曲軸飛輪設(shè)計(jì)

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1、目錄1緒論1.1選題背景及意義1.2汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組的研究現(xiàn)狀1.3本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和目標(biāo)2汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組概述2.1曲軸2.2扭轉(zhuǎn)減震器2.3飛輪3汽車(chē)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組的設(shè)計(jì)3.1汽車(chē)動(dòng)機(jī)曲軸飛輪組總體設(shè)計(jì)方案的確定3.2汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）曲軸的概述（2）曲軸的設(shè)計(jì)步驟（3）曲軸的結(jié)構(gòu)型式及其選擇（4）曲軸材料選擇及毛坯制造3.2.2曲軸主要尺寸的確定和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)（1）主要尺寸（2）一些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)3.2.3曲軸強(qiáng)度的校核（1）靜強(qiáng)度計(jì)算（2）連桿軸頸的計(jì)算（3）曲柄臂的計(jì)算3.2.4曲軸疲勞強(qiáng)度校核（1）主軸頸

2、的計(jì)算（2）曲柄臂的計(jì)算3.3汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的設(shè)計(jì)3.3.1主要部件的設(shè)計(jì)（1）（2）4結(jié)論與展望參考文獻(xiàn)致謝附件緒論近年來(lái)隨著社會(huì)的發(fā)展，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽油機(jī)越來(lái)越被現(xiàn)代人所認(rèn)可。其優(yōu)點(diǎn)在于其體積小、重量輕、價(jià)格便宜；起動(dòng)性好，最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速高；工作中振動(dòng)及噪聲小，因此，在載客汽車(chē)，特別是轎車(chē)中，汽油機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在我們國(guó)家目前生產(chǎn)的絕大多數(shù)轎車(chē)，都是采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為自己的動(dòng)力系統(tǒng)。在歐洲，汽油車(chē)銷(xiāo)量已占汽車(chē)總銷(xiāo)量的很大部分，美國(guó)市場(chǎng)的汽油車(chē)銷(xiāo)量也在逐漸增加。目前我國(guó)汽車(chē)行業(yè)內(nèi)外環(huán)境，包括社會(huì)認(rèn)識(shí)、市場(chǎng)供求關(guān)系、產(chǎn)

3、品和制造技術(shù)，都發(fā)生了許多新的變化。小型運(yùn)貨車(chē)是我國(guó)一個(gè)特色的運(yùn)輸車(chē)品種，其投資少、運(yùn)輸能力強(qiáng)、產(chǎn)出大，正好滿足建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、提高資源使用效率的需求，從整個(gè)國(guó)家來(lái)講，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。目前我國(guó)西部地區(qū)仍然大量需要小型載貨車(chē)，并且西部經(jīng)濟(jì)有待進(jìn)一步發(fā)展的地區(qū)隨著發(fā)展農(nóng)民收入的增加，潛在的市場(chǎng)非常大，農(nóng)村運(yùn)輸工具的不足帶動(dòng)了輕型和低速載貨汽車(chē)的發(fā)展，而汽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性拉動(dòng)了輕型汽油汽車(chē)的迅速發(fā)展，以及在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家政策的調(diào)整潮流下，國(guó)內(nèi)小型農(nóng)用工程機(jī)械市場(chǎng)前景非常好，產(chǎn)銷(xiāo)量迅趨火爆，發(fā)展前景廣闊。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的零件之一，發(fā)

4、動(dòng)機(jī)的全部功率都是通過(guò)它輸出的。而且曲軸是在不斷周期性變化的力、力矩（包括扭矩和彎矩）的共同作用下工作的，極易產(chǎn)生疲勞破壞。曲軸形狀復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重，因此設(shè)計(jì)中必須使曲軸有足夠的疲勞強(qiáng)度，以保證正常工作。曲軸是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件。它可以是有若干個(gè)相互錯(cuò)開(kāi)一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率輸出端和自由端構(gòu)成的。每個(gè)曲柄又是由主軸頸、曲柄銷(xiāo)及曲柄臂組成。曲軸的作用是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)械和汽油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作，曲軸在工作時(shí)承受著不斷變化的力，慣性力和它們的力矩作用，受

