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1、课程设计说明书 课 程 名 称: 发动机设计课程设计 课 程 代 码: 8205531 题 目: 195柴油机连杆设计及连杆杆 身、大头强度校核计算 学院(直属系) : 交通与汽车工程学院 年级/专业/班: 2009/热能与动力工程(汽车发动机)/ 学 生 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 曾东建、田维、暴秀超 开 题 时 间: 2012 年 6 月 28 日完 成 时 间: 2012 年 7 月 16 日 目 录摘要21引言31.1国内外内燃机研究现状31.2任务与分析42柴油机工作过程计算62.1 已知条件62.2参数选择72.3 195柴油机额定工况工作过程计算73连杆设计11 3.

2、1连杆结构设计11 3.2连杆材料选择124 连杆杆身的强度校核135连杆大头的强度校核156结论19致谢20参考文献21附录:195柴油机额定工况工作过程计算程序 22摘 要通过对195柴油机连杆的运动、受力、结构、工作过程分析研究,连杆不仅受到拉伸和压缩载荷而且还受到垂直于曲轴轴线平面及平行于曲轴平面内的附加弯矩,本次设计用visual basic 6.0对195柴油机在额定工况下工作过程进行计算,得到理论工作过程p-v图,和各曲轴转角处的动力性和经济性指标,绘制了195柴油机总成纵剖面图,充分认识了195柴油机内部各零部件的结构及装配关系,并对连杆的结构和外形尺寸进行设计,然后根据工作过

3、程的计算参数,校核了连杆杆身和连杆大头的强度和刚度,结果证明发动机的布置合理,设计科学,校核计算方法、过程和结果符合要求。对连杆尺寸重新进行调整,得到了符合疲劳强度和刚度范围的连杆杆身和连杆大头的连杆尺寸关键词: 柴油机、连杆、计算、分析、校核1引 言1.1国内外内燃机研究现状 现代的调整高性能柴油机由于热效率比汽油机高、污染物排放比汽油机少, 作为汽车动力应用日益广泛。西欧国家不但载货汽车和客车使用柴油发动机, 而且轿车采用柴油机的比例也相当大。最近, 美国联邦政府能源部和以美国三大汽车公司为代表的美国汽车研究所理事会正在开发新一代经济型轿车同样将柴油机作为动力配置。 经过多年的研究、大量新

4、技术的应用,柴油机最大的问题烟度和噪声取得重大突破,达到了汽油机的水平。 下面是国外柴油机应用的一些先进技术: (一)共轨与四气门技术 国外柴油机目前一般采用共轨新技术、四气门技术和涡轮增压中冷技术相结合, 使发动机在性能和排放限值方面取得较好的成效,能满足欧3排放限值法规的要求。 四气门结构(二进气二排气)不仅可以提高充气效率,更由于喷油嘴可以居中布置, 使多孔油束均匀分布,可为燃油和空气的良好混合创造条件;同时, 可以在四气门缸盖上将进气道设计成两个独立的具有为同形状的结构,以实现可变涡流。 这些因素的协调配合,可大大提高混合气的形成质量(品质),有效降低碳烟颗粒、hc 和 nox 排放并

5、提高热效率。 (二)高压喷射和电控喷射技术 高压喷射和电控喷射技术是目前国外降低柴油机排放的重要措施之一, 高压喷射和电控喷射技术的有效采用,可使燃油充分雾化,各缸的燃油和空气混合达到最佳, 从而降低排放,提高整机(车)性能。 (三)增压中冷技术 采用涡轮增压增加柴油机的空气量,提高燃烧的过量空气因数是降低大负荷工况排气烟度、 pm 排放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空-空中冷系统,可使增压空气温度下降到50以下, 工作循环温度的下降有助于nox的低排放和pm的下降,故目前重型车用柴油机都普遍是增压中冷型, 不仅有助于低排放而且燃油经济性良好。此外,涡轮前排气旁通阀的应用,不仅能降低pm和c

