毕业设计论文开题报告.docx
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毕业设计论文开题报告
重庆科技学院
毕业设计(论文)开题报告
题目三角转子发动机气缸型面加工设计
学院机械工程学院
专业班级热动普2007级-01
学生姓名刘伋学号2007440690
指导教师贺泽龙
2011年3月10日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作开始后2周内完成,经指导教师签署意见及系主任审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网址上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇,其它不少于12篇(不包括辞典、手册)。
4.“本课题的目的及意义,国内外研究现状分析”至少2000字,其余内容至少1000字。
毕业设计(论文)开题报告
1.本课题的目的及意义,国内外研究现状分析
三角转子发动机现在能被大多数人看好是因为,转子发动机有几个优点,其中最重要的一点是减小了体积和减轻了重量。
在运行安静性和平稳性两方面,双转子RE相当于直列六缸往复式发动机。
在保证相同的输出功率水平前提下,转子式发动机的设计重量是往复式的三分之二,这个优点对于汽车工程师们有着无比的吸引力。
缸体型面加工设计的目的意义在于:
(1)精简结构; 由于转子发动机将空燃混合气燃烧产生的膨胀压力直接转化为三角形转子和偏心轴的转动力,所以不需要设置连杆,进气口和排气口依靠转子本身的运动来打开和关闭;不再需要配气机构,包括正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等,而这在往复式发动机中是必不可少的一部分。
综上所述,转子发动机组成所需要的部件大幅度减少。
(2)均匀的扭矩特性; 根据研究结果,转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线,即使是在两转子的设计中,运行中的扭矩波动也与直列六缸往复式发动机具有相同的水平,三转子的布置则要小于V型八缸往复式发动机。
(3)运行更安静,噪音更小; 对于往复式发动机,活塞运动本身就是一个振动源,同时气门机构也会产生令人讨厌的机械噪音。
转子发动机平稳的转动运动产生的振动相当小,而且没有气门机构,因此能够更平稳和更安静的运行。
于此可见,气缸型面的加工是缸体加工的关键工序,其加工精度直接影响发动机的工作性能和使用寿命。
由于型线为双弧长短辐圆外旋轮线,属非圆曲线,几何形状特殊,而且精度和粗糙度要求较严格,它的加工在转子机零件假定中算是最复杂,又是最消耗时的一个工序,且无法在普通机床上加工,因此必须设计制造工装夹具或专用机床才能完成着一工序。
国内外研究现状分析:
目前,多数是按型线的创成原理设计工装夹具或专用机床来行镗削加工的。
这种加工方法实际上与转子机的工作情况相类似,只要在转子顶角处装上一把或三把刀具,并用外力驱动偏心轴旋转,刀刃就可切削加工出汽缸型面。
但应用此法时,刀具不宜刚性安装在转子顶角处。
因为刀具刚性安装,则刀具的刃面与气缸型线各处发线不重合(仅在型线的长轴和短轴处才重合一致)。
这样刀具与型线所形成的前角和后总是变化的,如图2-1所示。
这种角度的变化使切削条件变坏,同时所加工出的气缸型线只是理论型线,误差较大且达不到要求。
