最新100kw四冲程汽油机曲轴设计电子档

100kw四冲程汽油机曲轴设计电子档

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学 号： 0120707210133

题 目 学 院 专 业 班 级 姓 名 指导教师

100kw四冲程汽油机曲轴设计

汽车工程学院 热能与动力工程

0701 刘玲玲 罗马吉

2010 年 11 月 23 日

目 录

0前言-------------------------------------------------------------------------------------------------------4

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1汽油机的结构参数-------------------------------------------------------------------------------------4 1.1初始条件------------------------------------------------------------------------------------------4 1.2发动机类型---------------------------------------------------------------------------------------4 1.2.1冲程数的选择----------------------------------------------------------------------------4 1.2.2冷却方式----------------------------------------------------------------------------------4 1.2.3汽缸数与气缸布置方式----------------------------------------------------------------4 1.3基本参数------------------------------------------------------------------------------------------4 1.3.1形成缸径比的选择----------------------------------------------------------------------4 1.3.2气缸工作容积V?Skip Record If...?，缸径D的选择---------------------------------------------------4

2热力学计算----------------------------------------------------------------------------------------------6 2.1热力循环基本参数的确定---------------------------------------------------------------------6 2.2P-V图的绘制-------------------------------------------------------------------------------------6 2.3P-V图的调整-------------------------------------------------------------------------------------7 3运动学计算----------------------------------------------------------------------------------------------8 3.1曲柄连杆机构的类型---------------------------------------------------------------------------8 3.2连杆比λ的选择---------------------------------------------------------------------------------8 3.3活塞运动规律------------------------------------------------------------------------------------8 3.4连杆运动规律-----------------------------------------------------------------------------------10 4动力学计算---------------------------------------------------------------------------------------------10 4.1质量转换-----------------------------------------------------------------------------------------10

4.2作用在活塞上的力 ----------------------------------------------------------------------------11 4.2.1作用在活塞销上的力-----------------------------------------------------------------11 4.2.2惯性力-----------------------------------------------------------------------------------14 4.3输出合成转矩------------------------------------------------------------------------------------15 5曲轴零件的结构设计----------------------------------------------------------------------------------15 5.1曲轴的工作条件，结构形式和材料的选择------------------------------------------------15 5.1.1曲轴的工作条件和设计要求----------------------------------------------------------15 5.1.2曲轴的结构形式-------------------------------------------------------------------------16

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5.1.3曲轴的材料-------------------------------------------------------------------------------16 5.2曲轴主要尺寸的确定和结构设计细节-------------------------------------------------------16 5.2.1主要尺寸---------------------------------------------------------------------------------16 5.2.2一些细节设计---------------------------------------------------------------------------17

5.2.2.1油道布置----------------------------------------------------------------------17 5.2.2.2曲轴两端的结构-------------------------------------------------------------17 5.2.2.3曲轴的止推-------------------------------------------------------------------18 5.2.2.4过渡圆角----------------------------------------------------------------------18 5.2.2.5平衡分析----------------------------------------------------------------------18

6曲轴强度的校核-----------------------------------------------------------------------------------------19

6.1曲轴的弯曲强度校核---------------------------------------------------------------------------19 6.2曲轴的扭转强度校核---------------------------------------------------------------------------21 7小结--------------------------------------------------------------------------------------------------------23 8参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------24 附录----------------------------------------------------------------------------------------------------------25 附表1--------------------------------------------------------------------------------------------------------25 附录2--------------------------------------------------------------------------------------------------------25 附录3--------------------------------------------------------------------------------------------------------29

100kw四行程汽油机曲轴设计

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0前言

曲轴是内燃机的关键零件，其尺寸大小在很大程度上影响着内燃机的外形尺寸和重量以及工作可靠和寿命。曲轴的破坏事故可能引起其他零件的严重损坏。为了更深入地了解曲轴乃至发动机，学校为我们安排了《汽车发动机设计》课程设计。本设计的主要任务是100kw四行程汽油机曲轴的设计。

1. 汽油机的结构参数

1．1初始条件

额定功率：P?＝100KW

Skip Record If...?平均有效压力:

=0.8～1.2MPa

活塞平均速度：Vm<18m∕s

1．2发动机类型 1.2.1冲程数的选择

四冲程（τ=4）

1.2.2冷却方式

水冷

1.2.3气缸数与气缸布置方式

直列式四缸机（i=4）

1.3基本参数

1.3.1行程缸径比S∕D的选择

初步选择行程缸径比为S∕D=1.0

1.3.2气缸工作容积V?Skip Record If...?，缸径D的选择

根据内燃机学的基本计算公式：

P?=Pme*Vs*i*n∕（30τ） Skip Record If...?Vm=S*n∕30000 Vs=πD2*S∕4000000

其中Pe——为发动机的有效功率，依题100kw

Pme——为发动机的平均有效压力，依题为? Skip Record If...?

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