武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案概要.docx
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武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案概要.docx
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武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案概要
武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案
(课次:
4学时:
2)
(本课程适用专业:
轮机工程技术(船舶内燃机方向))
课题:
主要机件及工作条件,气缸盖
教学目标:
知识目标:
掌握柴油机主要机件的名称和作用,掌握柴油机机件的工作条件,熟悉气缸盖的结构。
能力目标:
能识别柴油机气缸盖结构。
教学重点:
柴油机主要机件及工作条件。
教学准备:
教学地点:
多媒体教室
教具:
多媒体课件,气缸盖实物
教材:
《船舶柴油机》,徐立华主编
教学方案的设计:
步骤一:
回顾与引入(5分钟)
Q:
为什么要进行柴油机增压?
A:
为了提高柴油机功率。
Q:
增压柴油机有什么特点?
A:
进气压力提高,气阀重叠角加大,压缩比降低。
Q:
柴油机怎么分类?
A:
按工作原理、进气方式、结构特点、转速、气缸排列等分类。
Q:
柴油机的基本结构包括哪些?
A:
固定部件、运动部件、配气系统、燃油系统、滑润系统、冷却系统、起动装置、调速装置等。
步骤二:
柴油机的主要机件(30分钟)
1、燃烧室组件:
包括气缸套,气缸盖和活塞组件。
2、曲柄连杆机构:
包括连杆组件和曲轴组件。
3、支承联接组件:
主要有机座、主轴承、机体等。
柴油机的主要机件也可以按工作时运动状态不同分为固定部件和运动部件两大类。
固定部件:
包括气缸盖、机体、机座和主轴承等。
运动部件:
有活塞组件,连杆组件和曲轴组件等。
步骤三:
主要机件的工作条件(30分钟)
通常把力和热对机件的作用分别称为机械负荷和热负荷。
1、主要机件的机械负荷
⑴气体作用力
柴油机机件疲劳破坏程度正比于转速n、最高爆发压力值Pmax和燃烧压力升高率。
通常将最高爆发压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。
⑵运动惯性力
⑶联接紧固预紧力
2、主要机件的热负荷
由于高温对机件产生的综合影响称为机件的热负荷。
⑴与最高允许温度比较
⑵排气温度
⑶热应力
3、主要机件的其它工作条件
主要机件在工作中还会受到燃气中腐蚀成份的腐蚀,冷却液的腐蚀以及相互摩擦表面产生磨损等危害,从而加速机件的损伤。
步骤三:
气缸盖(cylindercover)(22分钟)
1、认识气缸盖的结构
⑴小型柴油机:
整体式或块状式结构
⑵中、大型柴油机:
单体式气缸盖
讲解图2-2、图2-4。
⑶气缸盖和气缸套之间的密封
2、气缸盖功用
⑴封闭气缸套顶部,与活塞、缸套共同组成密闭的气缸工作空间。
⑵将气缸套压紧于机体正确位置上,使活塞运动正常。
⑶安装柴油机各种附件以及气阀摇臂装置等等。
⑷布置进、排气道,冷却水道等。
在小型高速机的气缸盖中还布置涡流室或预燃室等。
3、气缸盖的工况
⑴热应力
⑵气体压力
⑶安装应力
⑷腐蚀
4、气缸盖的要求。
足够的强度、刚性、良好的耐热性;良好的浇铸工艺性。
步骤五:
课程小结(3分钟)
柴油机主要机件:
燃烧室组件、曲柄连杆机构、支承联接组件等,主要机件的工作条件:
机械负荷、热负荷,气缸盖的结构、功用、工况、要求。
重点认识图2-2、图2-4气缸盖的结构。
武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案
(课次:
5学时:
2)
(本课程适用专业:
轮机工程技术(船舶内燃机方向))
课题:
气缸套
教学目标:
知识目标:
气缸盖的功用、工况、要求及结构;气缸套的功用、工况、要求及结构。
能力目标:
能运用气缸盖和气缸套的知识,分析气缸盖和气缸套的结构。
教学重点:
气缸套的结构。
教学准备:
教学地点:
多媒体教室
教具:
多媒体课件、气缸套实物
教材:
《船舶柴油机》,徐立华主编
教学方案的设计:
步骤一:
复习气缸盖结构(30分钟)
Q:
介绍图2-2、图2-3气缸盖结构。
A:
1-孔1是喷油器安装孔,2、3分别是排气和进气通道,孔4是装起动阀孔,孔5接示功器、安全阀。
Q:
冷却方式及结构类型?
