汽车发动机常见故障分析毕业设计说明书文档格式.docx
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frontpage2003零件、连杆部件装配体以及曲柄连杆机构装配体三维模型。
在
软件的基础上,开发设计了包含发动机常见故障分析及维修对策内容的网页。
网页的内容主要包括发动机两大机构五大系统方面的维修问题。
其功能有查找
内容方便,所占空间小,操作简单等优点。
【关键词】两大机构五大系、故障分析、维修对策
2.
Abstract
rodconnectingenginecrankandweusethisTheJettaEA113enginetype,
mechanismrodcrankconnectingmodelingparameterscalculation.Themechanism
piston,acomprisesthroughsolidworks2011.ItMainlymodelwasdesigned
mechanismconnectingrodandacrankcrankshaft,connectingrodpartsassembly
ofanddesignwedevelopmentassemblymodel.Basedonthefrontpage2003software,
content.webpagemeasuresofthecommonfaultanalysisandrepairtheengine'
s
systemsfivemechanismsandanenginetwobigwebpagecontentmainlyincludes
smallisconvenient,tofindcontentrespecttorepairtheproblem.Itsfunctioniswith
on.sosimpleoperationandoccupiedspace,
360702501:
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faultsystems;
Commonbiginstitutionsandfivewords【Key】two
MeasuresAnalysis;
repair
3.
前言章第1
随着我国道路交通网络的大力建设,汽车制造业正如雨后春笋般发展起来,
汽车作为主要的交通工具,其在使用过程中的故障会直接威胁人们的安全,汽
车在使用过程中的保养与维修也成为人们关心的问题。
汽车发动机在汽车构造
上有着重要的位置,在使用过程中,汽车发动机的故障问题是引发交通事故的
主要因素之一。
本毕业设计即要求针对汽车发动机各个部分进行故障分析以及
编辑成网页提供共享信息。
在用frontpage2003相应的维修对策研究,并通过
的模型时参照了捷达发动机EA113solidworks2011建立发动机曲柄连杆的3D
结构参数。
4.
曲轴设计章第2
曲轴的结构与其制造方法有直:
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接关系,在进行曲轴结构设计时必须同时考虑。
曲轴分整体式和组合式两大类。
本毕业设计采用整体式设计。
曲轴介绍2.1
曲轴是发动机最重要的机件之一,它的尺寸参数在很大程度上不但影响着发
动机的整体尺寸和质量,而且影响着发动机的可靠性与寿命。
曲轴的破换事故
可能引起其他零部件的严重损坏。
设计曲轴时,必须正确选择曲轴的尺寸参数、
结构形式、材料与工艺,以求获得最经济、最合理的效果。
曲轴结构和材料分析2.2
)材料:
在结构设计和加工工艺正确合理的条件下,主要是材料强度决1(
定着曲轴的体积、重量和寿命,作为曲轴的材料,除了应具有优良的机械性能
以外,还要求高度的耐磨性、耐疲劳性和冲击韧性。
同时也要使曲轴的加工容
易和造价低廉。
在保证曲轴有足够强度的前提下,尽可能采用一般材料。
以铸
代锻,以铁代钢。
高强度球墨铸铁的出现为铸造曲轴的广泛采用提供了前提。
球墨铸铁就其机械性能和使用性能而言,比其它多种铸铁都要好。
球墨铸铁
曲轴可以铸成复杂的合理的结构形状,使其应力分布均匀,金属材料更有效地
利用,加上球铁材料对断面缺口的敏感性小,使得球铁曲轴的实际弯曲疲劳强
度与正火中碳钢相近。
该发动机曲轴采用球墨铸铁铸造而成。
)曲轴长度:
曲轴的长度都是由总体布置决定的,主要取决于缸心距(2
及曲轴的支承形式。
当曲轴采用全支承时,曲轴的长度就要大、气缸直径DL0
一些。
曲轴总长度定下来后,曲轴其他部位长度的确定就是如何合理分配的问
。
2.1题了。
曲轴的结构形式如图
5.
