18L汽油机连杆组设计

1.8L汽油机连杆组设计目录1. 绪论 11.1课题研究意义 11.2课题发展概况 22. 发动机基本参数 52.1发动机的结构参数 52.2发动机热力学计算 62.3发动机运动学计算 82.4发动机动力学计算 103. 发动机连杆的设计 153.1连杆设计概述 153.2连杆尺寸设计 163.3连杆小头强度的计算 173.4连杆大头的强度计算 20小结 21参考文献 22附录图表 231.8L汽油机连杆组设计摘 要活塞连杆组是发动机中工作条件最严酷的组件，其性能好坏对内燃机的性能指标有 着很重要的影响。活塞组的作用是保证发动机工质的可靠密封，并在工质的压力下做上下 运动，连杆组的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的 力传给曲轴。本文在充分研究了与本研究课题相关的国内外文献基础上，系统地总结了发动机连杆 组的发展现状，通过对汽油发动机实体进行拆装测绘，进行了连杆组的总体设计，并用 EXCE对发动机进行了热力和动力计算，对部分零件进行了校核。通过设计、分析为连杆 组的进一步优化设计奠定了基础。关键词：发动机，连杆1绪论1.1课题研究意义连杆组包括连杆体，连杆盖，连杆轴瓦和连杆螺栓。而连杆体又通常分为连杆 小头，杆身和大头三部分。连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动， 并把作用在活塞组上的力传给曲轴。连杆是内燃机的主要运动受力部件之一，它在工作中所受的各种外载荷复杂 且作周期性变化，机械负荷严重，工作条件恶劣。因此，连杆的可靠性一直也是人 们在内燃机研究和改进过程中关注的热点问题。在分析连杆的应力和应变时，考虑 这些外力和复杂运动的因素，将得到更符合实际的结果，这样能为进行连杆可靠性 的优化设计提供准确的理论依据。1.2课题发展概况活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成，活塞呈圆柱形，上面装有活塞环， 借以在活塞往复运动时密闭气缸。上面的几道活塞环称为气环，用来圭寸闭气缸，防止气缸 内的气体漏泄，下面的环称为油环，用来将气缸壁上的多余的润滑油刮下，防止润滑油窜 入气缸。活塞销呈圆筒形，它穿入活塞上的销孔和连杆小头中，将活塞和连杆联接起来。 连杆大头端分成两半，由连杆螺钉联接起来，它与曲轴的曲柄销相连。连杆工作时，连杆 小头端随活塞作往复运动，连杆大头端随曲柄销绕曲轴轴线作旋转运动，连杆大小头间的 杆身作复杂的摇摆运动。活塞环分为气环和油环，气环的作用是防止气缸内的气体窜入油底壳、将活塞头部的 热量传给气缸壁以及辅助刮油、布油。由于活塞环存在侧隙和背隙，活塞带着环下行时， 环靠在环槽的上方，环大缸壁上刮下的润滑油充入环槽下方，当活塞带着环上行时，环又 靠在环槽的下方，同时将油挤压到环槽上，如此反复，就将润滑油泵到活塞顶，这种现象 称为活塞的泵油作用。泵油作用非常有害，增加了润滑油的消耗，火花塞沾油时不跳火， 燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏，环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封性，加剧了气 缸的磨损，采用扭曲环或组合式油环以及油环下设减压腔能有效控制泵油的发生。气环从 断面形状分有矩形环、锥形环、扭曲环和桶形环、梯形环，其中矩形环由于结构简单与缸壁接触面积大散热好等优点常被用于做第一道环。油环的作用是将气缸壁上多余的润滑油 刮下来，有整体式和组合式两种，其中组合式因密封好、无侧隙、刮油能力强、适应性好 以及回油能力强等特点普遍应用。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承 受侧压力。裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。压缩行程和作功行程气体的侧压 力方向正好相反，由于燃烧压力大大高于压缩压力，所以，作功行程中的侧压力也大大高 于压缩行程中的侧压力。在加工时预先把活塞裙部做成椭圆形状。椭圆的长轴方向与销座 垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时才趋近正圆。活塞沿高度方向的温度很不均 匀，活塞的温度是上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞 上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。活塞销的作用是连接活塞和连杆，并传递活塞的力给连杆，是用低碳钢或低碳合金钢 制成的厚壁管状体。有全浮式连接和半浮式连接两种。全浮式是在发动机正常工作温度下 活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动，而半浮式是销与销座孔和连杆小头一处固 定一处浮动的。