A:
钻孔冷却,双层底式结构。
Q:
介绍图2-4MC气缸盖结构。
A:
1-排气阀孔;2、3、4、5、6-冷却水孔;7-冷却水腔;8-喷油器孔;9-缸盖螺栓孔;10-安全阀和示功阀孔;11-圆环;12-泄放通道;13-排气阀螺栓孔;14-启动阀孔;15-启动空气通道。
Q:
图2-4MC气缸盖结构如何体现“薄壁强背”结构。
A:
采用较薄的火力底板以减小其壁面温差和热应力,采用较厚的中隔板和较高的气缸盖高度构成了刚度很强的“背部”,并通过气道壁对底板的支撑,减小底板所承受的机械应力。
兼顾降低降低热应力和机械应力,根据其要求不同正确利用材料,是一种合理的结构。
Q:
图2-4MC气缸盖结构与图2-2气缸盖有何不同?
A:
锻钢材料,用于强化机,都是单体式。
Q:
根据气缸盖结构归纳其功用。
与图2-2气缸盖有何不同?
A:
⑴封闭气缸套顶部,与活塞、缸套共同组成密闭的气缸工作空间;⑵将气缸套压紧于机体正确位置上,使活塞运动正常;⑶安装柴油机各种附件以及气阀摇臂装置等等;⑷布置进、排气道,冷却水道等;在小型高速机的气缸盖中还布置涡流室或预燃室等。
步骤二:
认识气缸套(cylinderliner)的结构(32分钟)
1、气缸套的形式
⑴湿式气缸套
⑵干式气缸套
⑶带冷却水套式
2、二冲程柴油机的气缸套
3、二冲程气缸套的润滑与冷却
步骤三:
气缸套的功用、工况及要求(25分钟)
1、气缸套的功用
⑴与缸盖、活塞共同构成气缸工作空间。
⑵筒形活塞柴油机的气缸套承受活塞侧推力,成为活塞往复运动的导程。
⑶将活塞组件及本身的热量传给冷却水,使之工作温度适当。
⑷二冲程柴油机的气缸套布置有气口,由活塞启闭,实现配气。
2、气缸套的工作条件
高温、高速滑动摩擦、热应力、腐蚀;气体作用力、侧推力及安装预紧力。
3、对气缸套的要求
足够的强度、刚度和耐热性能,较好的耐磨性能。
工作中应有良好润滑和冷却。
步骤六:
课程小结(3分钟)
气缸盖的功用、工作条件、要求和结构,气缸套的功用、工作条件、要求和结构。
武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案
(课次:
6学时:
2)
(本课程适用专业:
轮机工程技术(船舶内燃机方向))
课题:
活塞组件
教学目标:
知识目标:
活塞组件的工作条件和常用材料;活塞本体、活塞环、活塞销的结构;活塞杆与填料函的结构。
能力目标:
能运用活塞组件的知识,分析活塞组件的结构。
教学重点:
活塞组件的工作条件和结构。
教学准备:
教学地点:
多媒体教室
教具:
多媒体课件,筒形活塞组件实物
教材:
《船舶柴油机》,徐立华主编
教学方案的设计:
步骤一:
回顾与引入(3分钟)
Q:
气缸盖的结构形式有哪些?
A:
整体式、分组式和单缸式。
Q:
气缸套的结构形式有哪些?
A:
湿式、干式、带冷却水套式。
Q:
燃烧室组件除了气缸盖、气缸套外,还包括哪些机件?
