程的区域，其中燃烧产生的高温高压气体推动活塞的运动。
三、发动机工作原理1. 进气冲程：活塞向下运动，汽缸内形成负压，进气门打开，燃油和空气进入气缸。
2. 压缩冲程：活塞再次向上运动，压缩气缸内的燃油和空气，使其达到爆发点。
3. 燃烧冲程：当活塞上行至顶点时，点火系统点燃混合气体，产生爆炸，推动活塞向下运动。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，打开排气门将燃烧产生的废气排出气缸。
四、发动机相关要素1. 排量：发动机的排量是指每个活塞工作一次所容纳的气缸容积。
2. 缸径和行程：缸径指活塞直径，而行程则是活塞在气缸内的往复运动距离。
3. 压缩比：压缩比是指气缸内燃烧室容积与活塞下行时气缸容积的比值。
4. 点火系统：点火系统负责在燃烧冲程中点燃混合气体，以产生爆炸推动活塞的运动。
5. 冷却系统：冷却系统用于保持发动机的工作温度在适宜范围内，防止过热损坏。
通过上述介绍，可以看出发动机是汽车中至关重要的设备，它的构造和工作原理直接影响着汽车的性能和使用寿命。
了解发动机的构造和工作原理，对于维护和保养汽车具有重要意义。
先进航空发动机的结构设计与优化研究航空业在近年来的飞速发展中，先进航空发动机扮演着至关重要的角色。
而在发动机发展的进程中，不断的结构设计与优化研究起着至关重要的作用，因为一款高效而可靠的先进发动机的推出，必须依靠工程师们的持续不断的设计与优化。
一、先进航空发动机的结构设计航空发动机的结构设计可以分为两大部分：燃烧室和涡轮机部分。
1. 燃烧室设计燃烧室是航空发动机中的一个重要部分，它负责将燃料和空气混合并燃烧，带动高温气体流过涡轮机进而驱动飞机。
因此，在燃烧室的设计过程中，各种复杂的流动和反应过程需要充分考虑。
在燃烧室的设计过程中，需要进行三维非定常流动的数值模拟，以确定相对位置尺度效应和涡轮前沿叶栅的流场。
通过采用“快速氧化”燃烧技术，可以使混合气快速燃烧，从而产生高压高温气体。
同时，还需要采用特定的涡轮放置策略和冷却技术，以保证燃烧室的稳定性和耐久性。
2. 涡轮机部分设计涡轮机是航空发动机的另一个重要组成部分，它们被设计成能够乘客安全舒适的地飞行数小时，并通过创新的涡轮机设计间接提高机体的燃烧效率。
因此，涡轮机的设计对发动机整体性能的影响很大。
在涡轮机的设计过程中，需要采用“流体-结构耦合”方法将两者紧密耦合，以关注涡轮机的动力学响应和稳定性。
调整转子与静子之间的轴向距离和横向距离可以帮助改善发动机切换/进出速度的过渡，从而提高效率并减少噪声。
二、先进航空发动机的优化研究先进航空发动机的结构设计是一个复杂而缓慢的过程，但是优化研究可以帮助加速这一过程。
优化研究可以采用各种算法和方法，以确定最佳的设计参数，从而提高发动机的性能和效率。
1. 效率优化发动机效率是优化研究的主要目标之一。
通过调整燃烧室和涡轮机的参数，可以减少能量和热量的损失，从而提高发动机的效率。
此外，采用降低阻力和各种减轻质量的方法也可以提高发动机的效率。
2. 节能优化随着全球能源危机的日益加剧，航空发动机的节能优化已经成为一个研究的热点。
一、绪论火箭发动机是一个依靠推进剂燃烧产生高压气体，并通过一个特殊形状的喷嘴膨胀而产生推力的简单设备。
液体火箭发动机是指液体推进剂的化学火箭发动机。
液体火箭发动机采用的液体推进剂，是在高压气体的挤压下进入燃烧室的。
推进剂通常由液体氧化剂和液体燃料组成。
在燃烧室内，推进剂通过化学反应（燃烧）的形式，将气体燃烧产物加压和加热，并通过喷嘴高速喷出，从而传递给发动机一个反向动量，使火箭获得推力。
一个典型的液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。
图1 液体火箭发动机示意图二、设计任务及要求提出并设计一个2~3级的液体火箭发动机方案，将一吨的有效载荷送至近地轨道。
推力等参数自定。
要求给出所选用推进剂种类，推力大小，比冲、总冲及推喷管面积比等发动机的基本参数。