连杆的作用是将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动，由连杆体、 连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成，连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞，杆身常做 成工字形断面，大头与曲轴的连杆轴颈相连，一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖， 大头有平切口和斜切口两种，有连杆螺栓定位、锯齿形定位、磋或销定位、止口定位四种。 连杆安装时要注意不能破坏连杆杆身与盖的配对及装合方向，在二者的同一侧打有配对标 记，不能反装也不能乱缸，在杆身上有方向标记。连杆轴承用来保护连杆轴颈及连杆大头 孔，由钢背和减磨层组成。由于活塞和活塞环承受的热负荷和机构负荷日益增加，润滑油量减少，同时柴油机厂 又在不提高发动机售价的前提下，提高燃油效率和耐久性，因此，对活塞和活塞环的要求 更加严格。在对柴油机排气管进行尾气净化处理的同时加强旨在减少废气源中即气缸内有 害特质排放的研究发展工作。目前在卡车和非公路车辆用中 ，小型柴油机方面所开展的研 究工作大都放在减少废气排放上，因此出现了深盆顶活塞的应用。这是专为燃烧状况减少 碳氢化合物排放而设计的。但其外形结构往往会产生高的瞬时热应力，为此开发出了纤维 增强模压铸造等新材料工艺。但深盆形燃烧室会使温度升高，使NQ排放增加。降低碳氢化合物的另一项措施是提高活塞顶环位置以减小顶岸区的裂隙，然而这会再次增大杯唇部 的循环机械应力，并可使活塞环和环槽产生潜在的耐用性问题。铸铝合金活塞裙装到活塞销上，在气缸套中起到导向作用，压力传递和导向两功能分 开的目的是给活塞环组提供稳定平台和实现低的机油耗率。然而这种活塞成本高，往复运 动质量大，活塞质量是影响噪声与振动的重要因素。柴油机制造厂家正考虑恢复使用较简 单的活塞组工艺，并进行大量有关柴油机使用活塞顶燃烧室改浅、增宽的活塞和更高燃油 喷射压力的研究工作，以便可以恢复使用较为普通与价廉的重力模铸铝活塞材料，利用普 遍改进了的现有生产工艺可以改善这种材料的质量。从长远的观点看，重力模铸铝活塞可满足小型车用柴油机的现时要求，而提高功率和 执行排放限法规则要求使用带纤维补强环槽，可能的话带冷却油槽的压铸活塞以及使用其 中一种铜含量的新型铝合金材料。大批量生产的这种活塞造价是不会高的。多年来，铝活 塞似乎也可满足中功率柴油机的市场要求，而大功率柴油机继续混用重力模型、压铸、铰 接和铸铁活塞，然而，从长远来看，这种活塞或许会被重量轻的整体式钢活塞所取代。整 体式活塞尽管其往复质量明显比等效的铸铁或组合式结构的低，但它仍具有很大的潜在额 定容量，在提高燃油经济性、减少排放和降噪减振方面也可望有大的受益。本学期我们学习了必修课程汽车发动机设计，紧接着开始课程设计。我们要根据 自己的题目来查阅资料，结合所学知识，设计出合理的发动机部件。通过这次课程设计, 要培养我们综合运用知识的能力，查阅工具书的能力以及运用计算机的能力。2发动机基本参数2.1发动机的结构参数由设计要求知初始条件为平均有效压力：Pme 0.81.2Mpa活塞平均速度：V m v 18 m/ s发动机类型选择四冲程水冷直列式四缸机。基本参数 行程缸径比S/ D比为1.0。气缸工作容积Vs，缸径D的选择，根据内燃机学的基本计算公式:PePem Vs i n30(1-1)Vm30(1-2)2D S 1000(1-3)4其中Pem 发动机的平均有效压力，选择1.0MPaVs 气缸的工作容积，4*Vs=1.8Li 发动机的气缸数目n 发动机的转速,5400 r/min,Vm 活塞的平均速度，选择15m/sS发动机活塞的行程D发动机气缸直径发动机的行程数根据以上的条件代入以上公式，并圆整得:D=83mm ，S=83mm,Vs=0.045 LPe=81kW2.2发动机热力学计算通常根据内燃机所用的燃料，混合气形成方式，缸内燃烧过程（加热方式）等特点，把汽油机实际循环近似看成等容加热循环。汽油机的工作过程包括进气、压缩、做功和排 气四个过程。在本设计过程中，先确定热力循环基本参数然后重点针对压缩和膨胀过程进 行计算，绘制p-v图并校核。根据相关资料压缩过程绝热指数 ni=1.281.35,初步取m=1.30膨胀过程绝热指数n2=1.311.41，初步取n2=1.35汽油机压缩比 812，初取 9，初取p=7通常情况下，压缩始点的压强在 Pa= （0.80.9） po （P0为当地大气压力值），假定外界F0=0.10MPa，选定pa =0.09 MPa，将压缩过程近似看作绝热过程，由山=1.30,并利用PVn=const,可以在excel中绘出压缩过程线。混合气体在气缸中压缩后，经等容加热，利连接膨胀终点和压缩始点。得出理论的P-V 图 1。= PcVc1.30n2=1.35，绘出膨胀线。