1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（學(xué)生填表）學(xué)院： 車輛與動力工程學(xué)院 2012年3月24日課題名稱d397柴油機設(shè)計（活塞連桿組）學(xué)生姓名 專業(yè)班級熱發(fā)083課題類型工程設(shè)計指導(dǎo)教師 職稱教授課題來源生產(chǎn)1.設(shè)計（或研究）的依據(jù)與意義 近年來隨著國家對農(nóng)業(yè)的越來越重視，大力推行機械化生產(chǎn)，這就對農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用帶來了新的挑戰(zhàn)，而對于機械來說動力是最重要的，所以找到一款既實用有經(jīng)濟的發(fā)動機是很重要的。另外，國家出臺了一系列優(yōu)惠政策，使我國農(nóng)民的購機成本下降了30%左右，有利于出盡農(nóng)民的購機積極性，從而使我國的農(nóng)機市場快速發(fā)展起來。z397系列柴油機：標定功率為38kw、標定轉(zhuǎn)速為2800 r/min，

2、主要適用于發(fā)電機組，小型農(nóng)業(yè)機械，小型工程機械等等。而國內(nèi)匹配此機型的發(fā)動機有云內(nèi)動力3100qb系列、山東濰柴226b系列、江門康明斯4bt3.9-g2、天津雷沃38gf 系列等等.現(xiàn)在國內(nèi)這類產(chǎn)品還不是很多，因此z397有很大的競爭力。z397系列柴油機面對其他同類產(chǎn)品還是有很大的優(yōu)勢的：1：z397采用廢氣渦輪增壓技術(shù)，在我國農(nóng)機產(chǎn)品中使用渦輪增壓的還很少，在同排量的情況下，最大限度優(yōu)化噪音，系統(tǒng)降低重量的同時，最大限度的挖掘發(fā)動機的動態(tài)性能，而且他的效率并沒有降低。在燃油消耗率上也比非增壓的發(fā)動機低，性能有了很大的提升。2：z397采用廢氣渦輪增壓技術(shù)，在排放要求上更能達到國標準甚至更

3、高，目前國內(nèi)很少有農(nóng)用發(fā)動機能做到這一點，所以在同類產(chǎn)品中優(yōu)勢巨大，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?：z397采用直列三缸排布，因此結(jié)構(gòu)簡單，造價成本低，維修費用少，作為農(nóng)機用品，這一點尤其重要，使用方便易于維修是z397的一大優(yōu)勢。有上可得出結(jié)論：z397系列柴油機在國內(nèi)農(nóng)機市場中還是具有很大的優(yōu)勢的，具有大的發(fā)展?jié)摿Α?.國內(nèi)外同類設(shè)計（或同類研究）的概況綜述現(xiàn)代先進的發(fā)動機，其活塞的設(shè)計相當(dāng)復(fù)雜，已發(fā)展成為集輕質(zhì)高強度新材料、異形外圓復(fù)合型面(裙部為中凸變橢圓型面)、異形銷孔等多項新技術(shù)于一體的高技術(shù)含量的產(chǎn)品。活塞的加工精度要求高，其裙部橫向橢圓度精度達0.005mm，縱向中凸曲線精度達0.00

4、5-0.01mm。目前國內(nèi)外輕、中型汽車汽、柴油發(fā)動機以及轎車發(fā)動機活塞大多采用了共晶(亞共晶)型al-s合金。該類合金含si量一般在85-13，為了提高合金的室溫及高溫性能在其中加入了cu、mg、mn、ni等合金元素進行多元合金化。國外著名發(fā)動機制造廠(如cummins、renault等)和國內(nèi)玉柴、錫柴等發(fā)動機制造廠均采用此類材料制造的活塞。活塞作為發(fā)動機的心臟，是一種技術(shù)含量比較高的零部件。由于其工作條件惡劣，高的機械負荷和熱負荷常常導(dǎo)致活塞銷座的開裂、環(huán)槽的早期磨損、活塞頂面燃燒室喉口邊緣熱裂等故障。因此有必要對活塞進行有限元分析計算，掌握活塞熱應(yīng)力和機械應(yīng)力的分布規(guī)律，為活塞的設(shè)計提

5、供有力的依據(jù)。活塞的設(shè)計方法隨著社會的不斷發(fā)展出現(xiàn)了各種先進的設(shè)計、試驗和工藝手段，如有限元技術(shù)在設(shè)計上大幅度的提高了活塞的強度；活塞的溫度場有限元分析，能非常準確的模擬活塞的實際工作環(huán)境溫度。使發(fā)動機的功率不斷的增加，尾氣的排放相對以前也得到了較大的改進，提高了設(shè)計的效率和科學(xué)性。傳統(tǒng)連桿加工工藝中其材料一般采用45鋼、40r或40mnb等調(diào)質(zhì)鋼，但現(xiàn)在國外所廣泛采用的先進連桿裂解（conrod fracture splitting）的加工技術(shù)要求其脆性較大，硬度更高，因此，以德國汽車企業(yè)生產(chǎn)的新型連桿材料如c70s6高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼、splitasco系列鍛鋼、fractim鍛鋼和s53

6、cv-fs鍛鋼等(以上均為德國din標準)。國外還采用粉末燒結(jié)鍛造工藝生產(chǎn)汽車發(fā)動機連桿。粉末冶金連桿的強度、韌性通過鍛造提高粉坯的密度和添加合金元素，使粉末鍛造連桿具有足夠的淬透性以達到鍛鋼連桿的水平。目前，國外對連桿對分離面的最新加工方法是脹斷工藝。利用初始的人為的斷裂源(用拉刀加工v型槽或用激光加工v型槽)，再用一個脹開裝置將大頭孔沿v型槽處斷開。斷開后的連桿體、蓋分離面具有完全嚙合的犬牙交錯的結(jié)構(gòu)，能保證分離面精確吻合，同時簡化了連桿螺栓孔的加工工序，節(jié)省材料、人工和設(shè)備，且效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。 3.課題設(shè)計（或研究）的內(nèi)容1：整機性能指標與結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取 整機主要性能指標及結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取與論證。2：專題設(shè)計 繪制活塞、活塞銷、連桿、軸瓦等零件圖并說明其設(shè)計思想。3：計算 壓縮比計算，連桿強度校核。4. 設(shè)計（或研究）方法1：渦輪增壓器四沖程，直噴，水冷，標定功率38kw/(2800r/min)，全負荷最低燃油率238g/(kwh)，滿足國排放要求。2：全部設(shè)計圖紙不少于三張0 #,其中手工繪制圖紙不得少于1#圖幅。3：翻譯外文一篇（不少于1萬字符）。4：撰寫不少于1.2萬字的說明書。5：查閱文獻不少于15篇。5. 實施計劃第5周：查閱資料，撰寫與修