6、o排放, 还可以改善涡轮增压柴油机的瞬态性能和低速扭矩。 (四)排气再循环(egr)技术的应用 egr 是目前发达国家先进内燃机中普遍采用的技术,其工作原理是将少量废气引入气缸内, 这种不可再燃烧的 co2 及水蒸汽废气的热容量较大,能使燃烧过程的着火延迟期增加,燃烧速率变慢, 缸内最高燃烧温度下降,破坏 nox 的生成条件。egr技术可使机动车nox排放明显降低, 但对重型车用柴油机而言,目前倾向于使用中冷egr技术,因为其不仅能明显降低nox, 还能保持其他污染物的低水平。 (五)后处理技术 柴油机后处理的目标是进一步改善pm和nox的排放。 目前主要采用加装氧化型催化转化器和研究开发 n

7、ox 催化转化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。 (六)柴油 柴油的生产和贮存条件,是保证柴油发动机(车)正常运转延长使用寿命和保持低排放的重要保证。 例如瑞典的一级柴油使用中可减少co排放达54%,hc 和 nox 排放达10%,pm 排放减少14%47%。 发达国家已普遍使用燃料清净剂,既能节省燃料,又能清除积碳、降低排放。 (七)乳化柴油的应用 柴油加水掺合乳化剂,使其形成较为稳定的含水乳化柴油, 这类改进型燃料的使用可明显降低柴油机(车)的排放,尤其是nox和pm。目前美国报道这方面进展较多, 我国也在这方面进行研究,且已取得可喜进展。加水20%乳化柴油(70天不分层), 在大型柴油

8、机上100%负载工况下,功率不减,节油明显,动力输出比柴油上升4.3%, 且烟度和nox排放下降明显。然而,尽管这项技术对低排放有好处,但其潜在的问题如水结冰、 水对发动机的腐蚀等问题尚待解决。 (八)降低机油消耗 柴油机排放的颗粒物中,有相当一部分来自馏分较重的机油的燃烧。 为了满足日益严格的柴油机(车)排放限值标准的要求,必须把来自机油的燃烧降至最低限度, 即在保证发动机正常运转的前提下,最大限度地减少机油的消耗。为了降低柴油机的机油消耗, 活塞环的优化设计和制造及缸套间的科学配置非常重要。1.2任务与分析 1.2.1热计算1) 目的促进学生复习和总结已学知识,提高发动机工作过程中热力参数

9、与结构之间的关系;熟悉各参数对发动机工作指标的影响,结合对各参考发动机及其工况的分析,培养学生的分析能力,从而达到能正确选择参数的目的。(1)掌握了不同参数的选取、确定,掌握了过量空气系数:,最高燃烧压力:pz,热量利用系数:z,残余废气系数:,排气中点温度:tr,示功图丰满系数:i,机械效率:m,等参数对计算结果的影响和变化规律。(2)学生对发动机的工作过程的各个过程相互的影响有一个清晰的认识,了解了汽油机与柴油机工作过程计算的差异。通过p-v图的绘制,使学生掌握了如何利用示功图进行发动机的工作过程分析。掌握了汽油机、柴油机在同一工作过程的不同的曲线的变化趋势。(3)由于要求计算过程必须采用

10、vb编程进行,因此,使学生更进一步了解如何使用计算机,进行具体的设计计算工作,更进一步熟悉计算机编程。1.2.2纵、横剖面图 1)训练的目的 绘制发动机纵横剖面图,在课程设计中占很重要的地位。设计的发动机是否合理?能否达到热计算中所确定的参数指标?都将在图上得到不同程度的反映,同时它还能表达所设计发动机的结构特点,零部件的主要形状,相互关系,附件的布置和各系统、机构的安排。通过绘制发动机纵、横剖面图,能培养学生的识图和绘图能力,以及对已学知识的综合运用能力,为毕业设计奠定一定的基础。要求学生对发动机结构形式,设计指标进行深入全面的了解,作出分析评价,将其优点应用到设计的发动机上,并认真负责地对

