wd615型柴油机热动力学计算及活塞连杆组的结构设计【字数：10427】
摘 要研究发现，汽车连杆和汽车有着千丝万缕的联系，现在越来越引起人们的注意。发动机活塞连杆组的质量对于汽车的各项性能有着十分重要的影响，同时对汽车的安全性以及使用时间等关键的汽车性能有着千丝万缕的关系。研究人员研究发现，传统的活塞连杆组的重量一般都比较大，这样对其造成的压力和负荷就较大，容易使它造成损坏。目前，汽车的数量与日俱增，各个汽车企业和公司都加大了对汽车活塞连杆组的关注，给汽车活塞连杆组的设计和制造都提出了更高的要求。因此，加强对汽车活塞连杆组的研究有着非常的现实意义。本文将结合汽车活塞连杆的相关资料，实现对发动机活塞连杆的设计和研究。
Key words: WD615; piston; connecting rod; thermodynamic calculation 目 录
1. 前言 1
1.1 研究目的和意义 1
1.2 国内外研究及发展现状 1
1.3 研究内容和方法 2
2. 柴油机的总体概述 3
2.1 柴油机的总体布置 3
2.2 柴油机的工作原理 3
2.3 活塞连杆机构 3
3. 柴油机工作过程的热力学分析 5
3.1 原始数据和选取参数 5
3.2 热力分析计算参数 5
3.3 动力分析计算参数 9
4. 活塞组的设计 16
4.1 概述 16
4.2 活塞的选型 16
4.3 活塞的基本设计 16
4.3.1 活塞的主要尺寸 16
4.3.2 活塞头部设计 17
4.3.3活塞销座的设计 17
4.3.4活塞裙部及其侧表面形状设计 18
4.3.5活塞与缸套的配合间隙 19
4.3.6活塞重量 19
4.3.7活塞强度计算 19
4.4 活塞销的设计 19
4.4.1活塞销的结构及尺寸 19
4.5 活塞环的设计 20
5. 连杆组的设计 23
5.1 概述 23
5.2 连杆 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的结构类型 23
5.3 连杆基本参数的确定 23
5.4 连杆小头的结构设计 24
5.4.1 小头结构型式 24
5.4.2 连杆衬套 24
5.4.3 小头结构尺寸 24
5.5 连杆杆身的结构设计 25
5.5.1 杆身结构型式 25
5.5.2 杆身结构尺寸 25
5.6 连杆大头的结构设计 25
5.6.1 大头结构型式 25
5.6.2 大头结构尺寸 25
5.6.3 连杆螺栓的设计 26
5.7 连杆的强度、刚度计算 26
5.7.1 连杆小头的强度校核 26
5.7.2 连杆小头的刚度计算 28
5.7.3 连杆杆身的强度校核 28
5.7.4 连杆大头的强度校核 29
结论 30
参考文献 31
致谢 32
1. 前言
1.1 研究目的和意义
相关数据显示，内燃机现在工业中用的十分广泛，是一种常见的动力机械系统，对整个的工业起着十分重要和关键的作用。但是，传统内燃机组在给人们带来极大便利和方便的同时，也存在着一定的隐患，那便是会造成严重的环境污染问题，对于可持续发展，环境保护，能源紧缺问题会造成严重的影响。因此，设计出更加高效的柴油机是目前工业之中一个十分瞩目的问题。
根据相关数据，柴油机的不同工作参数将对整个柴油机的性能产生很大影响。而进一步研究发现，其结构的不同对整个的工作参数又会造成很大的影响。一旦某个结构参数发生一定的改变，那么整个的结构都会发生相应的改变，整个的柴油机的性能也会发生一定的改变。因此，对柴油机的相关结构和参数进行一定的设计，这样能够实现对柴油机的动力相关的性能进行一定提升，这样也就能够最终得到结构之间的最佳状态。
