毕业设计（论文）-活塞的设计

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1、河南工业职业技术学院毕业论文题目：活塞的设计班级：姓名：专业：机械制造与设计指导教师：答辩日期：年月日编者的话本次的设计是在我们学完了机械制造专业两年的全部课程之后，一次知识能力综合训练，也是一次全部而且全面性的针对学生所学知识的检查，通过此次设计，可以把以前所学的专业知识和基础知识有机地结合起来，以达到全面能力培养的目的。该次毕业设计的主要任务是零件——活塞的工艺设计及有关夹具设计。通过工装设计全面了解机械加工车间的生产过程。本次设计分二个阶段：准备阶段：通过去实习工厂考查和学习，实际调研主要了解零件加工的工艺过程，收集有关

2、轴承座的技术资料。同时了解其功能及加工该零件所采用的方法、加工要求和所使用的机器型号、夹具、量具和刀具。通过调研对零件基本上有一个完整的认识，并达到预期的目的。设计阶段：此阶段主在是对所搜集的技术资料来整理画出正视零件工作图。重新编制工艺过程，并设计各工序步骤中所采用的夹具。在此过程中认真查寻资料，做出设计每步均有根据确凿可信、满足所要求的技术条件。在较短的时间内圆满完成学校下达的任务。总之通过这次设计，又让我领略到掌握知识与运用知识的重要性。由于设计任务较繁重、时间仓促、资料不全、本人水平有限。设计过程中存在问题在所难免，请

3、各位老师指出。摘要铝合金的突出优点是密度小，可大大减少活塞的质量及往复运动的惯性力，因此铝合金活塞常常应用于中、小缸径的中、高速内燃机上，尤其以汽车发动机中居多。在同样强度的情况下，它比钢铁材料轻许多。因此，采用铝合金制作的活塞工作过程中产生的惯性小，对高速内燃机的减振和降低内燃机的比质量有着重要的意义。此外，质量较低的铝合金活塞运动时，对缸壁的侧压力和冲击力也较小，这样可以减小活塞组与缸壁以及活塞销的摩擦力，并降低它们的磨损量。铝合金的另外一个优点是导热性好，工作时，活塞表面温度比铸铁的低，而且活塞顶部的积炭也较少。现代内燃

4、机尤其是柴油机，为了大幅度地提高其热效率，增压程度不断地提高，这使得气缸内部的热负荷明显增大。这使铝合金活塞本身所固有的热强度不高、线膨胀系数较大的缺点越来越严重，铝合金活塞在柴油机上的使用范围受到明显的限制。为此，在一些大负荷的柴油机上，开始采用热强度和耐磨性较高而线膨胀系数较低的铸铁活塞。铸铁的密度约为铝合金的3倍。与铝合金相比，它有较低的热膨胀系数及较高的高温力学性能。活塞重量的增加至少可以部分补偿为铸铁活塞显著提高的热强度，热强度的提高可以容许更小的截面积。铸钢的机械强度高，耐热性、耐蚀性以及耐磨性均优于铝合金和铸铁，

5、具有高的弹性模量，优良而稳定的高温性能和比较低的线膨胀系数等优点，但缺点是密度大、加工麻烦、成本高，对缸套的磨损严重。为使活塞质量更轻，通常将钢制活塞的结构设计得十分复杂，活塞体断面很薄。由于省去了大量的材料，整个活塞的质量比目前镶嵌耐热奥氏体铸铁环槽的铝合金活塞约轻30%，具有实际应用价值。制造工艺上，需要设计好铸造工艺，以使得活塞体中较薄的截面都能准确铸成且成品率较高，同时变形小。关键词：铝合金活塞铸铁活塞铸钢活塞绪论：一、本课题的来源、目的及意义活塞是发动机作功的关键零件，通过活塞的往复运动，完成发动机的进气、压缩、膨胀

6、作功和排气过程。它是承受发动机燃烧室点火燃烧产生爆发力的主要零件，同时还需要承受自身和其他运动件的惯性力。活塞在发动机运转中要随燃烧室中产生的高温，并将其一部分热量通过活塞传到气缸等部件。活塞还是一个密封导向的零件，密封燃气，保持活塞和气缸之间的润滑，防止窜机油。由于活塞的工作条件十分严酷，活塞在发动机内装配、试验、使用、维修中会产生各种故障，由于各种不同的原因，产生的故障现象也不一样，其主要的故障类型如下：1、活塞头部故障：凡活塞头部产生烧损、裂纹、变形和穿孔均属于头部故障类型，此类故障均为活塞头部温度过高所致。摩托车用的二

7、冲程汽油机因热负荷较高，产生本类型故障的机率较多。2、裙部故障：活塞裙部产生拉伤、裂纹、非正常磨损属此类型。本类型故障原因有多种因素，是常见的故障类型。3、销孔销座故障：销孔拉伤、挤压变形，卡簧槽失效等属此类型。4、环岸环槽故障：环岸、环槽裂纹、烧损、拉伤变形属此类型，一般也是温度过高所致。活塞的各种故障中占首位的故障是活塞过热造成的故障。活塞在发动机中连续受高温火焰的冲刷，活塞顶部中心的温度可达到300℃～320℃，若活塞的热量不能及时由活塞环和活塞裙部散出，顶部温度超过350℃时，顶部热变形加大，热强度下降，使顶部产生变形

8、、裂纹、甚至穿孔，环岸部分也会拉伤，甚至销孔也会产生拉伤。活塞裙部的冷拉伤常见于发动机的装配试车和使用中，使活塞早期损伤造成试验和使用中其他活塞故障。气缸间隙不当，活塞外型线不合适，活塞热稳定性不良均会造成裙部位伤。1、提高活塞的高温强度和热稳定性为适应汽油机不断强化的要求，