X2110N-15型农用柴油机配气机构设计
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2110柴油机(曲轴飞轮)设计摘要2110柴油机是在2100柴油机的基础上自行改进与开发研制的新型、中等功率、节能的柴油机。
目前,该机型已经广泛运用于我国的农用工程机械,小型发电等领域。
2110柴油机与同类机型相比,具有先进的动力性,经济性和可靠性,在国内农用机械用户中具有很强的优势。
与2100系列柴油机相比,2110柴油机主要在发动机机体、气缸盖、活塞连杆总成、曲轴、燃油系统等方面进行了优化、强化设计,使发动机在动力性、经济性等方面有较大的提高,也实现了增加其运用范围的目的。
本文主要介绍了2110柴油机的总体设计思想的确定以及曲轴飞轮组零件的设计过程。
内容包括2110柴油机总体设计方案的选择,动力性指标的确定,曲轴飞轮零件图的绘制时的参数选择,包括曲轴结构的设计,制造时所需注意的加工过程以及检验产品时强度校核等内容。
本文运用到了UG三维软件制图,用以解决曲轴的油道与曲柄销减重孔的干涉问题,同时用Ricardo计算方法解决曲轴疲劳强度问题。
本文综合性的对曲轴飞轮组的设计问题进行了研究。
关键词:柴油机,曲轴,飞轮,UGTHE DESIGN OF 2110 DIESEL ENGINE(CRANKSHAFT and FLY WHEEL)ABSTRACTOn the basis of the 385 diesel engine, 2110 diesel engine improve to a new style, which is high-speed, medium-power and energy-saving diesel engine. At present, the models have been widely used in China's agricultural engineerin g machinery, small power generation. Compared with similar type diesel engine ,2110 diesel engine has advanced performance, economy and reliability in the domestic agricultural machinery, and they have millions of users. Compared with 2100 series diesel engine, 2110 diesel engines are mainly improve in the engine block and cylinder head, piston connecting rod , crankshaft, fuel system, and improve the optimization design, that improve the engine power, economy ,it also achieve the purpose that increasing its application scope.This paper mainly introduces the overall design thought of 395 diesel engine, crankshaft and flywheel the design process. Thesis includes how to selected 2110 diesel engine, the overall performance indicators identified, and the process of the design of the crankshaft flywheel will be discussed in this paper. Including the crankshaft structure design, what we must pay attention to in manufacture process.This paper uses UG 3D software to draw crankshaft, it solve the oil hole with the weight reducing hole of interference problems. And with Ricardo calculation method, it solve the crankshaft fatigue strength problems. This paper completely discuss the design of crankshaft and flywheel.KEYWORDS:Diesel engine,crankshaft,flywheel,Ricardocalculationmethod,UG目录第一章前言 (1)第二章总体方案设计 (3)§2.1 柴油机设计的总体要求 (3)§2.1.1 内燃机的总体设计要求 (3)§2.1.2 内燃机设计工作中的“三化” (3)§2.2 柴油机的主要设计指标 (4)§2.2.1 动力性指标 (4)§2.2.2 经济性指标 (5)§2.2.3 可靠性和耐久性指标 (5)§2.2.4 重量和外形尺寸指标 (6)§2.2.5低公害指标 (6)§2.3 2110型柴油机的主要参数的选择 (7)§2.4 2110型柴油机的总体布置 (8)§2.5 2110型柴油机的整机结构 (8)第三章曲轴设计 (10)§3.1概述 (10)§3.2曲轴的设计步骤 (12)§3.3曲轴的结构型式及其选择 (12)§3.4曲轴材料选择及毛坯制造 (14)§3.5 曲轴主要尺寸的确定和结构细节设计 (14)§3.6润滑油道 (16)§3.7曲轴平衡块 (18)§3.8曲轴的轴向定位 (18)§3.9曲轴端部结构 (19)第四章飞轮设计与计算 (20)§4.1飞轮的作用 (20)§4.2飞轮的设计与计算 (21)第五章主轴承设计 (24)§5.1主轴承的工作条件 (24)§5.2材料要求 (25)§5.3 常用轴承材料 (25)§5.4轴瓦的瓦背材料 (26)§5.5轴瓦结构设计与主要尺寸的确定 (26)第六章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)第一章前言由于2110柴油机具有许多方面的优点,所以不论在国外还是在国内,其应用越来越广泛,世界很多的车用和船用内燃机都采用它,特别是农用车辆,把2110柴油机作为其首选动力。
X2110N-15农用柴油机连杆设计摘要改革开放以来,我国的经济得到了飞速发展,由于市场经济的繁荣,农业科技也得到了蓬勃发展,我国北方各省土地辽阔,南方各省水田广阔,因此,农业的发展离不开农用机械的发展,随着经济的发展,市场对农用机械的需求量与日俱增,对小型农用柴油机的需求也随之增长,农用柴油机的市场需求量大,市场前景非常广阔。
运输业业务量的扩大,原有农用柴油发动机的性能无法满足业务的发展。
所以客户迫切普遍需求性能更为优越的农用柴油机,要实现工作时振动较小,噪音低,功率足够大,结构紧凑,排放烟度低,燃油消耗率低等性能要求。
在这种市场背景下,X2110N 型柴油机应运而生,这种柴油机是转速为1500r/min的农用柴油机,适合用作农用机械主机,同时能满足客户对性能提升的要求。
本课题要完成该柴油机典型零件连杆的设计以及图纸的绘制。
关键词:柴油机;仿真;活塞设计The X2110N diesel motionsimulation and piston designAbstractSince the reform and opening up, China's economy has been rapid development, due to the prosperity of the market economy, transportation industry has also been rapid development, broad waters of southern China, many lakes. Therefore, south of the transportation industry development is inseparable from the ship's development, as with increasing economic development, market demand for small ship, in small ship diesel engine of demand increases, marine diesel engine market demand large amount, market prospect is very broad. The performance of the original marine diesel engine can not meet the development of the business. So urgent clients generally demand performance more superior marine diesel engine, to achieve work when small vibration and low noise, power is large enough, compact structure, low smoke emission, fuel consumption rate and low performance requirements. In this market background, X2110 diesel engine came into being, this diesel engine is the speed of 1500r/min marine diesel engine, suitable for use as a marine engine, while meeting the requirements of customers to improve performance.This topic is to complete the design of the piston of the diesel engine and the drawing.Key words: diesel engine; simulation; piston design目录第一章绪论 (1)1.1 选题目的与意义 (1)1.2 国内外发展现状与趋势 (1)1.3 本文的主要工作 (3)第二章连杆的结构设计与分析 (4)2.1 连杆受力分析 (4)2.2 连杆结构分析 (4)2.3 连杆的设计要求 (5)2.4 连杆的材料 (5)2.5 连杆基本参数的确定 (5)2.6 连杆小头的结构设计 (6)2.6.1 小头结构型式 (6)2.6.2连杆衬套 (6)2.6.3小头结构尺寸 (7)2.7连杆杆身的结构设计 (7)2.7.