1.2 国内外研究及发展现状
相关数据显示，现在柴油发动机在整个的汽车工业之中是一个十分重要的角色，因此，如何设计出性能优良的柴油发动机对整个汽车的性能有很重要的意义。
查阅相关资料显示，现在国外发达国家的柴油化的程度很高，那是因为这些国家工业化和经济水平较高，所以相关的科研以及制造业发展起步较早，现在已经相关的技术已经非常的成熟。
相较国外先进的水平，我国柴油机受限于资金和技术的限制，发展地较晚。但是经过研究人员的不懈努力，现在已经有了很大的发展。相关数据显示，现在我国柴油发动机每年的年产量大概在几百万台，从总体数据占比来看也比较不错，可以看出，中国的柴油机市场发展非常迅速，并取得了令人惊讶的发展成就。我国汽车柴油机的数量巨大，但是技术水平并不是很高，相关的关键技术在世界上仍处在相对落后的阶段，要求我国科研人员不断努力改进。
综上所述，车用柴油机对汽车的性能有着极大的影响，其核心技术的好坏对整个的汽车性能有着重要的联系，这就要求人们不断加强对此的研究，努力对于各种技术进行研发，最终实现性能更好的柴油发动机。
1.3 方法内容的研究
WD615型车用柴油机是本文的研究对象，主要是对柴油机的活塞连杆组进行设计。WD615柴油发动机的功率曲线通过实际循环热量计算得到。通过对柴油机连杆、活塞等零件的了解与掌握，找出最合理的设计方案。计算热动力学，绘制示功图等及活塞连杆组的CAD图。
2. 柴油机的总体概述
2.1 柴油机的总体布置
柴油机WD615的总体有一个含有六个气缸套，这些气缸套的分布方式呈直线分布。选择湿式缸套用于结构。曲轴箱部分处于下方区域，在这个部分中一共含有七个主轴承座。其中的连杆和连杆轴颈相互连接。其一端和活塞连接，这种结构可以保证活塞在里面自由的运动，最终实现连杆和曲轴的联动，这就是柴油机中曲柄连杆机构的基本构成。
通过对于各种资料的学习，笔者发现很多情况下在WD615型柴油机的左侧部分会设置一个润滑系统，在这个装置的下方布置机油泵。油底壳内的机油经机油泵压出，经过很多的阀以及管道进行输送，最终输送到各个不同的摩擦的表面，这就就是要给基本的润滑系统原理。
Key words: WD615; piston; connecting rod; thermodynamic calculation 目 录
1. 前言 1
1.1 研究目的和意义 1
1.2 国内外研究及发展现状 1
1.3 研究内容和方法 2
2. 柴油机的总体概述 3
2.1 柴油机的总体布置 3
2.2 柴油机的工作原理 3
2.3 活塞连杆机构 3
3. 柴油机工作过程的热力学分析 5
3.1 原始数据和选取参数 5
3.2 热力分析计算参数 5
3.3 动力分析计算参数 9
4. 活塞组的设计 16
4.1 概述 16
4.2 活塞的选型 16
4.3 活塞的基本设计 16
4.3.1 活塞的主要尺寸 16
4.3.2 活塞头部设计 17
4.3.3活塞销座的设计 17
4.3.4活塞裙部及其侧表面形状设计 18
4.3.5活塞与缸套的配合间隙 19
4.3.6活塞重量 19
4.3.7活塞强度计算 19
4.4 活塞销的设计 19
4.4.1活塞销的结构及尺寸 19
4.5 活塞环的设计 20
5. 连杆组的设计 23
5.1 概述 23
5.2 连杆 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的结构类型 23
5.3 连杆基本参数的确定 23
5.4 连杆小头的结构设计 24
5.4.1 小头结构型式 24
5.4.2 连杆衬套 24
5.4.3 小头结构尺寸 24
