当前位置：文档之家 › 内燃机设计课程设计说明书 连杆

内燃机设计课程设计说明书 连杆

  • 格式：pdf
  • 大小：2.17 MB
  • 文档页数：37

武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书

1

学 号： 0121207210303

题 目 1.0L四冲程汽油机连杆组设计

学 院 汽车工程学院

专 业 热能与动力工程

班 级 1203

姓 名 曹振乾

指导教师 胡杰

2016 年 1 月 15 日

武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书

2

课程设计任务书

学生姓名： 曹振乾 专业班级： 热动1203班

指导教师： 胡杰 工作单位： 汽车工程学院 题 目: 1.0L 四冲程汽油机 连杆组 设计

初始条件：

1、平均有效压力：0.8~1.2MPa

2、活塞平均速度：<18m/s

要求完成的主要任务:

1、 装配图设计。

2、 零件图设计。

3、 说明书1份。

时间安排： 序号 项目

应完成时间 备注

1 课题准备

1、 设计发动机的结构参数。

2、 进行运动学计算。

3、 形成文档。 2015.12.08

2 装配图设计与绘图

1、 热力学计算。

2、 动力学计算。

3、 形成文档。 2015.12.09

3 装配图设计与绘图

1、 结构参数设计并形成文档。

2、 装配图设计绘图（草图）。 2015.12.10

4 装配图设计与绘图（底图）

2015.12.11

5 装配图设计与绘图（加粗与标

注）

2015.12.12

6 零件图设计

1、 零件计算。

2、 形成文档。 2015.12.13 武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书

3

7 零件图设计绘图

2015.12.14

8 零件图设计绘图

2015.12.15

9 零件图设计绘图

2015.12.16

10 零件图设计绘图

2015.12.17

11 零件图设计绘图

2015.12.18

12 撰写设计说明书

2015.12.19

13 撰写设计说明书

2015.12.20

14 答辩

2015.12.21

15 答辩

2015.12.22

注意事项：

1、 课程设计期间必须严格遵守学校的作息时间。

2、 指导教师每天点名。

3、 学生每天的任务必须完成，指导教师作好相应的进度记录。

指导教师签名： 2015年12月05日

系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书

4

目录

前言 ...................................................................................................................................................................... 6

1． 汽油机的结构参数 .................................................................................................................................. 7

1.1 初始条件 ....................................................................................................................................... 7

1.2 发动机的类型d ............................................................................................................................ 7

1.2.1 冲程数的选择 ....................................................................................................................... 7

1.2.2 冷却方式 ............................................................................................................................... 7

1.2.3 气缸数与气缸布置方式 ....................................................................................................... 7

1.3 基本参数 ....................................................................................................................................... 8

1.3.1 行程缸径比S/D的选择 ....................................................................................................... 8

1.3.2 气缸工作容积V

s，缸径D的选择 ....................................................................................... 8

1.3.3 其他参数的计算 ................................................................................................................... 8

2． 热力学计算 .............................................................................................................................................. 9

2.1 热力循环基本参数的确定 ........................................................................................................... 9

2.2 P-V图的绘制 .............................................................................................................................. 10

2.3 P-V图的调整 .............................................................................................................................. 11

2.4 P−V图向P−φ图的转化 ......................................................................................................... 12

2.5 有效功及有效压力的求解 ......................................................................................................... 13

3． 运动学的计算 ........................................................................................................................................ 13

3.1 曲柄连杆机构的选型 ................................................................................................................. 13

3.2 连杆比的选择 ............................................................................................................................. 13

3.3 活塞运动规律 ............................................................................................................................. 14

3.4 连杆运动规律 ............................................................................................................................. 15

4． 动力学计算 ............................................................................................................................................ 16

4.1 质量转换 ..................................................................................................................................... 16

4.2 作用在活塞上的力 ..................................................................................................................... 18

4.3 输出合成转矩 ............................................................................................................................. 21

5． 连杆零件结构设计 ................................................................................................................................ 21

合集下载

什么是发动机连杆设计理念

什么是发动机连杆设计理念

什么是发动机连杆设计理念

发动机连杆是内燃机中的重要零部件之一，它承载着发动机在运行过程中所产生的巨大压力和动力冲击。连杆的设计理念，直接关系到发动机的性能、可靠性和寿命。

发动机连杆的设计理念主要包括三个方面：强度设计、质量设计和动力设计。

首先是强度设计。连杆在发动机排气冲击力的作用下产生巨大的压力和拉力，因此强度设计是连杆设计的首要考虑因素。合理的强度设计可以确保连杆在高转速、高负荷工况下不会发生变形、断裂等失效现象。常见的连杆材料有铸铁、钢、铝合金等，根据不同的应用场景和设计需求，选择合适的材料进行设计。