连杆结构 (7)2.8 连杆大头的结构设计 (8)2.8.1 大头结构型式 (8)2.8.2大头结构尺寸 (8)2.9 连杆螺栓的设计 (8)2.10 本章小结 (9)第三章连杆的强度、刚度计算 (9)3.1连杆小头的强度校核 (9)3.2连杆小头的刚度计算 (12)3.3连杆杆身的强度校核 (12)3.4连杆大头的强度校核 (15)3.5连杆螺栓的工作负荷与预紧力 (16)3.6连杆螺栓的屈服强度校核和疲劳计算 (17)3.7本章小结 (17)第四章结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1 选题目的与意义内燃机是重要的动力机械之一,它具有功率大、转速范围宽广等优点,广泛应用于国民经济的各个行业。
毕业设计说明书配气机构的设计姓名:所属院校:专业:班级:学号:指导教师:目录概述1、配气机构的功用 (6)2、配气机构的设计要求 (6)3、配气机构计算参数的确定 (7)一、凸轮轴的设计:1、凸轮轴的设计要求 (7)2、凸轮轴的结构 (7)3、凸轮轴的选材 (7)4、凸轮轴的支承轴颈轴承的材料 (7)5、凸轮轴的定位方式 (7)6、凸轮轴的最小尺寸定位方式 (7)7、凸轮轴的热处理工艺 (8)8、凸轮轴的损坏形式 (8)9、凸轮轴的计算 (9)二、凸轮的设计1、凸轮设计的要求 (10)2、凸轮基圆设计 (11)①基圆半径的确定 (13)②凸轮位置的确定 (13)③配气相位与凸轮的作用角 (14)④凸轮顶部的圆弧半径 (14)三、挺柱的设计1、挺柱的结构 (10)2、挺柱的材料 (15)3、平面挺柱导向面与导向孔之间挤压应力的计算 (16)4、平面挺柱的最大速度 (16)5、凸轮与挺柱间接触应力的计算 (17)6、挺柱导向面直径r d与长度r L按照下面的公式确定 (18)7、挺柱头部球面支座的设计 (19)8、凸轮和挺柱的主要损坏形式及其预防 (19)四、推杆的设计1、推杆的功能 (20)2、推杆的材料 (20)3、推杆的结构形式 (20)4、尺寸设计 (20)5、推杆稳定性安全系数的确定 (20)6、推杆球头与挺柱球面支座,推杆球头与摇臂调节螺钉球面支座间接触应力的计算 (21)五、摇臂的设计1、摇臂的工作原理 (22)2、摇臂的结构 (22)3、摇臂比 (22)4、摇臂润滑 (22)5、摇臂的定位 (23)6、摇臂的材料 (23)7、摇臂与气门杆顶面间接触应力的计算 (23)六、气门组的设计1、气门的设计 (25)➢1)气门设计的基本要求 (25)➢2)气门的工作条件分析 (25)➢3)气门材料的选择 (26)➢4)气门头的设计 (27)➢5)气门杆的设计 (29)2、气门旋转机构的设计 (30)3、气门座圈的设计 (30)4、气门导管的设计 (32)5、气门的主要损坏形式和预防措 (33)七、气门弹簧的设计1、气门弹簧的设计要求 (34)2、气门弹簧的作用 (35)3、气门弹簧的工作条件 (35)4、气门弹簧的结构 (35)5、气门弹簧的选材 (35)6、气门弹簧特性曲线与气门惯性力曲线的配合 (36)7、气门弹簧的有关计算 (37)➢1)弹簧的最大弹力 (37)➢2)弹簧最小的弹力 (38)➢3)弹簧的刚度 (38)➢4)弹簧变形 (38)➢5)内、外弹簧之间的负荷分配 (39)➢6)内外弹簧的刚度 (39)➢7)弹簧的尺寸 (40)8、提高气门弹簧疲劳强度的措施 (42)参考文献 (43)致谢 (43)配气机构的设计概述1、配气机构的功用:是完成换气过程,根据发动机气缸的工作循环次序,定时地开启和关闭进、排气门,不断的用新鲜的气体来气缸内上一循环的的废气。
490QB柴油机设计(配气机构)摘要本设计的发动机机型为490QB柴油机,介绍了490QB柴油机的配气机构设计,配气机构各零件的详细设计。
依照本柴油发动机的设计技术要求,可以确定本柴油机的结构以及相关尺寸。
本机采用 形燃烧室,凸轮轴中置,龙门式机体方案。
为了使本次设计满足设计要求,所以根据燃机工程师手册,对本机进行工作过程热计算,结果表明此次设计满足其经济性和动力性要求。
发动机通过配气机构实现换气,即排出本循环已燃混合气和下一个循环吸入新鲜充量的进气排气过程,对于四冲程发动机来说,从排气门打开到进气门关闭的整个过程为换气过程。
而发动机动力性和经济性的好坏,在很大程度取决于换气过程的完善程度,因此配气机构的设计在本发动机设计中占有相当重的位置。
而配气机构设计的核心为提高充气效率,降低换气损失,进而改善了发动机的经济性和动力性。
设计气门采用双气门方案,即一进一出两气门,双气门方案结构简单,工作可靠,完全满足进排气要求,降低制造成本。
气门的驱动采用凸轮轴—挺住—推杆—摇臂—气门的驱动方案。
凸轮轴采用中置方案,形式为整体式凸轮轴,全支撑,满足强度要求,结构简单,加工精度高,具有很好的互换性。
本次设计主要包括气门弹簧,进排气门,进排气道和凸轮轴设计,而凸轮形状采用函数凸轮设计,由Mat lab程序计算得到挺柱的升程,速度,加速度,绘制曲线。