三、设计思路1、选用二级液体火箭；2、发动机采用泵压式系统；3、选取氧化二氮、偏二甲肼为一级发动机推进剂，选取液氧、煤油作为二级发动机推进剂；4、确定发动机其他主要参数。
四、设计步骤1、确定火箭发射重量及推进剂质量设计要求将有效载荷为1t的载荷送入近地轨道，参照长征二号火箭CZ-5-200（近地轨道有效载荷1.5t，起飞质量82t）设定所需设计火箭总质量为64t；推进剂质量一般占火箭总质量85%~90%左右，依次为依据，设定推进剂质量为54.4t，则火箭结构质量（包括火箭发动机净重）为8.5t。
2、推进剂的选择根据中国典型液体火箭发动机性能参数表选取N2O4/偏二甲肼（YF-20）作为第一级发动机的推进剂，其真空推力为780kN，真空比冲为2840m/s，燃烧室压力为6.98MPa；选取选取液氢/液氧（YF-73）作为第二级发动机的推进剂，其真空推力为44.43kN，真空比冲为4119m/s，燃烧室压力为2.63MPa又根据齐奥尔可夫斯基公式V=∑I spi ln m oi m kini=1其中I spi—第i级发动机的真空比冲；m oi—第i级火箭的起飞质量；m ki—第i级的停火质量；n—火箭级数。
发动机结构与设计各类计算与校核结构设计一、摩托车发动机结构与设计（一）、发动机机体１．气缸体气缸体的作用除形成气缸工作容积外，还用作活塞运动导向，其圆柱形空腔称为气缸。
由于气缸壁表面经常与高温高压燃气接触，活塞在汽缸内作高速运动（最高速度可达100km/s ）并施加侧压力，以及气缸壁与活塞环几活塞外圆表面之间反复摩擦，而其润滑条件由较差，所以气缸体必须耐高温、耐高压、耐腐蚀，还应具有足够的刚度和强度。
气缸体的材料一般用优质灰铸铁，为了提高气缸的耐磨性，可以在铸铁中加入少量的合金元素，如镍、铬、钼、磷、硼等。
汽缸内壁按二级精度珩磨加工，其工作表面有较高的关洁度，并且形状和尺寸精度也都比较高。
为了保证气缸壁表面能在高温下正常工作，必须对汽缸体和气缸盖随时加以冷却。
发动机有风冷和水冷两种。
用风冷却时，在汽缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片，易增大冷却面积，保证散热充分。
用水冷却时在汽缸体内制有水套。
１.1 气缸直径气缸直径是指气缸内径，与活塞相配合，是发动机的重要参数，许多主要的尺寸如曲柄销直径、气门直径、活塞结构参数等，都要根据气缸直径来选取。
参数设计：气缸直径已标准化，其直径值按一个优先系列合一个常用系列来选取。
根据有关资料可确定气缸的直径D.1.2 气缸工作容积、燃烧室容积和气缸总容积上止点和下止点之间的气缸容积，称为气缸工作容积（也称为总排量）（图1）。
气缸工作容积与气缸直径的平方、活塞冲程的大小成正比。
气缸直径越大、工作容积越大、发动机的功率也就相应地增大。
气缸工作容积的计算公式为N S D V n ⋅⋅=42π式中：Vn——气缸工作容积(ml);D —— 气缸直径（mm ）; S —— 活塞行程（mm;）N —— 气缸数目。
参数设计：因设计要求的是单缸发动机的排气量Vn为100ml ，那么其活塞行程为： 24n S V dπ=同时活塞行程S =2r ；r 为曲轴半径 那么：2S r =图1 气缸燃烧室容积和工作室容积 （a ）燃烧室容积 （b ）工作室容积1.3压缩比气缸总容积与燃烧室容积的比值，称为压缩比。
压缩比表示活塞由下止点到上止点时，可燃混合气在气缸内被压缩多少倍。
1.4气缸工作内压力、气缸总推力气缸工作内压力是一个变量，随作功行程的开始，数值急剧下降。
高质量的气缸在跳火燃烧的瞬间，内压力可达3～5MPa 。
气缸总推力是指一个周期内气缸对外实际作功量。
其计算式为：P D sF ηπ24=式中：F ——气缸总推力（N ）; η ——气缸效率；一般η＝30％ P s ——气缸工作内压力（MPa ）； D ——气缸直径（mm ）。