11、待自己画的每一条线,和贯彻有关国家标准。2)训练效果分析195柴油机从结构上来讲,是最简单的发动机,通过195柴油机纵横剖面图绘制的训练,使学生全都掌握了:(1) 发动机的基本结构,零部件的主要形状,相互关系,附件的布置和各系统、机构的安排。(2) 通过绘制发动机纵、横剖面图,培养了学生的识图和绘图能力,以及对已学知识的综合运用能力,为毕业设计奠定一定的基础。(3) 学生对发动机结构形式,设计指标进行了深入全面的了解,作出分析评价,将其优点应用到设计的发动机上,并认真负责地对待自己画的每一条线。(4) 熟悉了有关国家标准。1.2.3连杆设计、强度计算和绘制连杆零部件图1)目的(1)校核零件的结

12、构强度,绘制零件图,促使学生复习和掌握所学知识,进行工程师必备的基本功训练。(2)分析发动机连杆的运动规律与受力情况,作为强度,设计连杆。培养和锻炼学生设计、绘图、分析和计算能力。2)训练效果分析通过对连杆设计,使学生掌握了: (1)如何分析零件的运动规律和受力,如何进行计算和校核。(2)如何确定设计要求,建立完整的零件的设计步骤、思维。1.2.4发动机课程设计说明书编制 按西华大学本科课程设计说明书规范化要求的格式要求进行撰写,通过训练,使学生们掌握了: 1)设计说明书的编制格式,为毕业设计打下基础。2)对整个发动机设计课程设计的工作内容进行总结,训练学生收集资料,分析资料,利用资料,组织资

13、料的能力。3)训练文字编辑能力。 2柴油机工作过程计算 2.1 已知条件缸 径:d=95 mm气缸数:i=1标定功率:ne=8.8kw有效油耗ge =235g/kw.h标定转速:n=2000r/m压缩比:1921每缸工作容积:v=0.815(l)曲柄半径和连杆长度比:r/l=1/4大气状态:po=1bar、to=288k燃料平均重量成分,=0.87 =0.126 =0.004燃料低热值,42500kj/kg燃烧室形式,分隔式燃烧室冷却方式等。开式蒸发冷却2.2参数选择应根据同类型发动机的实验数据和统计资料,结合所学设计发动机具体情况来选定以下参数值:过量空气系数:=1.75,最高燃烧压力:pz

14、=92.7mpa,热量利用系数:z=0.85,残余废气系数:=0.05,排气终点温度:tr=776.8k,示功图丰满系数:i=0.96,机械效率:m=0.838。2.3 195柴油机额定工况工作过程计算 2.3.1 排气冲程 终点压力: =1.08 bar 终点温度: =776.8 k2.3.2 进气冲程 选择残余废弃收缩系数 =0.5 终点压力:= 0.9atm 终点温度: =319 k充气效率: = 0.8132.3.3 压缩冲程 终点压力: = 57.94 atm 终点温度: = 978k2.3.4 燃烧过程 (1)理论所需空气量: = 0.495 kmol/kg燃料 (2)新鲜充量 =

15、 0.866 kmol (3)燃烧产物总量: = 0.8975 kmol (4)理论分子变更系数: = 1.035 (5)实际分子变更系数: = 1.032(6)最高燃烧压力 pz = 92.7 atm(7) 压力升高比 = 1.6 (8) 燃烧重点温度tz的计算 燃料的低热值:hu = 42500 (kj/kg) 热量利用系数 又因为 将的值带入下面所示的方程组,即可解出tz的值: 从而解得 tz = 1997 k (9) 初期膨胀比:= 1.312.3.5膨胀过程 后期膨胀比: = 16.03膨胀终点压力: = 2.89 atm 膨胀终点温度: =932k 2.3.5 最后结果 (1)平均