5.5 连杆杆身的结构设计 25
5.5.1 杆身结构型式 25
5.5.2 杆身结构尺寸 25
5.6 连杆大头的结构设计 25
5.6.1 大头结构型式 25
5.6.2 大头结构尺寸 25
5.6.3 连杆螺栓的设计 26
5.7 连杆的强度、刚度计算 26
5.7.1 连杆小头的强度校核 26
5.7.2 连杆小头的刚度计算 28
5.7.3 连杆杆身的强度校核 28
5.7.4 连杆大头的强度校核 29
结论 30
参考文献 31
致谢 32
1. 前言
1.1 研究目的和意义
相关数据显示，内燃机现在工业中用的十分广泛，是一种常见的动力机械系统，对整个的工业起着十分重要和关键的作用。但是，传统内燃机组在给人们带来极大便利和方便的同时，也存在着一定的隐患，那便是会造成严重的环境污染问题，对于可持续发展，环境保护，能源紧缺问题会造成严重的影响。因此，设计出更加高效的柴油机是目前工业之中一个十分瞩目的问题。
根据相关数据，柴油机的不同工作参数将对整个柴油机的性能产生很大影响。而进一步研究发现，其结构的不同对整个的工作参数又会造成很大的影响。一旦某个结构参数发生一定的改变，那么整个的结构都会发生相应的改变，整个的柴油机的性能也会发生一定的改变。因此，对柴油机的相关结构和参数进行一定的设计，这样能够实现对柴油机的动力相关的性能进行一定提升，这样也就能够最终得到结构之间的最佳状态。
1.2 国内外研究及发展现状
相关数据显示，现在柴油发动机在整个的汽车工业之中是一个十分重要的角色，因此，如何设计出性能优良的柴油发动机对整个汽车的性能有很重要的意义。
查阅相关资料显示，现在国外发达国家的柴油化的程度很高，那是因为这些国家工业化和经济水平较高，所以相关的科研以及制造业发展起步较早，现在已经相关的技术已经非常的成熟。
相较国外先进的水平，我国柴油机受限于资金和技术的限制，发展地较晚。但是经过研究人员的不懈努力，现在已经有了很大的发展。相关数据显示，现在我国柴油发动机每年的年产量大概在几百万台，从总体数据占比来看也比较不错，可以看出，中国的柴油机市场发展非常迅速，并取得了令人惊讶的发展成就。我国汽车柴油机的数量巨大，但是技术水平并不是很高，相关的关键技术在世界上仍处在相对落后的阶段，要求我国科研人员不断努力改进。
综上所述，车用柴油机对汽车的性能有着极大的影响，其核心技术的好坏对整个的汽车性能有着重要的联系，这就要求人们不断加强对此的研究，努力对于各种技术进行研发，最终实现性能更好的柴油发动机。
1.3 方法内容的研究
WD615型车用柴油机是本文的研究对象，主要是对柴油机的活塞连杆组进行设计。WD615柴油发动机的功率曲线通过实际循环热量计算得到。通过对柴油机连杆、活塞等零件的了解与掌握，找出最合理的设计方案。计算热动力学，绘制示功图等及活塞连杆组的CAD图。
2. 柴油机的总体概述
2.1 柴油机的总体布置
柴油机WD615的总体有一个含有六个气缸套，这些气缸套的分布方式呈直线分布。选择湿式缸套用于结构。曲轴箱部分处于下方区域，在这个部分中一共含有七个主轴承座。其中的连杆和连杆轴颈相互连接。其一端和活塞连接，这种结构可以保证活塞在里面自由的运动，最终实现连杆和曲轴的联动，这就是柴油机中曲柄连杆机构的基本构成。
通过对于各种资料的学习，笔者发现很多情况下在WD615型柴油机的左侧部分会设置一个润滑系统，在这个装置的下方布置机油泵。油底壳内的机油经机油泵压出，经过很多的阀以及管道进行输送，最终输送到各个不同的摩擦的表面，这就就是要给基本的润滑系统原理。
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