参数设计：气缸工作内压力： P Ds F ηπ24=1.5气缸盖气缸盖用螺柱与气缸体－曲轴箱或气缸体固连在一起。
为了增加密封性，气缸体和气缸盖之间加有气缸衬垫。
气缸盖的作用主要是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁共同形成燃烧室。
燃烧室有很多种形式，不同形式的燃烧室气缸盖的结构又有所不同。
四行程顶置气门发动机的气缸盖上有进、排气门座及气门导管，并设有进气道和排气道，装有进、排气管等。
对气缸盖螺栓联接静强度计算：211.3[]4ca Qd σσπ=≤对螺栓的疲劳强度进行精确校核：1minmin 2()()(2)tc ca a K S S K σσσσσψσψσσ-+-=≥++max 214Qdσπ=min 214pQ dσπ=max min2a σσσ-=式中：1tc σ-――螺栓材料的对称循环拉压疲劳极限，Mpa 。
值见附表。
σψ――试件的材料特性，即循环应力中平均应力的折算系数，对于碳素钢为0.1～0.2，合金钢为0.2～0.3K σ――拉压疲劳强度综合影响系数. S ――安全系数1.6燃烧室燃烧室的种类较多，有锲形、盆形、菱形、半球形等燃烧室。
半球形燃烧室结构呈半球形，比起锲形、盆形燃烧室更为紧凑，面容比最小。
因进、排气门分别置于气缸轴线的两侧，故其配气机构比较复杂。
但有利于促进燃料的完全燃烧和减少排气中的有害成分，对提高经济性和排气净化有利。
（二）、曲柄连杆机构的受力分析与平衡2.1 曲柄连杆比曲柄连杆臂时指曲柄半径与连杆长度之比，简称为连杆比，用λ表示。
由下式定义lr=λ式中：r ——曲柄半径，即曲柄销中心到曲轴中心之间的距离； l ——连杆长度，即连杆大小头轴线之间的距离。
连杆比不仅影响曲柄连杆机构的运动特性，而且影响发动机的外形尺寸。
λ值越大，连杆越矩，发动机的总高度（立式发动机）或总宽度（卧式发动机）越小。
对于V 形发动机，其总高度和总宽度都会减少。
连杆过矩时易导致活塞在运动过程中与曲柄相碰。
因此一般情况下现代摩托车发动机的连杆比31~51=λ，尽可能地采用矩连杆。
参数设计：取λ那么连杆长度：l ＝ r/λ=2.2 曲柄连杆机构运动学曲柄连杆机构运动学是研究曲柄连杆机构各主要零件的运动规律，分析其作用力和力矩及发动机的平衡和曲轴的扭转振动的一门科学。
在计算时，曲轴的转动可以近似看成等速转动，这是因为高速发动机在稳定工况下工作时，由于扭转的不均匀性而引起的曲轴旋转角速度的变化不大。
曲轴的角速度可以写为ω＝30πn s rad式中：n ——曲轴转速，m in r 。
曲柄销中心的切向速度v t 和向心加速度a n 分别为： v t ＝ ωr s ma n ＝ ωr 2s 2m式中：r ——曲轴半径，m 。
在讨论连杆、活塞的运动规律时，不用时间t 表达，而是用曲轴转角α，并且规定：将活塞处于上止点位置所对应的曲轴位置作为曲轴转角的起点（即α＝0），因而，活塞的速度、加速度的方向朝着曲轴中心线方向为正，背离曲轴中心线方向为负。
参数设计：曲柄的角速度：30nπω=曲柄销中心的切向速度v t 和向心加速度a n 分别为： v t ＝ ωr a n ＝ 2r ω2.3 连杆的角位移、角速度、角加速度对于活塞中心线通过曲轴中心线的曲柄连杆机构（图2）。
曲柄半径r 与连杆长度l 的比值：λ＝r/l 则sin β ＝λsin α 于是可得到连杆的角位移 β ＝)sin arcsin(αλ当＝90°和270°时连杆的角位移为最大，即 λβacrsin max＝＝arcsin （1/4）=14.48 rad/s连杆摆动的角速度ααωλβαωλβλβsin 22'1cos cos cos -===dt d当α为0°和180°时，连杆角速度为最大值，ωλβ±='max当α为90°和270°时，连杆角速度为0。