5、力情況十分復(fù)雜。其精度要求非常高，它的加工質(zhì)量對(duì)內(nèi)燃機(jī)的工作性能，對(duì)裝配勞動(dòng)量都有很大影響。因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表面質(zhì)量要求相當(dāng)高。曲軸中幾個(gè)主要加工表面，連桿表面，軸承軸頸及錐面鍵槽的精度要求都較高，連桿軸頸需經(jīng)過(guò)拋光。所以研究曲軸加工工藝對(duì)曲軸的生產(chǎn)具有一定的實(shí)際意義。1.2汽車(chē)曲軸飛輪組的研究現(xiàn)狀曲軸是在不斷變化的氣體壓力、往復(fù)和旋轉(zhuǎn)慣性力以及它們的力矩（轉(zhuǎn)矩和彎矩）共同作用下工作的，使曲軸既受扭轉(zhuǎn)又受彎曲，產(chǎn)生疲勞應(yīng)力狀態(tài)，設(shè)計(jì)曲軸時(shí)，應(yīng)保證它有盡可能高的彎曲和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。曲軸各軸頸在很高的比壓下以很大的相對(duì)速度在

6、軸承中相對(duì)滑動(dòng)，由于曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)工況變化劇烈，有時(shí)不能保證液體潤(rùn)滑，使曲軸壽命大大降低。所以設(shè)計(jì)曲軸時(shí)要使其摩擦表面耐磨。目前，美國(guó)、德國(guó)、日本等汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都正致力于開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保高性能發(fā)動(dòng)機(jī)，傳統(tǒng)的曲軸材料和制造工藝已無(wú)法滿足其功能要求。這些汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)曲軸加工十分重視，并不斷改進(jìn)曲軸加工工藝。而國(guó)內(nèi)目前的曲軸材料、加工技術(shù)等方面十分落后，但隨著中國(guó)加入WTO，國(guó)內(nèi)一些曲軸生產(chǎn)廠家已經(jīng)意識(shí)到形式的緊迫性，為了提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，引進(jìn)了許多先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，使國(guó)內(nèi)的曲軸生產(chǎn)水平有了很大的提高，但總體上仍落后于日本和西方發(fā)達(dá)國(guó)家。飛輪

7、的作用是調(diào)節(jié)曲軸轉(zhuǎn)速變化，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。飛輪的關(guān)鍵尺寸是外徑，對(duì)于灰鑄鐵飛輪，圓周圓周速度不要超過(guò)35-50m/s，否則容易造成由于離心力過(guò)大，材料的抗拉不足而使飛輪損壞及材料碎裂飛出的事故。本次設(shè)計(jì)的汽油機(jī)飛輪采用灰鑄鐵材料。1.3本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和目標(biāo)主要任務(wù)和目標(biāo)此次我設(shè)計(jì)的是曲軸飛輪組。曲軸是內(nèi)燃機(jī)最主要的部件之一。它的尺寸參數(shù)在很大程度上決定并影響著內(nèi)燃機(jī)的整體尺寸和重量，內(nèi)燃機(jī)的可靠性和壽命也在很大程度上取決于曲軸的強(qiáng)度。因此，設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)時(shí)必須對(duì)曲軸強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格的安全校核。近年來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和可靠性要求不斷提高，曲軸的工作條

8、件越來(lái)越不好，曲軸的強(qiáng)度問(wèn)題也越來(lái)越復(fù)雜。此外，曲軸的平衡也是曲軸設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)重要問(wèn)題，既要滿足平衡又要減少平衡重質(zhì)量?，F(xiàn)總結(jié)如下：1.通過(guò)此次對(duì)汽車(chē)曲軸的設(shè)計(jì)，了解熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)工作的原理，熟悉曲軸是怎樣工作的。2.確定對(duì)