第一章前言
此设计的机器是392柴油机，这种柴油机多用于农用车和轻型轿车。此机为直列四冲程，水冷直喷柴油机，吸气方式为自然吸气，12小时标定功率为22KW（2400r/min），燃油消耗率须低于242g/(kw *h)。从目前的轻型轿车和农用车市场看，柴油机是一个发展趋势，由于用户对汽车动力性的可靠性及排放法规的限制，柴油机在市场上的地位在不断护大，三缸柴油机是农用车和轻型轿车的首选，功率足，体积小，可以满足用户的需求。从研究角度来说，三缸柴油机既有多缸机的结构复杂特点，又有单缸机的结构紧凑特点，研究三缸机的题既可以解决多缸机上的一些问题也可以解决单缸机的问题。从多方面讲三缸柴油机是很有研究和设计价值的。
我设计的题目是曲轴飞轮组。曲轴是内燃机最主要的部件之一。它的尺寸参数在很大程度上决定并影响着内燃机的整体尺寸和重量，内燃机的可靠性和寿命也在很大程度上取决于曲轴的强度。因此，设计新型内燃机或老产品进行改造时必须对曲轴强度进行严格的安全校核[1]。近年来随着发动机动力性和可靠性要求援不断提高，曲轴的工作条件越来越不好，曲轴的强度问题也越来越复杂。对曲轴强调确定的方法有两种：试验研究和分析计算[2]。此外，曲轴的平衡也是曲轴设计时的一个重要问题，既要满足平衡又要减小平衡重质量。
飞轮主要有以下作用：1、储存动能,使曲轴转速均匀;2、驱动辅助装置;3、正时调整角度用。飞轮的设计原则是，的质量尽可能小的前提下具有足够的转动惯量，因而轮缘常做的宽厚。在进行曲轴飞轮组设计时曲轴的强度、平衡、飞轮的平衡都是需要注意的问题，其中曲轴的强度是较困难的，需发在低成本的情况下，用普通材料合理进设计结构和工艺，使曲轴满足强度要求。曲轴飞轮组是发动机正常工作的保证，对其进行研究，进行合理地设计，可以满足现代发动机的要求。
第二章总体设计方案
2.1内燃机设计要求
内燃机设计是一项复杂的工作，它的许多零件是在经受高温，高应力和剧烈磨擦的苛刻条件下工作的。这就使设计人员必须掌握相当宽广的有关理论与技术知识才能正确的进行设计。我们设计的目的是为了应用于实际，因此，我们在设计的时候，首先要根据实际需要来确定设计的目的和要求。
1．功率和转速作为动力机械，使用者对内燃机第一位的要求是应该能够在规定转速下发出所要求的功率。转速和功率的具体数值是根据用途来确定的，它在设计中一般会给出，要求设计者能够按要求设计产品。在本次设计中，给定的功率为12小时功率20kw，转速为2400r/min。
2．内燃机的经济性内燃机的经济性包括：内燃机的使用价值应该尽量大，而为使用内燃机所必须付出的代价应尽量小。这是设计人员应该争取的重要目标之一。给定的燃油耗率不大于242g/(kW*h)。
3.高的工作可靠性和足够的使用寿命。现代内燃机寿命指标较先进的的大致为：运输用汽车内燃机30—60万公里；
拖拉机及农用内燃机6000---10000小时
工程机械用内燃机10000—28000小时
4．内燃机外廓尺寸的紧凑和质量在许多中动力装置中，为了能有更多的有用空间，希望内燃机本身占用的空间缩至最小，即要求内燃机的设计紧凑，空间占用小，内燃机的质量就小，质量小是我们追求的目标。质量小在某种程度上表明所耗用的金属质量少。
5．内燃机设计的三化问题所谓三化，指产品系列化，零部件的通用化和设计的标准化。
6．内燃机的可靠性及其它工作可靠是内燃机应该具有的起码性能，否则其它性能将无从谈起。