关键词:柴油机,凸轮,气门THE 490QB DIESEL ENGINE DESIGN(PISTON ANDCONNECTING ROD)ABSTRACTThe design of the diesel engine models for the 490QB introduced 490QB diesel engine valve train design, detailed design of each valve train parts. In accordance with the technical requirements for diesel engines, you can determine the structure and size of the diesel engine. The machine adopts the shape of the combustion chamber, the camshaft position, gantry body program. In order to meet the design requirements of this design, it is based on the internal combustion engine engineer manual process to work on the machine thermal calculations, the results show that the design meets its economy and power requirements.Engine for ventilation through valve body, the discharge of the circulating air and fuel mixture is next cycle inhale fresh charge intake and exhaust, for four-stroke engines, the exhaust valve to open the intake valve closing the whole process of the ventilation process. The engine power and economy is good or bad, to a large extent depend on the degree of perfection of ventilation process, so Valve design occupies very heavy position in this engine design. The core Valve designed to improve volumetric efficiency, reduce ventilation losses, thereby improving the economy of the engine and power. Valve double valve design scheme, namely one into a two-valve, dual valve scheme is simple, reliable, fully meet the requirements of the intake and exhaust, reduce manufacturing costs .Valves driven by the camshaft - tappet - putt - rocker - valve drive solutions. Camshaft scheme used in the home, in the form of the monolithic camshafts, fully supported to meet the strength requirements, simple structure, high precision, with good interchangeability.The design includes valve springs, intake and exhaust valves, and intake and exhaust camshafts road design, and the use of a cam-shaped cam design function, calculated by the Mat lab program tappet lift, velocity, acceleration, plotted.Key words: diesel engine, cam, valve目录前言 (1)第一章整体设计 (2)§1.1 490QB柴油机 (2)§1.2 柴油机的设计 (2)§1.3 设计容和方法 (3)第二章燃机工作过程的热计算 (4)§2.1 一般参数计算 (4)§2.2 进排气过程计算 (4)§2.3 压缩终点参数计算 (5)§2.4 燃烧过程的计算 (6)§2.5 膨胀终点参数的计算 (6)§2.6 指示参数的计算 (7)§2.7 有效参数的计算 (7)第三章配气机构的总体布置 (9)§3.1 气门数目、驱动方式,布置 (9)§3.2 凸轮轴布置和传动方案确定 (9)第四章气门组的设计 (10)§4.1 气门的设计 (10)§4.2 气门导管的设计 (15)§4.3 气门通路面积的校核 (15)第五章气门弹簧的设计 (20)§5.1 气门弹簧的概述 (20)§5.2 气门弹簧的尺寸确定 (20)第六章凸轮轴和气门附件的设计 (26)§6.1 凸轮轴的设计 (26)§6.2 挺柱的设计 (31)§6.3 推杆和摇臂的设计 (32)结论 (33)参考文献 (34)致 (35)附录 (36)前言距第一台燃机诞生,经过100多年的发展,在工程师们孜孜不倦的努力下,发动机不断的得到改进和进步,性能不断得到改进与创新,到今天能为人类社会活动不可或缺的一员,支持着社会的发展与进步,给人们带来了非常大的便捷,近些年,随着柴油机高压共轨、缸直喷、净化等技术的发展,以较低的排放输出强大的动力,有着无可比拟的优势。