A:
活塞组件。
步骤二:
活塞组件(pistonassembly)的组成、功用及工作条件(20分钟)
模拟演示活塞组件与连杆和十字头连杆连接运动帮助认识活塞组件。
1、组成:
筒形活塞组件通常是由活塞本体、活塞销以及活塞环等零件组成;十字头式活塞无活塞销,有与活塞紧固的活塞杆。
2、主要功用:
⑴组成封闭的燃烧室空间;
⑵承受气缸内气体的压力,并将其传递给连杆;
⑶承受连杆倾斜时所产生的侧推力,起往复运动的导向作用;
⑷起开启、关闭气口的“滑阀”作用。
3、工作条件:
高温、高负荷、高速运动、润滑不良以及冷却困难等。
4、活塞本体的常用材料:
⑴合金铸铁材料具有较高的机械强度、较小的热膨胀系数以及良好的耐磨和耐腐蚀性能,价格低廉,工艺性好;但其缺点是密度大,吸热性和导热性比铝合金差。
⑵铝合金材料密度小,铝合金活塞比铸铁的要轻30%~50%,因而能相应地减小活塞组的往复惯性力,因此高速柴油机的活塞广泛采用铝合金材料。
但铝合金材料的热强度较差,热膨胀系数较大。
⑶铸铁话塞与气缸套的热膨胀系数非常接近,因此,无论是在冷态或是在热态状态下,活塞与气缸套的配合间隙几乎保持相同的数量值;而铝合金活塞由于其热膨胀系数较大,与气缸套的冷态配合间隙要比铸铁的大一倍左右,这在冷车启动和低负荷运转时,将加剧活塞对气缸套的撞击。
⑷球墨铸铁和耐热合金材料具有更高的机械强度。
在强载柴油机中,常用这种材料制成薄壁式的活塞结构,以增加其承受热负荷的综合能力。
耐热合金钢一般用作组合式活塞的头部材料。
步骤三:
活塞本体(pistonbody)(30分钟)
1、工作条件:
高温、高压,承受交变应力、侧推力,高速滑动摩擦,润滑条件差,磨损也较严重。
2、要求:
有较高的热强度和良好的耐磨性。
管理中应力求降低热负荷。
3、结构型式
⑴中小型柴油机:
筒形非冷却式整体活塞
特点:
①顶板与圆周壁有较大的过度圆弧,且有较厚尺寸,使热流有较大的传递截面。
这种活塞对活塞环的传热可靠性要求较高;②多用铝合金(如ZL109等)制造,它导热好,活塞温度分布较均匀,热应力小,质量小,往复运动惯性力也小;③为防止高温时头部与缸壁大面积接触和低温时因间隙过大而漏气太大,往往在头部制有螺纹外圆等结构。
⑵大型低速机:
十字头式冷却组合活塞
特点:
①顶较薄,内外温差应力较小,顶板下有8根径向加强筋,这样形成薄壁强背结构型式,使冷却效果提高。
②活塞顶壁与圆周壁面过度圆角厚度也小,热量由顶壁传向圆周壁较少,使活塞环温度不高。
③活塞头部装有五道气封活塞环,活塞裙部装有四道青铜承磨环,用以改善裙部与气缸套磨合性能。
④活塞裙较长,保证活塞在上止点时遮闭进排气口。
⑤组合式结构,顶部用耐热合金钢,裙部用耐磨合金铸铁制造,这样使材质合理使用,制造简化。
⑥活塞顶与裙部用柔性螺栓从裙部倒拧入活塞顶,细长螺栓采用球面垫圈,使螺栓抗疲劳强度提高,防止因对中误差造成的螺栓附加弯曲力矩。
