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华中科技大学文华学院
毕业设计（论文）
题目：轻型载重轻型载重汽车发动机活塞结构设计
学 生 姓 名： 学号：
学 部 （系）：
专 业 年 级：
指 导 教 师： 职称或学位：
2013 年 05月10日
目录
0前言 ……………………………………………………………………………………………3
1汽油机结构形式的设计 ………………………………………………………………………3
1.1气缸数和气缸布置的选择 …………………………………………………………………3
1.2冷却方式的选择 …………………………………………………………………………3
2 汽油机结构参数的选择 ……………………………………………………………………4
2.1缸径的确定 …………………………………………………………………………………………4
2.2行程缸径比S/D的选取 ……………………………………………………………………………5
2.3转速n的确定 ………………………………………………………………………………………5
2.4汽缸工作容积与升功率 ……………………………………………………………………………5
2.5曲柄半径与连杆长度之比λ的选取 ………………………………………………………………5
2.6 缸心距的确定 ……………………………………………………………………………………5
2.7压缩比、燃烧室容积及总容积 ……………………………………………………………………5
3热力学计算 ……………………………………………………………………………………6
3.1作出P-V图 …………………………………………………………………………………………6
3.1.1压缩过程 …………………………………………………………………………………………6
3.1.2膨胀过程 …………………………………………………………………………………………6
3.1.3 P-V图的绘制 ……………………………………………………………………………………7
4运动学计算 ……………………………………………………………………………………9
5动力学计算 …………………………………………………………………………………11
5.1曲柄连杆机构的动力分析 ………………………………………………………………………11
5.1.1沿气缸中心线的总作用力 ……………………………………………………………………12
5.1.2 P力的传递与分解 ………………………………………………………………………………13
6活塞设计 ……………………………………………………………………………………15
6.1活塞的材料 …………………………………………………………………………………………16
6.2活塞主要尺寸设计 …………………………………………………………………………………16
6.2.1活塞高度 ……………………………………………………………………………………16
6.2.2压缩高度 ………………………………………………………………………………16
6.2.3火力岸高度 ……………………………………………………………………………………16
6.2.4环带高度 ………………………………………………………………………………16
6.2.5活塞顶部厚度 …………………………………………………………………………………17
6.3活塞裙部及其侧表面形状的设计 ……………………………………………………………………17
6.3.1裙部椭圆 ………………………………………………………………………………………17
6.3.2配缸间隙 ………………………………………………………………………………………17
6.4活塞头的质量计算 ……………………………………………………………………………………17
7活塞销的设计…………………………………………………………………………………18
7.1活塞销的材料 …………………………………………………………………………………………18
7.2活塞销与销座的结构设计 ……………………………………………………………………………18
7.3活塞销与销座的配合 …………………………………………………………………………………18
7.4活塞销质量 ……………………………………………………………………………………………18
7.5活塞销刚度和强度的校核 ……………………………………………………………………………19
8活塞环设计……………………………………………………………………………………20
8.1活塞的密封机理 ………………………………………………………………………………………20
8.2气环的设计 ……………………………………………………………………………………………20
8.3油环的设计 ……………………………………………………………………………………………20
8.4强度校核 ………………………………………………………………………………………………20
10小结 …………………………………………………………………………………………20
参考文献 ………………………………………………………………………………………21
附表1 …………………………………………………………………………………………22
附表2 …………………………………………………………………………………………23
附表3 …………………………………………………………………………………………25
附表4 …………………………………………………………………………………………27
附表5 …………………………………………………………………………………………30