那么对于铸件来说刀具角度怎么选择,铸铁其力学性能特点是抗压强度远高于抗拉强度(约为3—5倍)。
故采用正前角切削更有利于减少切屑变形及切削力。
但切削铸铁时切削力最高温度和切削力集中在刃区,楔角β0小时会削弱切削刃的强度和散热能力,一般宜采用较小值的正前角、平前面不开负倒棱,用油石仔细成轻型钝圆刃或锋刃。
当加工条件恶劣,余量不均冲击较大时也可以采用负倒棱,但负倒棱宽度bγ1宜取小值,否则由于切削与前面接触长度很断,致使宽的倒棱角实际成了负前角切削。
一般取bγ1<0.5f;γ01=-50—100。
有些先进刀具采用大前角(γ0=250—300),同时配以负倒棱以使切削刃口强度不致削弱。
这种大前角刀具以较高的速度进行切削可生成类似带状切削,切削与前面的接触长度增加。
下表列出了切削铸铁的刀具几何参数,具体选用时根据工件材料的硬度,以及机床,刀具、夹具、工件系统的情况进行修正,特别是国外的一些数据仅供参考。
单刃刀具(车、镗)的几何角度
工件材料
高速钢
硬质合金
铸铁种类
硬度
(HBS)
λs
γ0
α0
λ0
焊接的
可转位的
αs
γ0
α0
λs
γ0
α0
灰铸铁
球墨铸铁
100-200
50
100
50
50
00
60
70
-50
-50
-50
可锻铸铁
200-300
50
80
50
50
00
60
70
-50
-50
-50
紧密石墨铸铁白口铁
300-400
50
50
50
50
-50
-50
70
-50
-50
-50
为了保持刀具有固定的切削角度,以便得到最有利的切削条件,必须是刀具在切削是,应相对与到架有一个摆动动作,以使刀具的刀刃面始终与汽缸型线个处的法线相重合。
为此,可采用如图所示的工装夹具。
图2-2(a)是传动机构简图,刀具装在刀杆上,并选定刀杆摆动中心p至内齿轮中心o的距离为p,刀具的刀尖至刀杆摆动中心p的距离为平移距a.在偏心轴端附设法线控制机构,它由曲柄8滑块9摆动杆7等组成.滑块与曲柄的转动中心线设在内外齿轮瞬时啮合点I位置处,滑块在摆动杆上滑动摆动杆的另一端与刀杆固紧.当偏心轴转动是,使刀架产生公转与自转,刀杆也随之摆动和转动.刀刃平面的摆动中心P在圆外旋轮线上,且摆动杆中心线通过内外齿轮啮合点I的下方,因此,它能使刀具的刀面保持在气缸型线各处的法线上.其摆动的角度是与摆动角a相同,因而刀具的切削角度不发生变化.由于刀刃摆动中心P的运动轨迹为圆外旋轮线,故能加工出汽缸的实际型线(平移距曲线)。
图2-2(b)为其具体结构图.它可装在车床,立铣床或钻床上进行气缸型面的加工,偏心轴1与机床主轴连接,当主轴转动时,动力通过偏心轴颈带动倒架4转动,装有搪刀6的刀杆5也随之转动.固定在刀架体上的内齿轮3和固定在壳体11上的外齿轮2的齿数比为3:
2.在具体结构中的法线控制机构,由摆动杆7滑块9和圆盘(曲柄)8组成的.圆盘8紧固在偏心轴10,这个销的中心与偏心轴颈中心的距离为3e,它与内外齿轮的啮合点位于一根垂线上.在销上套有滑块9并装在摆动杆的导槽里,而摆动杆用螺钉紧固在刀杆5上.刀具6用调节螺钉12来进刀,并用压紧螺钉13来压紧.当圆盘8随同偏心轴颈一起转动时,圆盘上的销和滑块也作同样的旋转运动,这时,滑块在不摆动杆的导槽里推摆动杆绕轴承的旋转中心(在圆外旋轮线上)作扇形摆动,刀杆和镗刀也跟着作相应的摆动,使得镗刀的法线与汽缸型线的法线,在整个加工过程中始终重合,即始终处于公法线上.这样就能使镗刀6所加工出来的型面为气缸理论型面的等距离型面.