16、指示压力:=7.83 bar =7.52 bar (2)指示热效率:=0.4357 (3)指示燃油消耗率:=194.41 g/kw.h (4)有效热效率:=0.3654 (5)有效燃油消耗率:=231.77 g/kw.h (6) 平均有效压力:=6.243 bar (7)有效功率: =8.7 分析:按循环热计算求出的有效功率=8.7kw<8.8kw满足8.69.0kw的范围;有效油耗=231.77g/kw.h满足在(23510) g/kw.h的范围,说明各参数选择合理。2.3.6 p-v示功图 3 连杆设计3.1 连杆结构设计3.1.1 连杆小头的结构设计连杆小头与活塞销相连,工作时,连

17、杆小头与活塞销之间有相对转动,因此连杆小头孔中一般压入减摩的青铜衬套。同时,为了润滑活塞销和衬套,在小头和衬套上钻出集油孔或铣出集油槽,用来收集发动机运转时被激溅上来的机油,以便润滑活塞销和衬套。有的发动机连杆小头采用压力润滑,在连杆杆身内钻有纵向的压力油通道。连杆小头位于活塞内腔,特点是:尺寸小,轴承比压高、温度较高;轴承表面相对运动速度较低,摆动运动,不利于形成油楔或者承载油膜。连杆径向尺寸和外表面是否加工有关,外表面不加工的连杆小头,其d/d=1.351.45,全部经过机械加工的连杆小头,在1.21.3之间.综上所述,得出本次设计的连杆小头的尺寸为:d1=52 mm, d=35(0

18、77;0.025)mm。3.1.2连杆杆身的结构设计杆身也承受交变载荷,可能产生疲劳破坏和变形,连杆高速摆动时的横向惯性力也会使连杆弯曲变形,因此杆身必须有足够的断面积,并消除产生应力集中的因素。对工作可靠的发动机的统计表明,现代汽油机连杆杆身平均断面积fm与活塞面积fp之比fm/fp=0.020.035,柴油机为0.030.05。为了在较小重量下得到较大的刚度,高速内燃机的连杆杆身断面都是“工”字型的,而且其长轴应在连杆摆动平面内。“工”字型断面的平均相对高度h/d=0.30.4(柴油机),高度比h/b=1.41.8。本次设计,r=57.5mm,取l=230mm;取hmin=28mm。3.1

19、.3连杆大头的结构尺寸设计 连杆大头的结构与尺寸的基本上决定于曲柄销直径d2、长度b2,连杆轴瓦厚度和连杆螺钉的直径dm。其中d2、b2是根据曲轴强度、刚度和轴承的承压能力,在曲轴设计中确定。为了结构紧凑,轴瓦厚度趋于减薄,汽车拖拉机用轴瓦=1.53毫米。连杆螺钉尺寸则根据强度设计。因此,本处所谓大头设计,实际上是确定连杆大头在摆动平面内某些主用尺寸,连杆大头剖分型式、定位方式,及大头盖的结构设计。连杆大头连接连杆和曲轴,要求有足够的强度和刚度,否则将影响薄壁轴瓦,连杆螺钉,甚至整机工作可靠性。为了便于维修,内燃机的连杆必须能从气缸中取出,故要求大头在摆动平面内的总宽度必须小于气缸直径;大头重

20、量产生的离心力会使连杆轴承、主轴承负荷增大,磨损加剧,于是还为此不得不增大平衡重,给曲轴设计带来困难,因此在设计连杆大头时,应在保证强度、刚度条件下,尺寸尽量小,重量尽量轻。连杆大头尺寸设计:1)曲柄销直径、长度这两个尺寸是根据曲轴强度、刚度和轴承的承压力,在曲轴设计中确定的。也可根据,来初步确定。本次设计=65mm,=38mm。1) 连杆轴瓦厚度=1.33mm,取=2.5mm2) 大头切口形式和定位方式195柴油机连杆所采用的斜切口,斜角为45°,端面则采用止口定位,其工艺简单,成本低。但不能防止大头盖止口向外变形,连杆体止口向内变形,这种盖与体都是单向定位,定位不可靠;止口易变形