其次是质量设计。连杆的质量设计是基于发动机运行过程中的旋转惯量和振动特性进行考虑。为了减轻连杆的质量，提高发动机的响应速度和瞬态性能，连杆的设计理念在质量设计上追求轻量化。通过使用轻量化材料、优化结构和采用精细加工工艺，可以降低连杆的质量、减小惯性力矩，从而提高发动机的响应速度和动力性能。

最后是动力设计。连杆的动力设计主要包括连杆长度、曲柄轴径和连杆角度等参数的选择。连杆的长度直接影响着发动机的气缸行程和气门升程，从而影响到发动机的输出功率和扭矩特性。较长的连杆可以降低气缸内背压，并提高燃烧效率，但同时也会增加连杆的质量和惯性力矩。曲柄轴径的选择会影响到连杆的刚性和强度，较大的曲柄轴径可以提高连杆的刚性，但同时会增加连杆的重量。连杆角度的选择会影响到发动机的平衡性和振动特性，合理的连杆角度设计可以使发动机运行更平稳，减少振动和噪音。

综上所述，发动机连杆的设计理念是通过强度设计、质量设计和动力设计等方面的综合考虑，确保连杆在高负荷、高转速工况下的安全可靠运行，同时提高发动机的性能和可靠性。发动机连杆设计的优化不仅可以提升发动机的性能水平，还可以降低发动机的能耗和排放，促进发动机技术的进步和发展。

495柴油机设计说明书

495柴油机设计说明书

江苏大学内燃机设计课程设计 495柴油机曲柄连杆设计

第i页

课程设计说明书

设计题目：柴油机的曲柄连杆机构设计

班级：J动力（机械）1201

学号：**********

姓名：***

指导老师：***

日期：2015年1月12日

江苏大学内燃机设计课程设计 495柴油机曲柄连杆设计

第ii页

目 录

1 任务要求.................................................................................................................. 1

2 柴油机曲柄连杆机构动力计算.............................................................................. 2

2.1 原始参数 .............................................................................................................. 2

2.2 动力计算 .............................................................................................................. 3

结论 .............................................................................................................................. 12

连杆设计指南

连杆设计指南

上汽集团奇瑞汽车有限公司 连杆（零件系统）产品设计开发指南 编制日期：2004-07-10 编者：邓炯炯 版次：01 第1页 共10页 上汽集团奇瑞汽车有限公司 发动机部设计指南 编制： 审核： 批准：

上汽集团奇瑞汽车有限公司 连杆（零件系统）产品设计开发指南 编制日期：2004-07-10 编者：邓炯炯 版次：01 第2页 共10页 目 录 1 总成说明 1.1 连杆总成的功用 1.2 适用范围 1.3 连杆总成爆炸图 2. 连杆总成设计 2.1设计原则。 2.2主要设计参数的决定因素和最优化的目标。 2.2.1 连杆长度的确定 2.2.2 连杆小头结构 2.2.3 连杆杆身结构 2.2.4 连杆大头结构 2.3环境条件 需要满足的工作温度、压力范围等相关条件 3 基本设计要求 4 影响装配位置因素 5.材料要求 5.1材料的成分 5.2材料处理方法 6、试验 6.1 主要试验设备 6.2 试验执行标准及方法 参考文献列表