毕业设计(论文)开题报告
2.本课题的任务、重点内容、实现途径
任务:
1、调查、论证、确定设计方案。
2、编写开题报告
3、外文翻译题目:
Trianglerotorengine
4、三角转子发动机气缸包络型面镗削加工原理、创成法和靠模法的磨削加工原理的方案选择。
5、三角转子发动机气缸包络型面镗削加工原理、创成法和靠模法的磨削加工原理结构设计的相关计算。
6、编写设计计算说明书。
7、三角转子发动机气缸理论型面加工示意图、包络型面镗削加工原理、创成法和靠模法的磨削加工原理图及布置图(共4张)。
重点内容:
1、具体参数:
双缸排量2*Vh(cc),排量为124.9248cc;偏心距e=7mm;
形状系数K=6;创成半径R=42mm;平移距a=2mm;轴距系数B/e=5.571429;
转子宽度B=39mm;单缸容积Vh=62462.4cc。
2、介绍三角转子发动机气缸型线和转子型线。
3、阐述三角转子发动机的工作原理。
4、重点分析气缸包括型面的镗削加工、用创成法磨削加工气缸型面、用靠模法磨削加工气缸型面、创成法靠模法加工气缸型面,并作相应的加工原理设计。
5、绘出相应加工方法的原理结构图及布置图。
实现途径:
在加工气缸是刀具的刃面与气缸型线各处发线不重合(仅在型线的长轴和短轴处才重合一致)。
加工出的气缸型线只是理论型线,加工误差较大且达不到要求。
为了保持刀具有固定的切削角度以使刀具的刀刃面始终与气缸型线个处的法线相重合,刀具在切削是,应相对与到架有一个摆动动作。
采用了气缸实际型面的工装夹具。
但是刀具沿汽缸型面的切削速度不均匀,内外齿轮滑块和轴承的磨损,都会较大地影响加工精度。
再次采用多刀加工方法,次方法可批量生内外齿轮滑块和轴承的磨损,都会较大地影响加工精度产。
在精加工时最终运用创成靠模法磨削气缸型面。
在不考虑刀具和接触器(滚轮及仿型销)尺寸变化的情况下,每次补充进刀所得到的型面也是不同的。
这是由于型面上各点法向距离是不同的,即每一次进刀后,型面上各点切去的余量是不同的因此,在用试切法检定靠模型面的精度时须注意的是:
只有余量为零的情况下,气缸型面上才能得到理论正确型面。
在气缸型面有余量时,其型面不是理论正确型面,此时所测得的型面误差,不一定代表靠模的型面误差。
因而在鉴定和检查时必须通过试切达到尺寸。
我公司一般都在叶片仿型后留0.3~0.5mm余量,再由抛光钳工反复用样板检查叶片型面,判断出靠模上哪些部位需要修磨,从而修磨靠模,达到了降低气缸仿型加工误差的目的,收到了良好的效果。
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3.完成本课题所需工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等)及解决办法
工具书:
[1]濮良贵,纪名刚.机械设计.高等教育出版社.8版.2007
[2]孙恒,陈作摸,葛文杰.机械原理.高等教育出版社,2006
[3]西安交通大学内燃机教研室.内燃机原理.中国农业机械出版社.1981
[4]镇江农业机械学院.内燃机构造.中国农业机械出版社.1981
[5]袁兆成.内燃机设计.机械工业出版社.2008
[6]哈尔滨工业大学理论力学研究室.理论力学(Ⅰ).第六版.高等教育出版社.2002
[7]刘鸿文.材料力学.第四版.高等教育出版社.2003
[8]陈明主编,机械制造工艺学[M].北京:
机械工业出版社,2005.07
[9]陈宏钧主编,实用机械加工工艺手册(第2版)[M].北京:
机械工业出版社,2004.08
[10]王茂元主编,机械制造技术[M].北京:
机械工业出版社,2001.08
计算机:
[1]创建word文档,写入电子文档论文
[2]画有关论文方面的CAD图
[3]查找各种与论文有关资料
[4]计算论文中各种数据
解决办法:
调查、论证、确定设计论文方案,了解三角转子发动机气缸包络型面镗削加工原理、创成法和靠模法的磨削加工原理及进行正确的方案选择,同时掌握三角转子发动机气缸包络型面镗削加工原理、创成法和靠模法的磨削加工原理结构设计的相关计算,画出三角转子发动机气缸理论型面加工示意图、包络型面镗削加工原理、创成法和靠模法的磨削加工原理图及布置图。
靠模精度引起的误差利用靠模装置加工气缸型面,其误差的30%以上来自靠模的型面误差,而要将靠模制造的精度提高又很困难。
因此,通常采用放大靠模对工件的比例,即采用加大靠模来加工气缸型面。
刀具和滚轮(或靠模销)的足寸不一致所引起误差时,为了解决仿型铣刀的磨损及复磨问题。
经常按每隔003-0.05ram制造一个滚轮,当铣刀因为磨损或复磨而直径减小时,就能在这样的系列滚轮里找出一个合适的滚轮换上,从而减少了仿型误差,满足了生产需要。
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指导教师意见:
(对本课题的深度、广度及工作量的意见、对设计结果的预测,并明确是否可以开题)
指导教师(签字)
年月日
系审查意见:
系主任(签字)
年月日
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