⑦活塞顶与裙部安装支承面必须精密加工并拂刮,使接触面积大于85%;活塞顶外圆圈与裙部接合部位轴向间隙将影响到工作后活塞顶的变形及应力分布,故有明确规定。
⑶中高速柴油机:
高强载铸铁活塞
特点:
①采用薄壁桁架结构,依靠设在顶壁的筋肋来承受最高燃烧压力。
②因刚度大质量小,已与钢顶铝裙组合活塞质量接近。
③活塞销座与活塞顶壁用筋肋与活塞销毂水平方向筋肋相联,最高爆发力经筋肋传给销座而不影响裙部围壁。
④冷却油腔做得较大,振荡冷却效果显著。
⑤与缸套配合间隙仅为铝合金活塞的一半,且冷热态几乎一样,活塞对缸套晃动、敲击得以防止和减轻。
4、活塞冷却方式
筒形活塞:
喷射冷却、钻孔冷却、振荡冷却,在十字头式柴油机:
套管式和铰链式两种冷却液输送机构。
步骤四:
活塞环(pistonring)(20分钟)
1、密封环(气环)
功用:
阻止气缸中气体泄漏,并将活塞的部份热量传给气缸套。
⑴密封环的工作原理:
气体力和弹簧的弹力
⑵密封环的截面形状
2、刮油环(油环)
功用:
刮除缸壁内表多余的润滑油。
⑴活塞环的泵油作用原理
⑵刮油环的刮油作用
⑶刮油环的安装
3、承磨环
步骤五:
活塞销(pistonpin)(5分钟)
⑴浮动式活塞销
⑵固定式活塞销
步骤六:
活塞杆与填料函(pistonrodandstuffingbox)(10分钟)
⑴活塞杆的功用:
十字头式柴油机的活塞通过活塞杆、十字头与连杆小端相连。
⑵活塞杆的结构:
活塞杆的杆身为实心或中空结构。
⑶活塞杆填料函功用:
防止气缸油向下窜涌的燃烧产物污染曲轴箱中的润滑油;密封扫气箱;防止润滑油上窜到扫气箱空间。
⑷活塞杆填料函结构
课外作业(2分钟)
1.筒形活塞和十字头活塞组件由哪些零件组成?
2.活塞有哪几种冷却方式?
3.从测量取得6ESDZ43/82B型柴油机某缸压缩比为11,改为11.5,应如何进行调整。
武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案
(课次:
7学时:
2)
(本课程适用专业:
轮机工程技术(船舶内燃机方向))
课题:
十字头组件、连杆组件
教学目标:
知识目标:
十字头组件的功用、工况、组成及其结构;连杆组件的功用、工作条件及要求;连杆组件的结构。
能力目标:
熟悉十字头、连杆的结构。
教学重点:
十字头组件的组成及结构;连杆组件的工作条件及结构。
教学准备:
教学地点:
多媒体教室
教具:
多媒体课件、组杆组件实物
教材:
《船舶柴油机》,徐立华主编
教学方案的设计:
步骤一:
复习活塞组件(3分钟)
Q:
活塞组件由哪些零件组成?
A:
活塞本体、活塞销、活塞环、活塞杆及填料函等。
Q:
活塞本体是什么形状?
A:
纵向为上小下大的锥形,裙部椭圆。
Q:
活塞组件与什么零件连接?