连杆摆动的角加速度)sin 1(cos sin sincos coscoscos22sin )1()1(1sin sin )sin (cos cos sin 2322322222322222)cos cos (22"αλλωλλωλωβαλβαααλβαβαλβββαβαωωλωλββα---=----=--=---===dtd dtd dtd图2 中心曲柄连杆机构运动分析图（三）、 连杆、曲轴组结构设计1． 连杆连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，从而推动曲轴作旋转运动。
因此，其两端给安装一个轴承，分别连接活塞销于曲轴销。
连杆一般用中碳钢或中碳合金钢，还可以采用低碳合金钢（如20Cr 、20MnB 、20CrMo ）模锻成形，然后进行机械加工。
中碳钢制造的连杆一般要进行调质处理；低碳合金钢制成的连杆大小头内孔要进行渗碳淬火等表面处理，淬火硬度为HRc60～65。
连杆于活塞连接的部分称为连杆小头，与曲轴销连接的部分称为连杆大头，中间的部分称为杆身。
为了润滑活塞销和轴承，连杆小头钻有集油孔或铣有油槽，用以收集发动机运转时被激涨起来的机油，以便润滑。
连杆杆身通常做成“工”字形断面，以保证在合适的刚度和强度下有最小的质量。
连杆大头有剖分式和整体式两种。
整体式连杆倒头相应的曲轴采用组合式曲轴，用轴承与曲柄销相连。
连杆大头的内孔表面有很高的关洁度，以便与连杆轴瓦（或滚针轴承）紧密结合。
摩托车单缸汽油机一般采用整体式连杆，大、小头内分别装有滚柱或滚针轴承。
1．1 曲柄连杆机构的当量质量曲柄连杆机构中的连杆可以用无质量的刚性杆件联系的两个集中质量（连杆小头质量m 1和连杆大头质量m 2）组成的当量系统来代替。
这样往复运动质量m j 为l a m m m m m c p p j ⋅+=+=1 式中：m p ——活塞组的质量； m c ——连杆的质量a ——连杆的重心位置距连杆大头中心的尺寸。
旋转运动质量m r 为l b m m m m m c K k r ⋅+=+=2式中：m k ——曲柄上不平衡部分且相当几种在曲柄销中心的质量；b ——连杆的重心位置距连杆小头中心的尺寸。
1．2 连杆承受的载荷连杆承受的载荷主要视气压力和往复惯性力产生的交变载荷。
其基本载荷是压缩或拉伸。
对于四行程发动机，最大拉伸载荷出现在进气行程开始的上止点附近，其数值主要是活塞组和连杆计算断面以上那部分连杆质量的往复惯性力，即()ωλr G G p gj2'1''1++=式中：G ' G '1——分别为活塞组和连杆计算断面以上那部分的质量。
最大压缩载荷出现在膨胀行程开始的上止点附近，其数值是最大爆发压力产生的推力减上述的惯性力pj'，即pp p jz'.-=‘。
式中：pz——最大爆发压力产生的推力。
1．3 连杆小头的安全系数小头的安全系数按下式计算：σϕδσσσσma zn +=-"1式中：σz1-——材料在对称循环下的拉压疲劳极限；σa——应力副；σm——平均应力；"δσ ——考虑表面加工情况的工艺系数；6.0~4.0="δσ；ϕσ——角系数，()σσσϕσoo-=-12σ1- ——材料在对称循环下的弯曲疲劳极限；σo——材料在脉冲循环下的弯曲疲劳极限，对于钢小头应力按不对称循环变化，在固定角截面的外表面处应力变化较大，通常只计算该处的安全系数，此时循环最大应力 σσσaj a +'=max循环最小应力 σσσac a +'=min式中：'σa ——衬套过盈配合和受热膨胀产生的应力；σaj ——惯性力拉伸引起的应力；σac——受压是产生的应力。
应力副22min maxσσσσσacaja-=-=平均应力 ⎪⎭⎫ ⎝⎛'++=+=σσσσσσa ac aj m2212min max小头安全系数的许用值部小于1.5。
参数设计：连杆材料采用45号钢，它的有关疲劳极限如下： 屈服极限σs＝686.5MPa 强度极限σb＝833.6MPa在对称循环下的拉压疲劳极限 10.23()z s b σσσ-=⨯+ 在对称循环下的弯曲疲劳极限σ1-=450.3MPa在脉冲循环下的弯曲疲劳极限 σσ15.1-＝。