上汽集团奇瑞汽车有限公司 连杆（零件系统）产品设计开发指南 编制日期：2004-07-10 编者：邓炯炯 版次：01 第3页 共10页 1 总成说明 1.1 连杆总成的功用 连杆总成的作用上将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴。 1.2 适用范围 用于I4 1.6L CBR （87KW），I4 1.6L MPI（80KW，低成本），还有2.0L CBR VVT（104KW），2.0L MPI（95KW，低成本），2.0L DGI TCI（144KW），2.0LTCI MPI （125KW，低成本）系列发动机 1.3 连杆总成爆炸图 上汽集团奇瑞汽车有限公司 连杆（零件系统）产品设计开发指南 编制日期：2004-07-10 编者：邓炯炯 版次：01 第4页 共10页 2 连杆总成设计 2.1 设计原则。 连杆一般由连杆体、大头盖、连杆螺栓、轴瓦和连杆小头衬套等组成。连杆体包括连杆小头、杆身和连杆大头的上部，连杆大头的上部与连杆大头盖一起组成连杆大头。 连杆组的运动情况比较复余小头部分随活塞组作往复方线运动，大头部分随曲轴的收 柄销作旋转运办杆身部分作由往复运动与摆动所组成的复合运动。连杆工作时受到两种载荷一是燃气作用力和曲柄连杆机构中往复运动惯性力所引起的纵向载荷； 一是连杆杆身复 合运动所引起的横向载荷(见下图)。 连杆本体 衬套 连杆螺栓 上汽集团奇瑞汽车有限公司 连杆（零件系统）产品设计开发指南 编制日期：2004-07-10 编者：邓炯炯 版次：01 第5页 共10页 上述两种载荷的大小和方向都是变化的。此外，连杆组装配时还造成静载荷， 在小头是因压入衬套而引起，在大头则是内于拧紧连杆螺栓所引起。 由动力学分析可知．沿连仟中心线的纵向载荷F为： 式中 ： Pg——燃气作用力，单位为Nt Pf——活塞连杆组的往复惯性力，单位为N； β——连杆摆角，单位为度。 在四冲程内燃机中，力F使连杆杆身承受拉压疲劳载荷。当F为正值时，杆身受压，由于连杆为细长杆件，在摆动平面和与其垂直的平面内，F力还使连杆产生纵向弯曲，造成轴承不均匀磨损。当F为负值时杆身受拉。为了在负值最大时，不致使连杆体与大头盖的接合面互相分离，连杆螺栓必须建装配时给予足够的拧紧力。对于二冲程内燃机的连杆，在整个循环中自始至终都受压。 横向载荷为杆身摆动所产生的附加弯矩，此附加弯矩为杆身的转动惯量与连杆摆动的角 加速度的乘积。 作用在连杆上的纵向载荷比横向裁荷的值要大得多。 根据上述分析．连杆在设计时必须首先保证有足够的疲劳强度和结构刚度。若疲劳强度 不足，往往会造成连杆杆身或连杆螺栓断裂，进而产生整机破坏的重大事故。若刚度不足，

内燃机设计课程设计

内燃机设计课程设计

内燃机设计课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 理解内燃机的基本结构和工作原理；

2. 掌握内燃机设计的基本要求和关键技术；

3. 了解内燃机发展历程及未来发展趋势；

4. 掌握内燃机性能评价的主要指标。

技能目标：

1. 能够运用所学知识进行内燃机设计方案的分析与比较；

2. 能够独立完成内燃机主要部件的设计与计算；

3. 能够运用CAD软件进行内燃机零部件的绘制；

4. 能够撰写内燃机设计报告并进行展示。

情感态度价值观目标：

1. 培养学生对内燃机设计及制造工艺的热爱，增强职业素养；

2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力；

3. 增强学生环保意识，关注内燃机排放及能源问题；

4. 激发学生创新意识，培养敢于挑战、勇攀科技高峰的精神。

课程性质分析：本课程为高年级专业课，要求学生具备一定的机械基础知识和工程实践能力。

学生特点分析：学生具备一定的自主学习能力和团队合作意识，对内燃机设计有一定了解，但实践能力有待提高。 教学要求：结合课程特点和学生实际，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。

二、教学内容

1. 内燃机基本原理：讲解内燃机的四大冲程、燃烧过程、能量转换等基本原理，对应教材第一章内容。

2. 内燃机结构设计：介绍内燃机主要部件的结构设计，包括气缸、活塞、连杆、曲轴、配气机构等，对应教材第二章内容。

3. 内燃机性能评价：分析内燃机的性能指标，如功率、扭矩、燃油消耗率等，以及影响性能的因素，对应教材第三章内容。

4. 内燃机设计方法：讲解内燃机设计的基本流程、设计方法和设计规范，对应教材第四章内容。

5. 内燃机零部件设计与计算：深入探讨内燃机主要零部件的设计与计算方法，包括强度计算、刚度计算等，对应教材第五章内容。

6. 内燃机CAD软件应用：教授CAD软件在内燃机设计中的应用，如二维绘图、三维建模、装配体设计等，对应教材第六章内容。