21、;止口因加工误差或装拆变形对大头孔影响较大。3.2 连杆材料选择 为了保证连杆在机构轻巧的条件下有足够的刚度和强度,一般多用精选含碳量的优质中碳机构钢,只有在特别强化且产量不大的汽油机中用40cr等合金钢。合金钢有较高的综合机械性能,但当存在产生应力集中的因素时,它的耐劳能力急剧下降,甚至低到与碳素钢不相上下。所以合金钢连杆的形状设计、过度圆滑性、毛胚表面质量等,必须给与更多的注意,才能显示良好的使用性能。连杆纵向端面内宏观金相组织要求金属纤维方向与连杆外形相符,纤维无环曲及中断现象。连杆一般用钢锻造,在机械加工前应进行调质处理,以得到较好的综合机械加工性能,既强又韧。为了连杆的疲劳强度,不经

22、机械加工的表面应经过喷丸处理。连杆还必须经过磁力探伤检查,以求工作可靠。我国已研究成功连杆锟段工艺,锟段工艺不仅不需要大型锻造设备,而且还改善了工人的劳动条件。为了节约优质钢材,降低产品成本,我国还成功地试用以稀有镁球墨铸铁制造高速发动机连杆。在大量的生产铸造连杆时为了保证制造质量稳定,要求对炉料、浇注、热处理等工艺规程严加控制,并仔细的内在质量检查。本次设计选用45#中碳钢4 连杆杆身和连杆大头的强度校核gb/t699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850正火、840淬火、600回火,达到的性能为屈服强度355mpa4.1 连杆杆身结构设计连杆杆身也承受交载荷,可能产生疲劳破坏和变

23、形,连杆高速摆动时的横向惯性力也会使连杆弯曲变形,因此杆身必须有足够的断面积,比消除产生应力集中的因素。1) 工字形杆件断面的平均高度h对柴油机 0.3-0.4,取0.35则 h=0.35*95=33.25 ,取为33mm。2)工字形杆件的宽b初步值可按一下经验公式求出: ,其中d、s分别为汽缸直径和冲程。则 =32.5 取33mm为使连杆从小头到大头传力比较平均,一般把杆身断面h从小头到大头逐渐加大, hmax/hmin值最大到1.3左右,在杆身到小头到大头的过渡处须用足够大的圆角半径。4.2 杆身的强度计算连杆杆身在不对称的交变循环载荷下工作,它收到位于计算断面以上作往复运动的质量的惯性力

24、的拉伸。在爆发行程,则受燃气压力和惯性力差值的压缩,杆身的应力幅 只决定于气压力 ,所以其计算工况应为最大扭矩工矿。为了计算疲劳强度安全系数,必须先求出计算断面的最大拉伸,压缩应力,现取中央断面i-i 作计算断面。1) 拉伸应力计算由最大拉伸力应力的拉伸应力为= , 为所计算中央断面面积。其中:活塞的工作面积为f= = 连杆杆身平均断面积 与活塞面积 之比 之比为0.03-0.05 ,取0.04 则断面的横断面积为 = *0.04=0.000283 ;p=则拉伸应力为:=2) 压缩应力计算在计算由最大压缩力引起的压缩应力时,必须考虑可能出现的总弯曲的影响,即它的总应力是杆身受压产生的应力与纵弯

