L4100柴油机设计（曲柄连杆机构）毕业设计【说明书+CAD图纸+开题报告+中英文翻译】

L4100柴油机设计（曲柄连杆机构）

摘 要

本次设计主要针对性设计了L4100柴油机的曲柄连杆机构，对这个系统中的各种零部件进行分析相应的分析和设计。由于发动机作为一台完整的动力机械的心脏部位，扮演着居足轻重的加角色。

首先从整体方面着手，先确定整个机体采用的形式，确定整机的外形尺寸。再着眼于各个细节部分。将设计任务逐级分配下去，从缸盖的结构，气门传动组的设计，再到活塞连杆组的连杆、活塞、以及曲轴的设计，最后是相关传动机构的设置，油底壳的外形尺寸等等一系列的复杂设计，最后组成一台完整的发动机。若中间任何一道工序出现差错，这一项任务的完成就会大打折扣。因此本此设计在着手设计曲柄连杆机构的所有零部件时，都本着精益求精的态度去完成。

由于已经给定了发动机的相关参数，所以在设计之初就需要对曲柄连杆连杆机构中的每一个构件（包括活塞，连杆，曲轴）我们都采用先分析其相应的运动情况，再以此为依据设计相关参数，保证动力学分析时能够合理有效的进行，最后进行同时相关强度、硬度的校核。根据最终校核的情况再做出相应的调整。在保证最大化的轻巧，灵便的同时，保证相关技术要求。最后用CAD绘出相应的几何图形。

关键词：柴油机,曲柄连杆机构,动力学分析,CAD制图

L4100 Diesel Engine Design (Connecting Rod Mechanism)

ABSTRACT

The main purpose of this design is to design the crank connecting rod mechanism of the L4100 diesel engine .including a variety of components . As  the heart of the mechanical parts, this system plays a pivotal role.

First from the overall aspects of the first to determine the form of the whole body to determine the overall size of the machine. And then focus on the details of the part. The design task is assigned step by step, from the structure of the cylinder head, the design of the valve drive group, to the design of the connecting rod of the piston connecting rod, the piston, and the crankshaft. Finally, the setting of the relevant transmission mechanism, Size and so on a series of complex design, and finally form a complete engine. If any of the middle of a process error, the completion of this task will be greatly reduced. So this design in the design of the crank link mechanism of all parts, are in the attitude of excellence to complete.

As the engine has been given the relevant parameters, so the beginning of the design of the crank connecting rod mechanism in each of the components (including the piston, connecting rod, crankshaft) we have to use the first analysis of the corresponding movement, and then As the basis for the design of relevant parameters to ensure that the dynamic analysis can be reasonable and effective, and finally the relevant strength, hardness of the check. According to the final check the situation and then make the appropriate adjustments. In ensuring the maximum lightweight, flexible at the same time, to ensure that the relevant technical requirements. Finally, the use of three-dimensional software CAD to produce the corresponding geometric model.

KEY WORDS: diesel engine,the crank connecting rod mechanism;dynamic analysis,three-dimensional software CAD

目 录

前言.....................................................................................................................1

第一章 曲柄连杆机构受力分析 2

§ 1.1曲柄连杆机构运动学

§ 1.1.1 活塞的位移

§ 1.1.2 活塞的速度

§ 1.1.3 活塞的加速度

§ 1.2 曲柄连杆机构中的作用力

§ 1.2.1 气缸内可燃混合气的作用力

§ 1.2.2 机构的惯性力

第二章 活塞组的设计

§ 2.1 活塞的工作环境总括

       § 2.1.1 活塞的工作条件和设计要求

       § 2.1.2工作条件

§ 2.1.3 活塞头部的设计

§ 2.1.4 活塞裙部的设计

§ 2.2 活塞环设计及计算

§ 2.2.1 活塞环形状及主要尺寸设计

§ 2.2.2 活塞环强度校核

§2.3 本章小结

第三章 连杆组的设计

§ 3.1 连杆的设计

§ 3.1.1 连杆的工作情况、设计要求和材料选用

§ 3.1.2 连杆长度的确定

§ 3.1.3 连杆小头的结构设计与强度、刚度计算

§ 3.1.4 连杆杆身的结构设计与强度计算

§ 3.1.5 连杆大头的结构设计与强度、刚度计算

§ 3.2 连杆螺栓的设计

§ 3.2.1 连杆螺栓的工作负荷与预紧力

§ 3.2.2 连杆螺栓的屈服强度校核和疲劳计算

§ 3.3 本章小结

第四章 曲轴的设计

§ 4.1 曲轴的结构型式和材料的选择

§ 4.1.1 曲轴的结构型式

§ 4.1.2曲轴的材料

§ 4.2 曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计

§ 4.2.1 曲柄销的直径和长度

§ 4.2.2 主轴颈的直径和长度

§ 4.2.3 曲柄

§ 4.2.4 平衡重

§ 4.2.5 油孔的位置和尺寸

§ 4.3曲轴的疲劳强度校核

§ 4.3.1 作用于单元曲拐上的力和力矩

§ 4.3.2 名义应力的计算

§ 4.4 本章小结

结 论

参考文献...........................................................................................................43

致 谢

前 言

1.选题的意义和目的

截止到如今，柴油机已经走过了风风雨雨的80多年的岁月历程。这一段岁月中，柴油机的发展有过繁荣，也有过令人唏嘘的阶段。但是随着我们一代又一代人的努力，和坚持不懈的奋斗，柴油机已经取得了可喜的成就，被广泛应用在国民生产生活的各个领域。

众所周知，一台发动机能够正常的运行，一定离不开曲柄连杆机构这样一个能够进行动力传动系统。此系统保证发动机各个工作循环的顺利进行，同时将活塞顶部可燃混合气然烧产生的气体压力转化为曲轴的转矩对外输出。其中活塞和缸盖在发动机工作中提供然烧反应场所，连杆在整个运动过程中主要承受着来自高温气体的压力和活塞的王付惯性力所残生的狡辩载荷。初次之外，连杆在在狡辩载荷的作用下还会发生断裂，将会导致一系列的事故的发省。严重者导致柴油机的就此报废，影响工作的正常进行，所以，保证曲柄连杆机构相关参数的正确性具有重要意义。

2.主要设计内容

设计一款D×S=100×125mm,12h功率44kW/2200r/min。设计要求：

1、整机装配图（纵剖）；活塞、连杆、曲轴零件图。

（总图量不少于三张A0图，其中手工绘图不少于一张A0图。）

2、撰写设计说明书，不少于12000字。

3、翻译外文资料，不少于10000字符。

通过查阅相关资料，了解曲柄连杆机构，主要组成结构。研究各零部件的工作环境以及各种先关受力的情况。画出相应的受力分析或者剪力弯矩图，分析完成以后，决定所选尺寸是否符合相关要求，能否是整个机构配合起来能够正常运转，这对于整机的运转稳定性有着重要的意义。本次设计的内容就是要完成L4100柴油机的曲柄连杆机构的活塞、连杆、曲轴的设计使之能够达到我们生产所需。

请对照参考观察同类发动机实物，进行曲柄连杆机构相关零件设计。

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