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Abstract (I)第一章绪论 (1)1.1国内外研究现状及发展趋势 (1)1.2 曲轴研究现状及发展趋势 (2)1.3 XX型柴油机设计任务 (3)1.3.1 设计的主要技术要求 (3)1.3.2 设计依据 (3)第二章发动机总体设计 (4)2. 1、机体组 (4)2.1.1、机体 (4)2.1.2气缸盖 (4)2.1.3气缸衬垫 (4)2.1.4气缸套 (5)2.1.5油底壳 (5)2.2、曲柄连杆机构 (6)2.2.1活塞组 (6)2.2.2连杆组 (7)2.2.3曲轴飞轮组 (9)2.3 柴油机配气机构 (10)2.4、柴油机燃油系统 (11)2.4.1喷油器 (11)2.4.2喷油泵 (12)2.5、发动机冷却系统 (12)2.6、发动机润滑系统 (13)2.7、发动机起动系统 (14)第三章曲轴的设计 (15)3.1 曲轴概述 (15)3.1.1 曲轴的功 (15)3.1.2 设计要求 (16)3.1.3 设计步骤 (16)3.2 曲轴设计 (16)3.2.1 曲轴的结构型式及其选择 (16)3.2.2 曲柄的基本尺寸 (17)3.2.3 润滑油通道 (18)3.2.4曲轴的轴向定位、端部结构以及密封 (18)3.2.5 曲轴的损坏 (18)3.2.6 曲轴零件图 (19)3.2.7 曲轴的设计要求 (19)3.3 曲轴强度校核计算 (19)设计总结 (30)参考文献(References) (31)致谢 (31)X2110C-15型柴油机总体及曲轴设计摘要:近几年来,由于经济体制的改革和市场经济的迅速发展,运输行业也随着蓬勃发展。
小型船舶的需求量与日俱增,这给小型船用柴油机带来了无限商机。
2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计(全套图纸)前言一、柴油机的工作原理内燃机是一种能量转换装置,由燃料在机器内部燃烧进而将能量释放出来做功.其主要组成部分有:机体、曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、供气系统、点火系统、润滑系统、冷却系统及起动装置等.它是以柴油为燃料的内燃机,其工作原理是:往气缸内按一定比例和一定的时间与规律送进空气,使柴油和空气混合被压缩到一定的压力和温度而进行自燃,产生高温高压的燃气,利用燃气的不断膨胀,推动活塞运动,通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,这样将柴油的化学能转变成热动能,对外做机械功,输出动力。
二、本次设计的内容本次毕业设计的是2110型柴油机气缸盖的机械加工工艺规程设计及其中一道重点工序的夹具设计,其设计重点为夹具设计。
气缸盖是柴油机的重要零部件之一,属于结构复杂的箱体类零件,它的加工精度对柴油机的综合性能指标高低有着很重要的影响。
因此,气缸盖的机械加工工艺有较高的技术要求。
在设计过程中,要使零件的质量达到图纸上的要求,同时又要尽可能的降低生产成本。
这就要求在安排加工工艺方案时,要兼顾多方面的要求,尽可能选取最佳方案。
在本次毕业设计中,我查阅了一些和本次设计内容有关的资料,参照和仔细分析了大连柴油机厂的气缸盖加工工艺规程,并结合其它同类产品的生产线状况,进而制定了本次的设计方案。
在这次毕业设计过程中,得到指导教师吴雪松老师的悉心指导,特此表示深深的谢意.第二章零件的分析一、零件的作用及性能气缸盖位于封闭气缸上部,与气缸上部及活塞顶构成燃烧室,他用螺栓固定于机体上。
气缸盖上根据不同情况装有排气门,气门摇臂和喷油器和火化塞等零部件,并布置有排气道。
燃烧室位于气缸之上,气缸盖承受着高温气体的压力和热负荷,还承受着气缸盖螺栓的预紧力。
其热应力和机械应力都比较严重,因此鉴于它的工作方式和恶劣的工作条件,要求气缸盖必须有足够的刚度和强度,以便能承受各种形式负载,同时气缸盖的结构形式也要力求简单,布置要尽可能对称,厚薄要尽可能均匀,内部铸管冷却水套要尽可能使高温部分得到冷却。
R175A柴油发动机新型配气机构设计改进摘要:本文主要内容是以R175A柴油发动机为基本机型,对其配气机构的进行改进,采用一种新型的旋转式进、排气道,实现发动机工作时的进、排气。
其关键技术是将进、排气用同一组气门来完成发动机的工作循环。
关键词:气缸盖;气门;换气道凸轮轴;压缩比。
本设计改进是一项发明创新性设计,如今在国内外发动机设计方面是一种新的设计思路,主要是解决进、排气门如何实现同时进、排气的问题。
打破了进、排气门的划分,将进、排气用同一个气门来完成。
其目的在于增强进、排气能力、提高发动机功率、降低油耗。
我认为这种结构设计有很高的研究价值,会对发动机的发展产生很大的影响。
一、设计方案决定对R175A型柴油发动机进行改进。