25、曲造成的附加应力之和。显然,由于稳定性不同,在连杆摆动平面及与之垂直平面的附加应力是不同的。由于连杆的细小比很小(柔度小),附加应力不能直接应用欧拉公式= 求出,但可认为= ,式中 为材料的弹性极限, 为压缩载荷,p为压杆的临界载荷 。因此在摆动平面(平面于杆身横剖面)内的合成应力为=这里长度系数 。在垂直摆动平面(垂直于杆身横剖面)内的合成应力为 这里长度系数 。式中 c 为系数,c= 对于常用钢材 c=0.0003-0.0004 。 为计算断面对垂直于摆动平面的轴线的惯性矩i=, 。 为计算断面对位于摆动平面的轴线惯性矩i= 。有, , , 。现有连杆 k1=k2=1.1 由公式可知:1.

26、1=218.98mpa 。3) 疲劳安全系数由公式 求取。式中: 为材料对称循环下拉压疲劳极限 取355mpa , 为工艺系数, =0.4-0.6 ,取0.5 ;为角系数,取 0.2 。 =20.80mpa=218.98mpa平均应力为:应力幅为:疲劳安全系数为:根据杆身安全系数n的许用范围是 1.5-3 ,此处取n=1.6 ,则符合要求。 5 连杆大头机构设计及校核 5.1 连杆大头结构设计连杆大头联结连杆和曲轴,要求有足够的强度和刚度,否则将影响薄壁轴瓦、连杆螺栓,甚至整机工作可靠性。为了便于维修,高速内燃机的连杆必须能从气缸中取出,故要求大头在摆动平面内的总宽度 必须小于气缸直径;大头的

27、外形尺寸又决定了凸轮轴位置和曲轴箱形状;大头的重量产生的离心力会使连杆轴承、主轴承符合增大,磨损加剧,于是还为此不得不增大平衡重,给曲轴设计带来困难,因此在设计连杆大头时,应在保证强度、刚度条件下,尺寸尽量小,重量尽量轻。大头尺寸设计:1) 曲柄销直径 、长度2) 这两个尺寸是根据曲轴强度、刚度和轴承的承受压力,在曲轴设计中确定的。即 =35mm, =38mm; 。3) 连杆轴瓦厚度 =1.5-3 毫米,取 为3mm 。4) 螺栓孔距cc应尽可能小, 195柴油机连杆所采用的斜切口。螺栓孔外侧壁厚不得小于2毫米。取 c=90mm。5) 连杆大头各处的形状都应采用圆滑过渡。5.2 连杆大头的强度

28、校核由于形状复杂,一般只对大头盖的强度做比较性的校核计算,对平切口连杆来说,计算危险断面的最大应力。连杆受压时,大头盖基本不受力。而在进气冲程惯性力加上连杆旋转部分质量离心力之和式中 , 分别为活塞组、连杆往复组部分、旋转部分、及连杆大头盖的重量。计算工况为最高转速工况。-活塞组的重量-连杆组往复部分的重量-旋转部分的重量-连杆大头盖的重量-曲柄连杆比 =1.8kg ;=0.463kg ;=0.527kg ; =0.4kg ; a- a界面上的弯矩 和法向力 可由下列经验公式求出:当计入瓦轴后,大头盖a-a截面承受的弯矩 和法向力 为:由此得到大头盖中央截面a-a的合成应力为:式中: 分别为瓦

29、轴和大头盖截面的惯性矩; 、 分别为轴瓦和大头盖截面积; w为大头盖断面的抗弯断面系数。通常取 0 ,则上式最终成为:3.61cm23*38=114mm2则有:=对柴油机来说, 的许用值为150-200n/mm2,这里取=150 n/mm2。由计算所得的应力7.406mpa150mpa,所以设计的连杆大头符合强度要求。5.3 大头的刚度校核连杆大头包括大头盖在内,视为一个整体,其横向直径收缩量可按下列公式计算:式中: e为连杆材料的弹性模数,钢:e=2.1×100000n/mm2 ;pj”=5275.11n;螺栓孔距 c=90mm ; i=32.8 ; 则横向直径收缩量为:=为了保证