最后（1-4）（1-5）用p值可得最大爆发压力值。膨胀过程类似于压缩过程，由Pa=0.09Mpa, Vs=0.45LVc Vs/(1) 0.045L，Va=0.45L，得 Pc=1.80MPaPzp Pc = 12.6MPaPzVc1.35 PbVb1.35得 Pb=0.55MPa简化的条件为：假设工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同 假设工质是在闭口系统中作封闭循环。假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。假设燃烧过程为等容加热过程，工质放热为定容放热。V(L)图1理论P-V图实际的P-V图和利用多变过程状态方程绘制的 P-V图还存在一些差别，主要是点火提 前角和配气相位的原因。对1图作以下调整：最大爆发压力：R取理论水平的3/5,具体值为7.56,以此值与原图形相交，水平线以上的部分去掉，余下部分作些调整。考虑到实际过程与理论过程的差异，最大爆发压力 发生在上止点之后1215，选择最高爆发压力出现在上止点后12。点火提前角：据资料得常用的范围是 2030。，经调整后取26。排气提前角：常使用的范围是 40。80，经调整后取60。209876543210图2调整后P-V图由热力学计算所绘制的示功图为理论循环的示功图，其围成的面积表示的是汽油机所做的指示功Wi，数值由对示功图积分后求得的面积来表示:Vc1.301.30Pa VaVxdVxVva(1-6)Vz1 351 35W V Pb Vb1.35 Vx 1.35 dVxVb其中：Pa=0.09MPa; Pb=0.55MPa;Vc= Vz=0.045L; Vb= Va =0.45L将上述数值代入得：Wi=573J则汽油机平均有效压力：Wi * mpme ! m 0.996MPaVs（ 1-7）Pe Pme Vs 1 n=81kW（ 1-8）30与前面计算的结果大致一样，在 2%以内，故上面选取的参数和以后的相关计算在满足制造的同时能够前后一致。2.3发动机运动学计算在往复活塞式内燃机中基本上采用三种曲柄连杆机构：中心曲柄连杆机构，偏心曲柄 连杆机构和关节曲柄连杆机构。其中中心曲柄连杆机构应用最广泛。本次设计选择中心曲 柄连杆机构。参考发动机设计可知，1/37/5，车用发动机多用小连杆，初选1/4。则连杆长度 L=r/166 mm。活塞位移：X r 1 cos1 cos2(1-9)4=1/4，r 为曲轴半径，r 83/2 41.5mm经计算后X- a图如下图4所示：角度（。）(1-10)n305421r / min, r0.042 m角度（。）图4 X- a图活塞速度：V r sin si n22图5 V- a图活塞加速度：a 2 r cos cos 2,)2巴度速加塞活-5000-10000-150008200001500010000角度.。:角度（。）图6 a- a图连杆式做复合平面运动，即其运动是由随活塞的往复运动以及绕活塞销的摆动合成连杆相对于气缸中心的摆角：(1-11)arcs insin图7连杆运动规律2.4发动机动力学计算首先质量转换，沿气缸轴线作直线运动的活塞组零件，可以按质量不变的原则简单相加，并集中在活塞销中心mpmpi粗略计算，将活塞看做薄壁圆:mp2 24 D2 D L H(1-12)其中D=83mm L为活塞厚度L=8mm活塞材料为共晶铝合金：p =2.7g/cm3 , H为活塞 高度 H= (0.81.0 ) D=74.7mm 得 mp 215g匀速旋转的曲拐质量，可以按产生离心力不变的原则换算，并集中在曲柄销的中心。mmmc r(1-13)做平面运动的连杆组，根据动力学等效性的质量，质心和转动惯量守恒三原则进行质量换算。3个条件决定三个未知数，可用位于比较方便的位置上即连杆小头，大头和质心1处三个质量来代替连杆。实际结果表明 m3与m2、m相比很小，为简化受力分析，常用集中在连杆小头和大头的2个质量代替连杆m1mL LL2Lm2往复质量：mj mp m1旋转质量：mY mc m2(1-14)(1-15)(1-16)(1-17 )mj=215+300=515g作用在活塞销中心的力，是Fg和Fj的合力，Fg为气体作用力，Fj为往复惯性力(1)气体力FgD2 P P03.14 832 P 0.101344(1-18)P-活塞顶上的压力，P。-活塞背压根据气缸内压力与曲轴转角a的关系， 应用EXCELS解相关数据(数据记录在附录中) 作出下图&图8气体作用力图（2）惯性力往复惯性力：Fj在机构中的传递情况与Fg很相似，Fj也使机构受负荷，也产生转矩和倾覆力矩， 由于Fj对汽缸盖没有作用，所以它不能在机内自行抵消，是向外表现的力，需要由轴承 承受。则由于活塞和连杆小头的往复运动而引起的往复惯性力Fj的大小：Fj和曲轴转角a满足下列关系式，即Fj mj a 0.380 r 2 cos cos2（ 伯）应用EXCEL求解相关数据（数据记录在附录中）作出下图 9t力性惯返往角O图9往复惯性力（3）旋转惯性力Fr=mrr 32,当曲轴角速度不变时，Fr大小不变，其方向总是沿着曲轴半径向外。