2100a型柴油机曲轴飞轮设计-开题报告

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1、2012年03月22日院系：车辆与交通工程学院课题名称2100A型柴油机（曲轴飞轮组）设计学生姓名苏振芳专业班级热发102课题类型工程设计指导教师杨铁皂职称副教授课题来源生产1.设计（或研宂）的依据与意义柴汕机具有良好的经济性、动力性及较高的热效率等显著优点.在汽车节能等方面有较大的潜力。经过多年的研究和新技术的应用，现代柴油机的现状已与往日不可同日而语。随着电控喷射、高压共轨、涡轮增压、屮冷等先进技术的应用，柴油机在重量、噪音、烟度等方面已取得了重大的突破。我国小缸径多缸增压柴油机已取得了较快的发展，但整个市场的需求还在增长。221

2、00A系列柴汕机主要应川于屮小型轮式拖拉机、小型联合收割机、小型工程机械、轻型汽车等的配套。随着人们对柴汕机认识的逐步转变，柴汕机的应用领域也在不断地扩大。柴汕机热效率高，能量利用率商，节能等特点也得到认可。柴汕机的供汕系统相对简单，柴汕机的可靠性也比汽油机好。在相同的功率情况下，柴油机的低速扭矩性较好，功率大，完全符合农用机械的使用要求。随着电喷、高压共轨、增压中冷等先进技术的应用，柴油机的燃烧不断得到改善，在节能和有害物的排放A面的优势己逐渐显现出來。现代柴油机随着强化程度的提高，柴油机单位功率的比重也明显降低，轻量化、高速化、低

3、油耗、低噪音和低排放成为现代柴油机的发展方向曲轴是发动机中最重要的零件之一，发动机的全部功率都是通过它输出的。而且曲轴是在不断周期性变化的力、力矩（包括扭矩和弯矩）的共同作用下工作的，极易产生疲劳破坏。曲轴形状杂，应力集中严重，因此设计中必须使曲轴有足够的疲劳强度，以保证正常工作。曲轴是柴油发动机的重要零件。它可以是有若干个相互错开一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率输出端和自由端构成的。每个曲柄又是由主轴颈、曲柄销及曲柄臂组成m。曲轴的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和柴汕机发动机

4、各辅助系统进行工作，曲轴在工作时承受着不断变化的力，惯性力和它们的力矩作用，受力情况十分复杂。其精度要求非常高，它的加工质量对内燃机的工作性能，对装配劳动量都有很大影响。因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表妞质量要求相当高。曲轴屮几个主要加工表面，连杆表谢,轴承轴颈及锥面键槽的精度要求都较高，连杆轴颈需经过抛光。所以研宂曲轴加工工艺对曲轴的生产具有一定的实际意义

5、2]。所有的往S式内燃机在工作过程中都会产生旋转惯性力及往SZ惯性力，其大小和方向都是周期性变化的。这些力如果不在机内加以平衡，则是引起发动机振动的根源。2.国内外同类设计（

6、或同类研究）的概况综述近些年來，我国的发动机曲轴生产行业得到较大的发展，总量己具有相当的规模，无论是设计水平，还是产品种类、质量、生产规模、生产方式都有很大的发展。曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件，在发动机五大件最难以保证加工质U的零件之一。由于曲轴工作条件恶劣，因此，对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等，要求都十分严格。因此，发达国家十分重视曲轴生产，不断改进其材质及加工工艺，以提高其性能水平，满足发动机行业发展的耑要。近几年来，我国不断引进国外先进的技术，加以研究改进，使得国内曲轴

7、加工技术发展十分迅速。随着改进后的加工工艺的逐渐应用，国内的曲轴加工水平正逐步提高[3]O曲轴是柴油机中关键零件之一，其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。[4]由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状，从而减轻质量，且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小。球铁的切削性能良好，并和钢制曲轴一样川'以进行各种热处理和表面强化处理，来提高曲轴的抗疲劳强度和耐磨性。而且球铁屮的内摩擦所耗功比刚大，减小了工作时的扭转振动的振幅和应力，应力集屮也没有钢制曲轴的敏感。所以球磨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用［5］。从0前整体水平来看，毛

8、坯的铸造工艺存在生产效率低，工艺装备落后，毛坯机械性能还不稳定、精度低、废品率高等问题［6］。从熔炼、球化处理、孕育处理、合金化、造型工艺、浇注冷却工艺等工艺环节采取措施对提高曲轴质量具有普遍意义［7］。目前，国A大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产，生产效率、自动化程序较低。而国外广泛采用数控技术和全自动控制生产线，具有较高的灵活性和适应性，使曲轴的加工精度、效率、整体质量显著提高［81。球铁曲轴具有诸多优点，国内外广泛采用。但整体水平与国外还有相当差距，近年来，我国内燃机曲轴专业生产厂家通过引进技术消化吸收

9、和自行开发，总体水平有了较大的提高，但是我国距世界先进水平仍相差很远，甚至于还满足不了我M内燃机工业技术发展的要求。我M曲轴专业生产厂家不是很多，且整体规模小、专业化程度低、企业设备陈旧、产品设计和工艺落后、性能寿命和可