R175A柴油发动机是一台单缸发动机,工作循环的冲程数为四冲程,缸径75毫米。
水冷式发动机,二气门式发动机也就是气缸中设有一个进气门和一个排气门。
根据R175A柴油发动机的特点,考虑到是单缸、二气门式发动机,体积比较少,要想增大进气量,方法之一是增加气门数,但是发动机缸盖空间比较小,无法增加气门,所以想通过把一个进气门、一个排气门的结构改成两个气门既是进气门又是排气门的结构,这就相当于增加了气门数,对气门的设计变成对进排气道的设计,也就是用何种方法来实现两气门同时进、排气的构想。
通过结构分析,提出设计方案:旋转式进排气道设计。
二、改进后R175A柴油发动机新型配气机构的结构气道的改进:在缸盖上设计一个套筒穿入缸盖里面尽量靠近气门的位置,作为气体流动的通道。
同时也是冷却水腔的隔离套,使排气时换气道得到更好的冷却,改善换气道得工作环境。
靠近气门的位置开两个孔,套筒里面设计有可以旋转的换气道凸轮轴,气道中间布置一斜板,将进、排气道隔开,斜板可以加入耐热材料。
换气道凸轮轴的布置与传动的改进:为了配合气门的准确的开启和关闭,保证配气正时,新设计了凸轮轴—换气道凸轮轴,把它置入套筒内,通过其旋转来控制进、排气。
1绪论1.1 研究背景我国作为煤炭开采与使用的大国。
其体现在各个方面:从煤炭开采量上来看,中国的产量约占世界的46%;从煤炭使用量上来看,使用量约占世界总用量的70%,并且我国每年煤炭的开采量还在逐年的提高,为世界源源不断的提供煤炭资源,因此这对我国的煤矿开采设备,提出了更高更苛刻的要求。
因为我国的制造业起步较晚,致使我国的矿山机械发展与西方发达国家相差甚远,作为矿山机械的代表矿用辅助运输设备首当其从。
自20世纪80年代起,改革开放的实施,使制造业的发展迎来春天,从而矿山机械也随之快速发展。
矿用辅助运输设备开始走上自主创新之路,逐步取代进口。
何为辅助运输设备,顾名思义就是矿井下b 被用来运送材料、设备及人员的输送装备。
全套图纸,加153893706按照有无轨道对矿用运输设备进行分类,分为有轨运输设备和无轨运输设备。
无轨道辅助运输设备使用的牵引力为防爆柴油机或者蓄电池,并安装有橡胶轮胎来避免行驶途中摩擦产生静电火花;有轨传送装置采用牵引力电力、低温柴油机,其线路为悬挂单线与地基双线,顺着之前搭建线路运行的车辆。
无轨胶轮车因其方便的机动性能以及同机动车相同的操作特点。
被非常广泛的使用在国外的煤矿运输中[1]。
随着我国,科学技术水平的不断提高,制造业水平也有了质的飞跃,以前只能依靠进口防爆胶轮车,但是其高昂的购买成本和使用维护成本,使许多煤矿企业增加许多生产成本。
因此我国许多矿山机械研究院,自助研发防爆胶轮车并取得巨大成果从而降低生产成本,利益最大化。
因为柴油机具有输出高扭矩、高热效率、范围广功率以及在井下恶劣环境下高可靠性等特点,动力机械的喜爱。
柴油机以其低消耗率和燃油高经济性的特点,超越汽油机,被防爆胶轮车选为其动力源。
压燃式点火所拥有的特点:(1)能燃烧充分;(2)燃烧热效率大;(3)燃油消耗率小。
压燃式被评选为内燃机启动的第一选择。
燃料在内燃机中彻底反应,见产出一点CO1及NX和微小碳粉尘等有害物质。
【 】D V 11 / D V 15 柴油机装配线设计与实施姜晓东,练 兵( 上海普安柴油机有限公司,上海 200444)摘要: 本文简要 叙 述 D V 11 / D V 15 系列柴油机的技术参数及特点,通过装配线的方案设计,论述了装配线设备选型原则; 装配线采取的新设备、新技术、新工艺等。
力求为引进柴油机 产品的工艺改造、工艺创新探索适合中国国情的发展之路。
关键词: 装配线; 设计与实施; 方案设计中图分类号: TK408 文献标志码: A 文章编号: 1673 - 6397( 2013) 06 - 0049 - 04D es i g n and I mp l e m e n t a ti o n of A sse mb l y Li n e f o r D V 11 / D V 15 D i ese l En g i n eJ I A NG X i ao - do n g ,L I A N B i n g( S h a n g h a i Puan D i ese l En g i n e C o . ,L t d . ,S h a n g h a i 200444,Ch i n a)Ab s t r ac t : The pap er desc r i bes the t ec hn i ca l parameters and features of the D V 11 / DV15 se r i esd i ese l e n g i n es and d i sc u sses the co nf ig u r a t i o n p r i n c i p l e ,n ew eq u i p m e nt s ,n ew t ec hn o l og y and n ew t ec hn i q u es of the asse m b l y li n e acco r d i n g to the des i g n p l a n for the purpose to e x p l o r e a way to im- prove and reform the t ec hn i q u es for Chi n ese d i ese l e n g i n es .K e y W o r d s : A sse m b l y L i n e; D es i g n and I m p l e m e nt a t i o n ; D es i g n P l a n引 言D V 11 / DV15 系列柴油机技术参数及特点1 由于重型柴油机的附加值比轻型柴油机高的 多,同时近几年的重型卡车和发电机组市场的火爆 带来重型发动机的快速增长,公司把战略重点放在 了重型柴油机上。