女口果不用结构措施（如平衡块）消除，它也是自由力，使曲轴轴承和内燃机承受支反力，它 不产生转矩和倾覆力矩。在本次设计中，用平衡块结构措施消除，所以在计算中可以忽略 它。作用在活塞销中心的力，是 Fj和Fp合力。即F= Fj+Fp。把该力分解到连杆方向P2 和垂直于气缸中心线方向P1。连杆方向的力P1沿连杆传递到连杆大头，该力以同样的方 向和大小作用在曲柄销上。把 P1分解到曲柄销半径方向Pk和垂直于曲柄销半径方向Pt。其中各力在大小上满足下列关系式:侧压力PlPtanPP2连杆力 COSPtP2 sin切向力Psi ncosPk径向力P2 cosP coscos(1-20)(1-21)(1-22)(1-23)图10侧压力连杆力图角度（。）图11切向力径向力图3发动机连杆的设计连杆是发动机的重要组成部分，主要由连杆大头、大头盖、连杆轴瓦及连杆螺栓等部 分组成。其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给 曲轴。连杆小头与活塞一起作往复运动，连杆大头与曲轴一起作旋转运动，连杆杆身作复 杂的平面摆动。连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷。由于受力比较复 杂并且需要实验来指导，因此设计时应综合考虑。内燃机的连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆轴瓦和连杆螺栓。而连杆体又常分为连杆 小头、杆身和大头三部分。连杆组的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并 把作用在活塞组上的力传给曲轴。3.1连杆设计概述根据以上分析可知，连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷。因此， 在设计时应首先保证连杆具有足够的疲劳强度和结构刚度。如果强度不足，就会发生连杆 螺栓、大头盖或杆身的断裂，造成严重事故。同样，如果连杆组刚度不足，也会对曲柄连 杆机构的工作带来不好的影响。如，连杆大头的变形使连杆螺栓承受附加弯曲，大头孔的 失圆使连杆轴承的润滑受到影响；杆身在曲轴轴线平面内的弯曲，使活塞在气缸内歪斜， 造成活塞与气缸以及连杆轴承与曲柄销的偏磨 .活塞组与气缸间捅气、窜油。经验表明， 对强化程度不高的发动机来说，刚度比强度更重要。很显然，为了增加连杆的强度和刚度，不能简单地依靠加大结构尺寸来达到，因为连 杆重量的增加使惯性力相应增加，所以连杆设计的一个主要要求是在尽可能轻巧的结构下 保证足够的刚度和强度。为此，必须选用高强度的材料，合理的结构形状和尺寸；采取提高强度的工艺措施等。设计连杆时首先要确定连杆大小头孔间的距离，即连杆长度I。它通常是用连杆比r/l来说明的，人值越大，连杆越短，则发动机总高度（立式发动机）或总宽度（卧式发动机）越小。在V型发动机上，则总高度和总宽度可同时缩小。所以为使发动机紧凑轻巧， 现代高速发动机设计中的总趋势是尽量缩短连杆长度。目前孔值己大到I /3.2，常用范围为1/41/3.2。但是，连杆长度必须根据发动机的总体布置才能最后确定。过短的连杆在 运动过程中有可能与气缸套的下端相碰。从理论上分析，连杆缩短会引起活塞侧压力Pn加大，可能增加活塞与气缸的摩擦和磨损。但是经验证明，直到1/3为止，这种影响并不大。对于四冲程高速内燃机来说，最合理的连杆长度应该是保证连杆及相关机件在运动时 不与其他机件相碰情况下的最短长度。由于连杆长度的偏差直接影响发动机的压缩比和装 配关系，所以其制造公差要保持在土 0.05 0.1的范围内。杆身也承受交变载荷，可能产生疲劳破坏和变形，连杆高速摆动时的横向惯性力也会 使连杆弯曲变形，因此杆身必须有足够的断面积，并消除产生应力集中的因素。“工”字形断面的平均相对高度 H/D=0.20.3（汽油机）。高宽比H/B=1.41.8。对于1 .汽车发动机B初步值可按以下经验公式求出B DS（厘米）式中d、S分别为气缸直 径和冲程（厘米）。为使连杆从小头到大头传力比较均匀，一般把杆身断面H从小头到大头逐渐加大，Hwx/Hmin值最大到1.3左右，在杆身到小头和大头 的过渡处须用足够大的圆角半径。3.2连杆尺寸设计连杆长度由杆比来说明，而 =r/l，值越大，连杆越短，则发动机的总高度越小。参考杨连生版内燃机设计设计，l=166mm。连杆小头位于活塞内腔，尺寸小、轴承比压高、温度较高。本次设计汽油机的连杆材料选取为45钢，密度 =7.85g/cm3.连杆小头的内径 ，参考杨连生版内燃机设计设计 ，d 1 /D=0.250.3，取d1 =0.3D=28mm，连杆小头的外径，参考杨连生版内燃机设计设计 ，D 1 /d=1.21.35，取D1 =1.25d=38mm，连杆小头的宽度，参考杨连生版内燃机设计设计，B1/d1=1.21.4， 取B1 =1.2d1=28mm，衬套外径，参考杨连生版内燃机设计设计，d1/d=1.051.15,取d=1.1 d1 =24mm连杆大头的结构与尺寸基本上决定了曲柄销直径D2、长度B2、连杆轴瓦厚度等等，对曲轴的强度、刚度和承压能力有很大的影响。