曲轴课程设计

课程设计

课程名称：发动机设计

设计题目：曲轴设计

学院：交通工程

专业：车辆工程

年级： 2010级

学生姓名：xxx

指导教师：xxxx

日期： 2013年9月

教务处制

目录

1 总体设计，结构特点以及选用原则系统分析 (4)

1.1 总体设计一般要求 (4)

1.2 卧式直立水冷四冲程柴油机的特点 (4)

2 标定工况（最大功率）工作过程及热力计算和示功图绘制 (5)

2.1 重要参数选取 (5)

2.1.1 压缩比 (5)

2.1.2 过量空气系数 (5)

2.1.3 残余废气系数 (6)

2.1.4 进气温升和残余废弃系数温度 (6)

2.1.5 热量利用系数 (6)

2.1.6 示功图丰满系数 (6)

2.1.7 机械效率 (6)

2.1.8 平均多变压缩指数 (6)

2.1.9 平均多变膨胀指数 (6)

2.1.10 扫气系数 (7)

2.1.11 增压器出口空气压力 (7)

2.1.12 残余废弃压力 (7)

2.2 燃料燃烧化学计算 (7)

2.2.1 理论空气量的计算 (7)

2.2.2 理论分子变化系数 (7)

2.2.3 实际分子变化系数 (7)

2.3 燃气过程参数的确定与计算 (7)

2.3.1 压缩始点的气体状态 (8)

2.3.2 压缩终点气体状态 (8)

2.3.3 燃烧过程及燃烧终点气体状态 (9)

2.3.4 膨胀终点气体状态 (9)

2.3.5 示功图的绘制 (10)

2.4 发动机性能参数 (10)

2.4.1 平均指示压力 (10)

2.4.2 平均有效压力 (10)

2.4.3 有效功率 (11)

2.4.4 充量系数的计算 (11)

2.4.5 指示热效率 (11)

2.4.6 燃油消耗率 (11)

2.4.7 发动机总进气量 (11)

3 活塞位移、速度、加速度随曲轴转角变化曲线 (12)

4 气缸压力、活塞侧击力、连杆力、曲柄销切向力，径向力 (13)

4.1 气缸压力随曲轴转角变化曲线 (14)

4.2 活塞销上的合力变化曲线 (14)

4.3 气缸侧击力变化曲线 (14)

4.4 连杆力变化曲线 (15)

4.5 曲柄销切向力 (16)

4.6 曲柄销径向力 (17)

4.7 连杆大头和曲柄销受力 (17)

4.7.1连杆大头受力计算 (17)

4.7.2曲柄销受力计算 (17)

5 曲轴设计及强度校核 (19)

5.1 工作环境及设计要求的分析 (19)

5.2 曲轴材料选取 (20)

5.3 主要尺寸的确定及结构设计 (20)

5.3.1 曲柄销尺寸选择 (20)

5.3.2 主轴颈的尺寸选择 (20)

5.3.3 曲柄臂及其他参数选取 (21)

5.3.4 曲轴油道设计 (22)

5.3.5 曲轴平衡块设计 (23)

5.3.6 曲轴轴向定位 (24)

5.4 曲轴应力计算及强度校核 (25)

5.4.1过渡圆角截面的应力计算 (25)

5.4.2油孔边缘的应力计算 (29)

5.5危险点处的强度校核 (32)

6动态平衡性说明 (34)

7总结 (34)

8参考文献 (34)

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