A:
连杆或十字头。
步骤二:
十字头组件(crossheadassembly)的功用和工况(10分钟)
功用:
将活塞杆下端通过十字头销与连杆小端轴承联接起来,并将活塞所受的动力传给连杆、曲轴。
工况:
气体力、侧推力、润滑不良。
步骤三:
十字头组件结构及导板(5分钟)
讲解图2-34。
步骤四:
十字头本体(15分钟)
1、材料:
一般用优质碳钢锻造,有时也采用合金钢。
2、要求:
除保证有足够的强度外,要有足够的刚度。
3、结构特点:
⑴粗而短,刚度高,销表面的线速度高,有利于轴承油膜的形成。
⑵表面耐磨性高;
⑶对其表面粗糙度的要求也很高。
步骤五:
十字头滑块(12分钟)
1、三种结构形式
双滑块结构、单滑块结构和圆筒形滑块。
2、润滑油供应方法
用专用油泵将高压润滑油由铰链机构输入十字头组件。
也有的是由连杆大端上行送至小端的压力润滑油,先润滑轴承再润滑滑块导板摩擦面。
步骤六:
连杆组件(connectingrodassembly)的功用、工况及要求(10分钟)
连杆组件:
连杆本体、连杆盖、连杆螺栓和大、小端轴承等。
1、功用:
①连杆小端轴承与活塞销(或十字头销)滑动配合,大端轴承与曲轴的曲柄销颈配合,形成曲柄连杆机构,将活塞的直线运动转换为曲轴的回转运动;②工作中活塞顶面所受气体压力由连杆传给曲轴,将往复机械功变为曲轴转动转矩。
③连杆运动形式十分复杂:
小端作直线运动,大端作回转运动,杆身作平面运动,其杆身中心不断相对气缸中心左右摆动。
2、工作条件:
气体爆发力和活塞连杆小端等往复运动惯性力等交变冲击载荷。
3、要求:
①具备足够的刚度和抗冲击疲劳强度;②尽可能质量轻,惯性小;③连杆轴承应耐磨可靠;④连杆螺栓应有较高疲劳强度和联接可靠。
4、材料:
都用优质钢材模锻后加工制造,材料有35、45、35CrM。
或40Cr等,并采用正火或调质等热处理。
步骤七:
连杆组件的结构(20分钟)
1、筒状活塞式柴油机的连杆
中碳钢或合金钢的自由锻造或模锻毛坯制造。
⑴连杆杆身
⑵连杆小端
⑶连杆大端和轴瓦:
连杆大端的结构形式:
船用连杆大端、平切口连杆大端、斜切口连杆大端,连杆大端轴承常用薄壁轴瓦、厚壁轴瓦或将轴承合金直接浇铸在船用式连杆大端的内表面。
常用的轴承合金有白合金、锡铝合金和铜铅合金。
⑷连杆的润滑:
压力润滑在大多数中小型柴油机中,连杆中润滑油都是由曲柄销油孔出来,润滑大端轴承后沿连杆中心孔或另附设油管到达连小端的。
连杆大端上轴承的出油孔都偏离垂直中心线方向,甚至开在水平两侧,以保证主轴承的承压面完整。
1、十宇头式柴油机连杆
讲解图2-46所示RTA柴油机连杆。
特点:
连杆小端是十字头轴承,用薄壁下轴瓦,小端盖内表面直接浇铸轴承合金,常制成叉形剖分式结构;杆身和大端,由于其尺寸和质量大,为便于制造,杆身多为圆形截面;连杆大端为船用式大端,用薄壁轴瓦,只有RTA38型柴油机是将白合金直接浇铸在大端孔内。
讲解图2-47所示L-MC柴油机连杆。
特点:
连杆的杆身与连杆大、小端轴承座合为一体,整个连杆结构紧凑,长度很短,可减少整机高度。
连杆大端为平切口式,大端上半部和杆身连成一体。
这种形式的连杆小端刚性大,十字头销短而粗,采用全支承刚性十字头轴承。
它的承载能力和工作可靠性都明显增加。
步骤八:
V型柴油机连杆(7分钟)
V型柴油机中两列气缸共用一根曲轴,每一曲轴柄销上安装两根连杆。
V型柴油机的连杆有以下三种形式:
1、并列式连杆
2、主副连杆
3、叉骑式连杆
步骤九:
连杆螺栓(5分钟)
功用:
连接连杆大端和连杆盖。
工作条件:
连杆螺栓要受到装配时预紧力的作用。
要求:
在材料选用、结构设计、加工工艺和装配质量以及维护管理等各个方面来保证连杆螺栓的工作可靠性。
材料:
采用优质合金钢材料,只是在低速柴油机中才用优质碳钢材料。
结构:
讲解图2-50。
步骤十:
课程小结(3分钟)
十字头组件的组成与结构,连杆组件的组成与结构。
L-MC柴油机连杆与RTA柴油机连杆结构的区别。
武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案
(课次:
8学时:
2)
(本课程适用专业:
轮机工程技术(船舶内燃机方向))
课题:
曲轴组件
教学目标:
知识目标:
曲轴组件的功用、工作条件和要求和结构。
能力目标:
能运用曲轴组件的知识,分析曲轴组件的结构。
教学重点:
曲轴组件的工作条件和要求和结构。
教学准备:
教学地点:
多媒体教室
教具:
多媒体课件
教材:
《船舶柴油机》,徐立华主编
教学方案的设计:
步骤一:
回顾与引入(3分钟)
Q:
十字头组件由哪些零件组成?