2.2内燃机的主要参数
一、气缸数与缸径
压缩点火式内燃机，由于燃烧过程的特点，汽缸直径不能过小，一般以不小于85mm 为宜。内燃机的缸径应符合系列型谱的规定，其尾数应该取整数，优先选用0和5。给定设计项目为392柴油机设计，则气缸数为3，缸径为92。
二、活塞平均速度
活塞平均速度Cm 表征柴油机高速性和强化程度的一项主要指标，对柴油机总体设计和主要零件结构形式影响很大。活塞平均速度
计算公式：
30S n
Cm ⋅=。在功率给定以后，若平均有效压力、活塞行程的缸数维持不变，提高活塞平均速度可使气缸直径减小，柴油机体积小、重量轻。但是提高活塞平均速度受到以下列因素的限制：
1）提高活塞平均速度后，使运动件的惯性力增大，同时活塞，缸套和气缸盖的热负荷也相应增加。
2）提高活塞平均使柴油机零件的磨损加快，缩短了柴油机大修期。
3）活塞平均速度的提高，使摩擦功率损失增加，机械效率降低，燃油消耗率升高。
4）进排气阻力随活塞平均速度的提高而增加，使充气效率降低。随着活塞平均速度的提高，柴油机的平衡、振动和噪声等问题突出出来。一般柴油机总哭声强度约与转速的三次方成正比。
三、平均有效压力
平均有效压力是表征柴油机强化程度的重要指标之一,可由下式求得：
30m Sn
C =
式中Pr 为平均摩擦损失压力。
提高Pe 值可使功率增加比重量下降。然而机械负荷和热负荷也
随之提高，影响柴油机的可靠性和寿命。同时，对排气的有害成分、噪声、振动等都有不利影响。提高充气系数，改善工作过程，减少机械损失与热损失，是提高Pe值的主要措施，但是非增压柴油机Pe 值的提高是有限的。最有效的措施是采用增压或增压加中冷系统。在选定柴油机的的Pe值时一定要慎重。在进行设计是，它应根据同类型发动机的实际数据来初步选定，在本次设计中，初步选定Pme=0.52兆帕。
四、行程及其与缸径的比值
行程与缸径比S/D是对柴油机结构和性能有重大影响的参数，在气缸直径和活塞平均速度确定之后，就合理的选择S/D。并考虑以下因素：
1）选用较小的S/D，可减小柴油机的高度宽度和质量。
2）小的S/D可以缩小行程S，加大曲轴的连杆轴颈和主轴颈重叠度，提高曲轴的弯曲和扭转刚度，以及疲劳强度。
3）当S/D减小时,柴油机的转速可增加,提高了柴油机的升功率,但增加了运动件的惯性力和柴油机的噪声。
4)S/D比值过小，特别是直喷式燃烧室的柴油机，为保持一定的压缩比ε以及燃烧室容积与压缩容积之比值（Vh/Va）,必将使活塞与气缸盖之间需要更小的间隙，这就增加制造上的困难如间隙不能保证，将使发动机各项性能指标难以达到。
5）选择风冷柴油机的S/D时，应考虑缸套的散热睡布置。
此次设计的S/D值为1.14。
五、气缸中心距及其与缸径的比值
气缸中心距及其与缸径的比值，是表征柴油机长度的紧凑性和重量指标的重要参数，它与柴油机的强化程度、气缸排列和机体一的刚度有关。缸心距的大小主要取决于气缸盖型式（整体式、块状式或单体式）、气缸套型式（干式或湿式）、直列式还是V型、水冷还是风冷、以曲轴的结构型式和尺寸分配。本设计中气缸中心距L为118mm。
六、压缩比压缩比直接影响柴油机的性能、机械负荷、超支性能，以及主要零件的结构尺寸。在一定范围内，柴油机的热效率随压缩比的增加而提高。增大压缩比也可使柴油机的起动性能获得改善。但压