大头的外形尺寸又决定了凸轮轴位置和曲轴箱形状，大头的重量产生的离心力会使连杆轴承、主轴承负荷增大，磨损加剧，有时还 不得不为此而增加平衡重，给曲轴设计带来困难，因此在设计连杆大头时，应在保证强度 和刚度的条件下，尺寸尽量小，重量尽量轻。连杆大头内径，参考杨连生版内燃机设计设计，D2/D=0.550.65， 取D2=0.59D=57mm连杆大头外径，参考杨连生版内燃机设计设计，D2/D=0.600.68， 取D2=0.63D=79mm连杆螺栓孔间距离，参考杨连生版内燃机设计设计，C/ D2=1.21.25,取C=1.2D2=70mm高度H3,参考杨连生版内燃机设计设计，H3/ D2 =0.350.4,取H3 =0.38D2=20mm 高度H4，参考杨连生版内燃机设计设计，H D2 =0.380.44，取H4=0.4D 2=21mm3.3连杆小头强度的计算衬套过盈配合的预紧力及温升产生的应力 tpd_1 （D； d2）1 （d2）E（6T盯 讪己（了苛 卩）式中d2 小头外径，为 31mm；d1 小头内径，为22mm；a 衬套材料的线膨胀系数，对于青铜，可取a=1.8 1051/c0 ；a连杆小头材料的线膨胀系数，对于钢可取a=1.0 10 5 （ 1/c0 ）；泊桑比，一般可取卩=0.3;E连杆小头材料的弹性模数对于刚，E=2.2 105 N/mmE衬套材料的弹性模数，对于青铜，E=1.15 105 N/mm计算得 t 0.065mm.计算可得：p 22.51MPa把小头视为内压厚壁圆筒，在压力 P的作用下外表面的切向应力为D2 d2 内表面 i = d；胡2 p=102.5 N/mm2外表面a詩2卩=71.7 N/mm2经检验小于100-150 N/mm2当发动机处于额定工况时，连杆小头的最大拉伸作用力为：Pjmax-当发动机处于起动工况时Pjmax2mR 2(1) 56.32NHm/固定角 90 arccos -124.94D1 /2d1 d222 31r -13.18mm44在 0的截面上N 1 -Pjmax (0.572 0.0008 ) 3215.64 NM-Pjmax r(0.000330.0297) =2.47 N m计算截面拉伸力引起的法向力和弯矩为：N N cos0.5Pjmax(sincos ) 2086.02NMMN r(1cos ) 0.5Pmaxr(si ncos)45.38N m小头壁厚为hd2 d12.1mm ；b 26mmKEF0.84mm4EF E F由拉伸作用在外表上产生的应力为:aj2M6r hh(2r h)KN1bh18.478Mpa取点火提前角为：15连杆小头的合力为：D22Pa (Pzmax P )mR (COS4cos2 )28258NN1PaNPasin一 sin1 cos2MNsinM1Par(1cos )Par2计算截面中由压缩力引起的法向力和弯矩:=10925.8 0.010625 (0.0001310925.8 (0.0005 0.002)1192 73N1cos0.0005 1.25880.002) = 101.04N ma1 2M1h KN1 h(2r h)b1h24.649MPa不对称循环的最大与最小应力为:max a aj 98.51MPamin a a1 55.38MPa平均应力及应力幅:m -jmax皿 76.9476 MPa2a -jmax皿 21.5636MPa2又由n1z1z材料在对称循环下的拉压疲劳极限，取1z =200 MPa应力幅;平均应力；考虑表面加工情况的工艺系数，其值在0.40.6之间，取0.4a角系数，2 1a0材料在对称循环下的弯曲疲劳极限，对于钢，0 (1.4 1.6) !则取a 0.43算得n=2.2991.5则小头合格3.4连杆大头的强度计算连杆大头受惯性力拉伸载荷：Pjmax GG 2r(1) 2 3 2r 10218.54N mgg式中G、G、G2、G3分别是活塞组、连杆组往复部分、连杆旋转部分及连杆大头下半部分的重量。取40，则弯曲应力为:Pjmax0.0231Z(1 J/J)0.4F F18346.3N式中Z 计算断面的抗弯曲断面模数，取 Z 5.0 10 9m3l1 计算圆环的曲率半径，计算可得l1 17mmF、F大头及轴承中央截面面积，计算可得F F 0.00176m2查杨连生内燃机设计c的值在 1500020000N - m之间，合格。本课题通过对汽油发动机连杆组的研究，结合汽油机设计参数，对连杆组进行总体布 置；利用EXCE对活塞连杆进行热力与动力分析，从而得到比较理想的连杆组。通过对连 杆组的设计，对发动机有了更进一步的认识，并且巩固了所学的知识。本文的全部工作是在老师的悉心指导下完成的。导师严谨的治学态度、渊博的知识、 刻苦的钻研精神和对学生高度负责的作风使我永生难忘，终身受益。