曲轴结构图2.1图)连杆轴颈:
在设计曲轴轴颈时,首先应该考虑连杆轴颈,因为连杆轴3(
值,颈的负荷比主轴颈的负荷大。
在现在发动机设计中,一般趋向采用较大的D2以减小连杆轴颈比压,提高连杆轴承的工作可靠性和刚度。
。
这样设计的优点是:
LD,减小因此当前的设计趋势是:
增加22增加,比压下降,耐磨性提高。
D①L一定时,22增加时,弯曲刚度增加,扭转刚度增加。
②D2下降时,纵向尺寸下降,曲轴刚度提高。
③L2过小,润滑油很容易/D2L/D2≈0.4。
因为如果L从润滑理论来讲,希望22/从滑动轴承两端泄掉,油膜压力建立不起来,轴承的承载能力下降;
如果L2过大,则润滑油流动不畅,导致油温升高,润滑油粘度下降和承载能力下降。
D2
过大时,曲轴变形大,容易形成棱缘负荷。
而且当L2还受到两个限制:
D提高2增加导致离心力增加,转动惯量增加。
D①2的取值为D2L/②受到两岸大头及剖分面形式的影响,一般2)/D≤0.65(平切口D2;
从曲轴等D=D(4)主轴颈:
从曲轴全长等刚度的角度出发,应该设计成21都大于连D<D。
但是在实际结构中,主轴颈D强度的角度出发,应该设计成112,这样做的原因是:
D杆轴颈2增加,可以增加曲轴轴颈的重叠度,从而提高曲轴刚度,而不增加离心①D1力。
加粗主轴颈后,可以相对缩短其长度,从而可以增加曲柄厚度,即增加了
曲柄刚度。
这点非常可贵,因为大多数曲轴最薄弱的部分就是曲柄,很多断裂
都发生在此处。
增加不多。
但I增加,转动惯量增加,可增加扭转刚度,固有频率②DWe1
6.
增加,主轴承圆周速度增加,摩擦损失增加,油温提高。
一般D是,1≥0.3。
/DL,LD/D≈1.05~1.25,L<121211多缸发动机的曲柄销长度是相等的,但是主轴颈的长度则不一定相等。
负荷
较大的主轴颈应该长一些,安装推力轴承的主轴承也要长一些。
)曲柄:
曲柄应选择适当的厚度、宽度,以使曲轴有足够的刚度和强度。
5(
曲柄的形状应合理,以改善应力的分布。
在确定曲柄的尺寸时,应该考虑到曲
柄往往是整体式曲轴中的最薄弱环节。
如果在曲轴设计时注意到了防止扭振,
那么曲轴经常遇到的破坏形式便是沿曲柄的弯曲疲劳破坏。
曲柄在曲拐平面内
的抗弯能力以其矩形截面系数来衡量,曲柄横截面的抗弯截面系数为:
2)/6=(bhWσ为曲柄宽度。
b式中,h为曲柄厚度;
好得多。
b要比增加曲柄的宽度为了提高曲柄的抗弯能力,增加曲柄厚度h
据统计表明:
提高,则圆角h,实际上提高40%,因为调高10%,W理论上提高20%①hσ处应力集中现象减轻,使应力分布趋于均匀。
但是在缸心距一定的条件下,增
的增加受到限制。
h加曲柄厚度的代价是缩短轴颈的长度,可见
提高,应力b,这是由于10%,实际上提高5%理论上提高②b提高10%,Wσ分布不均匀更加严重。
现代发动机曲轴大多数采用椭圆形曲柄,这样既可以尽量减小曲轴质量,又
可以最大限度地保证曲柄应力分布均匀。
拐上的离心惯43、拐和第1(6)平衡块:
对四拐曲轴来说,作用在第、2
性力互成力偶。
这两个力偶大小相等、方向相反,所以从整体上讲是平衡的,
但是这两个力偶却还是作用在曲轴上了,曲轴这两个对称力偶的作用下可能发
生弯曲变形。
由于曲轴是安装在机体的主轴承中的,所以曲轴发生弯曲变形时
上述力偶就将也部分地作用在机体上,使机体承受附加弯曲力偶的作用,尤其
是在此情况下主轴承的工作条件也要变坏。
安装平衡重,改善曲轴本身和机体
的受力情况,尤其改善了主轴承的工作条件。
设计时,平衡重对主轴承工作情况的影响是利用主轴颈载荷图来进行估算的。
没有平衡重时,由于离心惯性力的影响,主轴颈表面所受载荷的分布可能很不
7.