A:
十字头本体、十字头滑块等。
Q:
连杆组件由哪些零件组成?
A:
连杆本体、连杆端盖、大小端连杆轴承、连杆螺栓等。
Q:
三大运动件是什么?
A:
活塞组件、连杆十字头组件和曲轴组件。
步骤二:
曲轴组件(crankshaftassembly)的组成(5分钟)
组成:
曲轴、飞轮等。
曲轴总体构造:
由中间的若干单位曲柄(曲拐)和自由端(freeend)及飞轮端(fiywheelend)组成。
自由端通常设有驱动柴油机各种辅助设备的驱动齿轮。
飞轮端设有联接法兰与飞轮及功率输出轴相联并经其输出功率。
单位曲柄:
单位曲柄是由主轴颈(mainjournal)、曲柄臂(crankthrow)和曲柄销(crankpin)所组成。
步骤三:
曲轴组件的功用、工作条件和要求(17分钟)
1、功用
⑴把活塞的往复运动通过连杆变成回转运动;⑵把各缸所作的功汇集起来向外输出;⑶带动柴油机的附属设备。
2、工作条件
曲轴的工作条件极为复杂,也很苛刻,主要表现在:
①气体作用力、往复运动惯性力及连杆大端回转惯性力,使各单位曲柄受到弯曲与扭曲和相互扭转及产生疲劳损伤,受力复杂;
②形状复杂,应力集中十分严重;
③曲轴细长刚性较差,附加弯曲应力很大;
④曲轴各轴颈与轴承间的摩擦表面的比压大,相对摩擦速度高,加上轴颈负荷周期变化的冲击性,故不容易形成良好的液体摩擦条件,轴颈遭受的磨损严重。
3、对曲轴的技术要求
较好的抗弯抗扭的疲劳强度以及表面足够的耐磨性。
⑴材料要求。
⑵尺寸精度要求。
⑶表面精度要求。
步骤四:
曲轴结构(30分钟)
⑴整体式曲轴:
整根曲轴由整体锻造或铸造而成,在中、小型柴油机中广泛应用。
⑵套合式曲轴:
有半套合式和全套合式两种。
⑶焊接式曲轴:
各单位曲轴柄在主轴颈中央部位通过窄缝埋弧焊,连成一整体。
焊接式曲轴不仅消除了大件锻造的困难,而且还能使曲轴的重量较套合式有大幅度降低。
此外,对超长行程十字头式柴油机,焊接式曲轴由于其曲柄臂底部能与主轴颈外圆接近齐平,能使连杆长度得以缩短,发动机高度大为减低。
⑷组合式曲轴:
有分段式和圆盘式两种。
⑸曲轴的润滑:
多数筒状活塞式柴油机用于润滑曲轴各轴承和冷却活塞的润滑油,是由润滑油总管送入主轴承,再通过曲轴内的油孔送往大端轴承和活塞组。
步骤五:
多缸机曲柄排列(15分钟)
多缸机曲柄排列应考虑以下几点:
⑴为了使柴油机输出的扭矩均匀,各缸间的发火间隔角应相等。
如果有i只气缸,则单列式柴油机的发火间隔角为:
四冲程柴油机的发火间隔角φ=720°/i二冲程柴油机的发火间隔角φ=360°/i。
⑵为了减轻主轴承的负荷,改善曲轴的受力状态,应尽量避免相邻气缸连续发火。
⑶柴油机的平衡性好,或者最容易采取平衡措施予以平衡。
此外,还应考虑发火顺序对曲轴扭转振动的影响,以及有利于排气系统的布置和制造加工等要求。
步骤五:
飞轮(flywheel)(10分钟)
功用:
使柴油机回转角速度趋于均匀,协助柴油机起动,保证柴油机空车运转的稳定性。
结构:
用铸铁、铸钢或锻钢制成轮缘形结构。
步骤六:
课程小结(8分钟)
曲轴组件的工作条件、要求和结构。
课外作业(2分钟)
1、什么叫薄壁强背结构?