摘要本课题是在X6110型柴油机的基础上改型设计出X2110N-15型柴油机,即将六缸柴油机改为两缸柴油机。
重点介绍了X2110N-15柴油机配气机构的设计,主要是其各零部件的设计。
配气机构的功用就是实现换气过程,即根据发动机气缸的工作顺序,定时的开启和关闭进排气门,以保证气缸排出废气和吸进新鲜空气。
配气机构设计的好坏直接影响发动机整体的经济性和动力性,因此配气机构的设计在发动机整体设计上占有相当重要的作用。
在气门选择上,采用每缸两个气门的方案,其优点是比较简单、可靠,对于自然吸气式柴油机可以提高新鲜空气的进气量,降低气缸的热负荷,增加气缸的耐久性和使用寿命。
气门的驱动采用凸轮轴—挺柱—推杆—摇臂—气门机构。
凸轮轴布置形式是下置式,采用的是整体式凸轮轴,这样的凸轮轴结构简单,加工精度高,能有良好的互换性。
本次配气机构的设计,主要包括进、排气门的设计,气门弹簧的设计,以及凸轮轴的设计。
关键词:柴油机,改型,配气机构,气门ABSTRACTIn this topic, we modified design a X2110N-15 diesel engine based on theX6110-type diesel engine.The two-cylinder diesel engine is about to replace the six-cylinder diesel engine.Especially introduces the design of valve timing mechanism of X2110N-15 diesel engines, mainly the design of its various components.The function of valve timing mechanism is to realize the exchange process, namely according to engine cylinder working order, ensure that the intake and exhaust valves open and close at the proper time. The valve gear play a direct impact on the economy and power parameters of the engine, therefore, the design of gas distribution agency in the overall design of the engine play a rather important role. Arranging two-valve per cylinder, the advantages are that it is relatively simple, reliable, for the naturally aspirated diesel engines can improve the fresh air into the cylinder, reduce the heat load of the cylinder to increase the durability of the cylinder and use life. The driving mechanism of valves is camshaft, tappet, pushrod, rocker, valve train. Camshaft arrangement is under the form of home-style, using the integral camshaft, such camshafts have simple structure, high precision machining, and good interchangeability.This design, including exhaust valve, intake valve, valve spring, and camshaft. KEY WORDS: Diesel engine, Modification, Valve timing mechanism, Valve目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)前言 (1)第一章 X2110N-15型柴油机改型设计任务 (3)1.1 改型设计的主要技术要求 (3)1.2 改型设计的依据及意义 (3)第二章X2110N-15柴油机主要性能参数的选择 (5)2.1 平均有效压力 (5)2.2 活塞平均速度 (6)2.3 行程缸径比 (7)2.4 曲柄连杆比 (8)2.5 气缸中心距 (9)第三章配气机构总体布置 (10)3.1 气门数目、布置和驱动 (10)3.1.1 气门数目选择 (10)3.1.2 气门的布置与驱动 (10)3.2 凸轮轴的布置和传动 (11)第四章凸轮轴与气门驱动件设计 (14)4.1 凸轮轴的设计 (14)4.1.1 凸轮轴的设计要求及结构 (14)4.1.2 凸轮轴尺寸的设计 (15)4.2 挺柱的设计.............................................................. 错误!未定义书签。