均匀,一部分轴颈表面所受载荷很大,但另一部分轴颈表面却完全不承受载荷。
通过安装平衡重可以抵消一部分离心惯性力,从而使轴颈表面的载荷分布比较
均匀些,与此同时轴颈和轴承表面的平均载荷也可以相应下降。
它意味着轴颈
的磨损也可以比较均匀,而不是集中于一处,防止因偏磨而很快失圆损坏。
设计平衡重时,应尽可能使平衡重的重心远离曲轴旋转中心,即用较轻的重
量达到较好的效果,以便尽可能减轻曲轴重量。
平衡重的径向尺寸和厚度以不
碰活塞裙底和连杆大头能通过为限度。
将平衡重与曲轴铸成一体时加工较简单,
并且工作可靠。
)曲轴油孔:
为保证曲轴轴承工作可靠,对它们必需有充分的润滑。
曲7(
轴中油道的尺寸和布置直接影响它的强度和刚度,同时也影响轴承工作的可靠
性。
润滑油一般从机体上的主油道通过主轴承的上轴瓦引入。
从主轴颈向曲柄销
曲轴结构参数计算2.3
取~0.65D曲柄销直径D=0.60D2=0.60D=0.6×
80.985=48.591mmD2=0.4×
48.591=19.436mmD取L≈0.4曲柄销长度L222=1.05取DDD主轴颈的直径=1.05~1.25D1212=1.05×
48.591=51mmD2=0.5×
51=25mmD取L≥0.5L主轴颈的长度D=0.31111b=0.8D=0.8×
80.985=64.788mm~曲柄的宽度b=0.75D1.2D取
h=0.22D=0.22×
80.985=17.817mm~曲柄的厚度h=0.18D0.25D取
,所以曲柄0.31~=r/L=0.25连杆比λL=149mm=0.27,又因为λ,取
r=40.23mm.
2.2所见模型见图
8.
曲轴图2.2:
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活塞设计章第3
活塞介绍3.1
活塞组包括活塞、活塞销和活塞环等在汽缸里作往复运动的零件,他们是活
塞式发动机中工作条件最严酷的组件。
发动机的工作可靠性与使用耐久性在很
大程度上与活塞组的工作情况有关。
活塞组件与气缸一起保证发动机工质的可
靠密封,否则活塞式发动机就不能正常运转。
活塞组零件工作情况的共同特点
是工作温度很高,并在很高的机械负荷下高速滑动,同时润滑不良,这决定了
他们会遭受强烈的磨损,并且可能产生滑动表面的拉毛、烧伤等缺陷。
实践经
验证明,活塞组零件的寿命决定了发动机的修理间隔。
在大功率强化发动机中,
活塞组的热负荷往往限制了发动机的强化潜力。
由此可见,提高活塞组零件的
工作可靠性和耐久性具有极其重要的意义。
活塞组的作用可归结为:
①传力、导向。
承受燃烧室内气体的压力,将压力传递给连杆,并保证活塞
在气缸内顺畅运动。
②密封。
通过活塞环和活塞密封气体,保证缸内工质不泄露或很少泄漏。
③传热。
在密封的基础上,通过活塞环和活塞裙部向缸壁传递热量。
9.
④配气。
完成进气、压缩和排气功能,在二冲程发动机
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