在我论文的完成过程 中，导师付出了大量的心血，在此谨向辛勤培育我的导师致以崇高的敬意和衷心的感谢感谢学院全体老师的辛勤培养和教诲！感谢所有支持和帮助我的同学和朋友们！参考文献1 杨连生内燃机设计北京：中国农业机械出版社，1981.2 1990.3 陈家瑞.汽车构造M.吉林：人民交通技术出版社，2002.4 洪如谨.CAD知识溶接技术培训教程M. 北京：清华大学出版社，2004.5 赵波，龚勉，屠建中.UG CAD实用教材M . （ NX2版）.北京：清华大学出版社,2004.6 赵波，张琴.CAD相关参数化设计培训教程M .（ NX2版）.北京：清华大学出版社,2005.7 张宝生.汽车优化设计理论与方法M. 北京：机械工业出版社，2000.8 于海波，谢琦，吕巍.基于OWL的RB-RBAC策略定义和推理J.吉林大学学 报:2006（5） :754 759.9 王珂.面向数据库的本体抽取与支持工具的研究D.大连海事大学,2007,3.101999.11 2005.12 吴兆汉内燃机设计北京：北京理工大学出版社，1990.13 2002.附录图表P-V图计算转角a （。汽缸瞬时容积（mL）多变指数燃气压力（MPa）调整后的燃气压力（MPa）045.000000.0900.090547.060800.0900.0901050.229700.090:0.0901555.466600.0900.0902062.705300.0900.0902571.855200.0900.0903082.802700.0900.0903595.413700.0900.09040109.536000.0900.09045125.002000.0900.09050141.632400.0900.09055159.238700.0900.09060177.626900.090:0.09065196.600800.0900.09070215.965300.0900.09075235.529000.090r 0.09080255.107500.0900.09085274.525500.0900.09090293.619300.0900.09095312.238200.0900.090100330.245900.0900.090105347.521500.090:0.090110363.959800.0900.090115379.471500.0900.090120385.982500.090:0.090125399.433300.0900.090130409.778000.0900.090135415.982700.090:0.090140421.024300.090:0.090145429.888300.0900.090150437.567400.090:0.090155444.059800.090:0.090160449.367000.0900.090165453.492800.0900.090170456.441800.090:0.090175458.217800.0900.090180458.82371.300.0930.093185458.26051.300.0940.094190456.52721.300.0940.094195453.62121.300.0940.094200449.53841.300.095:0.095205444.27441.300.0960.096210437.82541.300.0970.097215430.18961.300.098P 0.098220421.36881.300.099:0.099225415.37001.300.1010.101230411.20741.300.104：0.104235407.90381.300.1080.108240404.49271.300.1130.113245390.01951.300.118：0.118250374.54311.300.1240.124255358.13711.300.1320.132260340.89031.300.1400.140265322.90741.300.1500.150270304.30851.300.1620.162275285.22951.300.1760.176280265.82041.300.1930.193285246.24481.300.2130.213290226.67731.300.2360.236295207.30231.300.2650.265300188.31071.300.3000.300305169.89761.300.3420.342310152.25941.300.3930.393315135.59001.300.5860.556320120.07821.300.7330.663325105.90381.300.826:0.79633093.23491.300.9970.93733582.22411.301.1561.16634073.00651.301.288r 