4.3 推杆和摇臂的设计 .................................................. 错误!未定义书签。
第五章气门弹簧的设计................................................... 错误!未定义书签。
5.1 气门弹簧概述 .......................................................... 错误!未定义书签。
5.1.1气门弹簧作用..................................................... 错误!未定义书签。
5.1.2工作条件与设计要求 ......................................... 错误!未定义书签。
5.1.3气门弹簧材料的选择 ......................................... 错误!未定义书签。
5.2 气门弹簧尺寸的确定 .............................................. 错误!未定义书签。
5.3 气门弹簧的校核 ...................................................... 错误!未定义书签。
5.3.1 气门弹簧的强度校核 ........................................ 错误!未定义书签。
5.3.2 气门弹簧的共振校核 ........................................ 错误!未定义书签。
第六章配气机构其它零件设计 . (17)6.1 气门 (17)6.1.1 气门材料 (17)6.1.2 气门构造及尺寸 (17)6.2 气门座圈 (21)6.3 气门导管 (22)6.4气门通路面积的校核 (22)设计总结 (25)参考文献 (26)前言柴油机的发展,已有一百多年的历史,通过这一长时间的不断改进和更新,已经发展到了比较完善的程度。
由于它的效率高,适应性好、功率范围广,柴油机已广泛应用于农业、工业、交通运输业和国防建设事业。
因此,柴油机工业的发展,对国民经济、国防建设以及人民生活都具有十分重要的意义。
近三十年来,柴油机朝着提高柴油机功率,降低油耗、污染和噪声以及提高工作可靠性和延长使用寿命的方向发展。
我国柴油机产业自20世纪80年代以来有了较快发展,但我国柴油机产业的整体发展仍然面临着许多问题。
1、我国重型柴油车的产量在逐年增加,中型、轻型车柴油化步伐也在加快,但在微型汽车、轿车领域,柴油车所占比例仍很少。
2、柴油机行业投入不足,严重制约了生产工艺水平、规模发展和自主开发能力的提高。
现在,我国柴油机技术基础薄弱,还不具备完整的全新柴油机产品和关键零部件开发能力。
3、我国柴油机技术的落后、产品质量差以及车辆使用中维修保养措施不力,导致低性能、高排放柴油车在使用中对城市环境和大气质量造成不良影响,使社会产生"厌柴"心理。
4、柴油品质差、柴油标准的修订严重滞后于汽车工业发展的需要,对柴油机技术的发展以及各种新技术、改善柴油机排放措施的应用造成障碍。
我国柴油机技术的攻关重点应放在电控技术、排放后处理技术、整机开发和匹配技术等关键技术研究和材料开发上,加快开发与配套主机更加适应的节能、节材和高可靠性的新一代机型。
现有产品要提高可靠性、降低噪音和烟度,下一步应推广直喷化、轻量化、多缸化,同时还应提高柴油品质,为各类柴油机新技术的应用奠定基础[9-10]。
X2110N-15柴油机结构简单、维修方便、制造成本也较低、比较省油,且具有较大的输出扭矩。
由于485柴油机具有许多方面的优点,所以不论在国外还是在国内,其应用越来越广泛,特别是农用机械,把X2110N-15柴油机作为其首选动力。
随着国民经济建设和生产的发展,X2110N-15柴油机已越来越广泛地得到应用,它为我国国民经济的发展作出了不可磨灭的贡献。
总之,本次设计的X2110N-15柴油机具备动力大、油耗低、使用可靠性高、经久耐用、经济省油和维修方便等优点,是更省油,更清洁的环保机型。
特别是其强劲的动力,合理的价格必将深受广大客户青眯。
因此,此机型在未来的市场应用中有很大的发展潜力。
第一章 X2110N-15型柴油机改型设计任务1.1 改型设计的主要技术要求1) 在X6110柴油机的基础上改型设计出X2110N-15型柴油机,即将六缸柴油机改型为二缸柴油机。
2) 改型后的X2110N-15 型柴油机的性能指标为:型式:直列、水冷、四冲程、直喷式气缸数:2缸径×行程(mm):110×130标定功率/转速(kw/r/min):22/1548标定工况燃油消耗率(g/Kw.h):<231机油消耗率(g/kw.h):2.71(磨合后为2.04)3) 在满足上述性能指标的前提下进行X2110N-15型柴油机的配气机构设计。
1.2 改型设计的依据及意义内燃机的应用在所有热机中一直居于领先地位,无论是过去还是现在,均广泛应用于国民经济和国防建设(陆、海、空军的动力装备)的各个领域。