它突出的优点是什么?
2、曲轴主要有哪些功用?
其工作条件复杂体现在哪些方面?
3、试分析曲轴产生弯曲疲劳和扭转疲劳的特征和原因。
武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案
(课次:
9学时:
2)
(本课程适用专业:
轮机工程技术(船舶内燃机方向))
课题:
主要固定件
教学目标:
知识目标:
机体、机座、轴承与贯穿螺栓的结构及作用。
能力目标:
能运用机体、机座、轴承与贯穿螺栓的知识,分析机体、机座、轴承与贯穿螺栓的结构。
教学重点:
机体、机座、轴承与贯穿螺栓的结构。
教学准备:
教学地点:
多媒体教室
教具:
多媒体课件
教材:
《船舶柴油机》,徐立华主编
教学方案的设计:
步骤一:
回顾与引入(3分钟)
Q:
十字头组件由哪些零件组成?
A:
十字头本体、十字头滑块等。
Q:
连杆组件由哪些零件组成?
A:
连杆本体、连杆端盖、连杆轴承、连杆螺栓等。
Q:
三大运动件是什么?
A:
活塞组件、连杆十字头组件和曲轴组件。
步骤二:
主要固定件(6分钟)
组成:
柴油机主要固定机件包括气缸套、气缸体、机架、机座和主轴承等。
功用:
它们构成柴油机的工作循环空间和曲轴箱空间,并支承柴油机的所有其它机件和附属设备。
工作条件:
机体机座承受安装支承于它们所有机件的重力;在工作中承受气体作用力、运动机件惯性力和倾覆力矩;紧固螺栓使其承受安装应力;因各处温度不同使其产生热应力。
要求:
⑴应有足够大的刚度,使各运动机件的支承和导承变形小,以保证良好的配合和相互位置精度;
⑵应有足够的强度,避免运行中产生裂纹和损坏;
⑶因机体机座的轮廓尺寸决定整个柴油机外形尺寸,同时重量占整个柴油机重量的25%~40%,所以机体机座要尺寸小,质量小;
⑷各贴合面应有良好密封。
步骤三:
机体、机座(30分钟)
柴油机的固定部件中机体与机座构成了柴油机的骨架与箱体。
由于柴油机结构类型的不同,机体、机座的结构也相应地会有较大的差别,形式繁多。
1、机体(enginebody)
讲解图2-61、图2-63。
2、机架(frame)
讲解图2-62、图2-64、图6-65。
2、机座(bedplate)
讲解图2-62、图2-66、图2-67。
步骤四:
贯穿螺栓(throughbolt)(12分钟)
功用:
将机体与机座及气缸体紧固成刚体。
结构:
如图2-68所示。
步骤五:
柴油机轴承(bearing)(36分钟)
1、柴油机轴承功用、工况和要求
功用:
改善摩擦状态、减轻磨损、延长机件寿命,使相互运动的机件能保持正确的相互位置关系和良好的技术状态。
工况:
①在交变的负荷下工作;②轴承的负荷很大;③相对运动速度又高;④润滑油中杂质以及滑油变质等腐蚀破坏,使轴承容易损伤。
要求:
优良的耐磨性能,足够刚度和强度,精确安装,良好的润滑。
2、滑动轴承
组成:
滑动轴承主要由轴承座、轴承盖、轴瓦及轴承螺栓等组成。
结构:
⑴按布置形式分:
①正置式:
图2-70。
特点:
刚性较好,应用于大多数柴油机中。
②隧道式:
135系列柴油机采用滚动主轴承结构。
特点:
滚动轴承外圈与机架座孔为过度配合,两端有锁簧限制轴向
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