1.30834565.69621.301.4541.45435056.38491.301.5851.58535546.13961.301.6991.69936045.00141.301.8011.80136045.00141.3512.5928.33036545.98481.3512.2947.98737055.07731.3510.9236.57537565.23961.359.9105.98838072.40671.358.8034.73338581.48871.357.9183.69439092.37281.356.8213.119395104.92561.355.9382.626400118.99551.354.8702.216405134.41561.353.6041.880410151.00671.352.7251.606415168.58071.351.918P 1.385420186.94381.351.6681.204425205.89981.351.4641.057430225.25341.351.297P 0.936435244.81321.351.159:0.837440264.39421.351.0450.754445283.82111.350.949:0.685450302.92951.350.8690.628455321.56821.350.8020.579460339.60041.350.745:0.538465356.90471.350.6970.503470373.37531.350.6560.473475388.92221.350.6210.448480403.47091.350.590:0.426485406.96131.350.5650.408490409.34711.350.5430.392495410.59391.350.5240.378500420.67821.350.5090.367505429.58541.350.4950.358510437.30791.350.4840.350515443.84351.350.4750.343520449.19401.350.4680.338525453.36291.350.4630.334530456.35471.350.4590.331535458.17351.350.4570.330540458.82211.350.456:0.329545458.301600.0900.090550456.611100.0900.090555453.748000.090:0.090560449.708300.0900.090565444.487500.0900.090570438.081800.090:0.090575430.489300.090:0.090580421.711700.0900.090585416.755800.0900.090590411.635300.090:0.090595408.372900.0900.090600405.001400.0900.090605390.566100.0900.090610375.125100.0900.090615358.751600.0900.090620341.533800.0900.090625323.575700.0900.090630304.997000.0900.090635285.933000.090:0.090640266.533200.0900.090645246.960600.0900.090650227.389700.090P 0.090655208.004300.090:0.090660188.995200.0900.090665170.557600.090:0.090670152.887600.0900.090675136.179500.0900.090680120.622200.090:0.090685106.396000.090:0.09069093.669200.0900.09069582.595400.0900.09070073.310200.090:0.09070565.928500.0900.09071055.542900.0900.09071549.221200.0900.09072045.005700.0900.090运动学计算曲轴转 角活塞位移活塞速度活塞加速连杆摆角汽缸容积往复惯性气体力mmm/s度 m/s2L力NN50.1971252.59294416799.171.2485140.046066-8651.57-61.1089100.7861065.154412164932.488121:0.049251-8493.9-61.1089 :151.7598057.65352315989.173.7099420.054517-8234.42-61.1089203.10647710.0605815297.164.9051630.061799-7878.04-61.1089254.80998912.3475914429.91:6.0650670.071012-7431.41-61.1089 :306.85012214.4888413403.57.1810770.082045-6902.8-61.1089359.20294616.4612512236.698.2448040.094768-6301.9-61.10894011.8412618.2448410950.59.248102：0.109036-5639.51-61.1089 :4514.7350719.822999567.64310.183130.124685-4927.34-61.10895017.8521421.182658111.98411.042430.141542-4177.67-61.10895521.1585322.314516607.939r 11.8190.159422-3403.09-61.1089 :6024.6191623.213015079.88812.506360.178137-2616.14-61.10896528.1984123.876293551.59713.098690.197493-1829.07-61.10897031.8606224.306082045.6713.59086p.217298-1053.52-61.1089 :7535.5706924.50745583.043413.978540.237361-300.267-61.10898039.2944924.48852-817.46514.258280.257499420.9942-61.10898542.9993624.26015-2139.5314.427570.2775351101.856-61.10899046.6544523.83545-3369.614.484850.2973011735.346-61.10899550.2310623.22943-4497.1614.429620.3166432316.035-61.1089100 53.7028822.45846-5514.76P 14.262370.3354182840.099-61.1089 :10557.0461521.5398-6418.1113.984630.3534983305.328-61.108911060.2397920.49115-720613.598890.3707693711.09-61.108911563.265419.33018-7880.09P 13.108590.3871314058.246-61.1089 :120 66.1072218.07406-8444.71P 12.518040.4024994349.028-61.1089 :12568.7520616.73915-8906.5411.832360.4168024586.868-61.1089130 71.1891315.34061-9274.19P 11.057370.4299814776.206-61.108913573.409813.89215-9557.7910.199520.441994922.263-61.1089 :14075.4074612.40583-9768.559.2658110.4527935030.803-61.1089145 77.1771310.89197-9918.2:8.263690.4623645107.875-61.1089150 78.715339.359043-10018.6:7.2009940.4706825159.563-61.1089 :15580.019667.81374-100816.0858640.4777365191.736-61.108916081.088666.261065-10116.14.9266850.4835175209.812-61.108916581.921494.704496-10133.1:3.7320320.488025218.547-61.1089 117082.517743.146217-10139.52.5106170.4912455221.848-61.108917582.877241.587388-101411.2712560.4931895222.626-61.108918082.999960.028466-10141.10.0228250.4938535222.68-61.1089 118582.88589-1.53046-101411.225770.4932365222.633-114.10119082.53503-3.08929-10139.6-2.465620.4913385221.906-111.92319581.94743-4.64761-10133.5-3.687840.4881615218.742-108.23 J20081.12323-6.20427-10117-4.883630.4837035210.269-102.95720580.06285-7.75714-10082.7-6.044260