30、连杆轴承工作可靠,不应该超过连杆轴承与曲柄销初始配合间隙的一般,常用配合为 。通过查找基本偏差数据表格,其最小间隙为0.05mm 。由0.0201mm<0.05/2=0.025mm 故所设计的连杆大头刚度符合要求。结 论通过这次课程设计,极大的提高了个人在这方面的总体把握能力。我绘制了一张零号图纸的195柴油机的横剖图和一张一号图纸的连杆设计图,标注了基本的尺寸和形位公差等,最后编写了一本发动机设计课程设计说明书。从本次课程设计中我得到以下结论:1)在绘制195柴油机横剖图时,首先要计算出连杆的长度l=230mm,活塞行程s=115mm,等画图步骤应按照先确定连杆大头和小头的中心线,确定

31、缸径d=95mm,依次画出连杆以及周围的平衡重、曲轴等,然后绘制出活塞、燃烧室,配气机构等最后绘制出水箱、油箱、油底壳和其它重要的零件。2)完成195柴油机的总成图后,对连杆进行绘制,在这之前要用绘制总成图的连杆尺寸数据合理的画连杆。并完成标注出连杆的重要尺寸标注和写出技术要求。3)在说明书的编写过程中很好的学会了,对各个参数的利用和主要计算公式的复习,最后通过完整的计算确定各个数据符合规定要求。4)对连杆大头的校核中得到以下结果:许用应力À=7.406mpa,对柴油机来说,À的许用值为150200 n/mm²,这里取À=150 n/mm²。由

32、于计算所得的应力À=7.406mpa150mpa,所以设计的连杆大头符合强度要求。连杆大头横向收缩量为=0.0201mm0.05/2=0.025mm故所设计的连杆大头刚度符合要求。致 谢首先感谢我的爸妈,他们辛勤劳动挣钱为我创造了一个良好的学习环境,提供给我上大学的机会,没有他们,就没有我在此完成我的课程设计。其次感谢学校和学院给我机会来完成我的大学生活,给我每一次的学习、课程设计的机会,让我在提高自身的专业知识的同时提高自己的动手能力;还有感谢华纬物业公司给我绘制总成图和连杆图的教室。再次感谢曾东建老师、田维老师对我的悉心指导,给我指出错误和教我改正问题,让我能够顺利的完成本次课程

33、设计。最后我要感谢我的同学和朋友,在课程设计中,他们无私的将他们的绘图工具借与我用,让我很感动,还有在一些重要的数据问题上,他们提出一些重要的方法,让我能顺利得完成连杆的校核和195柴油机的工作过程计算。总之,我对所有关心我,帮助我的人表示最衷心的祝福,和最诚挚的感谢! 【参考文献】1曾东建.汽车发动机设计 . 西华大学,2009.2魏远文.发动机工作过程计算.西华大学,20093周龙保,高宗英.内燃机学m.机械工业出版社,20034机械设计手册编委会.机械设计手册5西华大学交通与汽车工程学院.内燃机课程设计指导书6杨明广,王秀华.visual basic 程序设计m.北京:中国科学技术出版社

34、,2007.7丁厚福,王立人.工程材料m.武汉:武汉理工大学出版社,2007.8臧杰,阎岩.汽车构造m.北京:机械工业出版社,2008.9濮良贵,纪名刚.机械设计m.北京:高等教育出版社,2006.10刘朝儒,吴志军,高政一,许纪旻.机械制图m.北京:高等教育出版社,2006.11廖念钊,古莹菴,莫雨松.互换性与技术测量m.北京:中国技量出版社,2000.12杨宝刚.开展企业管理信息化工作的步骤j,企业管理,2002(11):121513何华,曾馨.发动机结构m.北京:北京理工大学出版社,2006.14丁厚福,王立人.工程材料. 武汉; 武汉理工大学出版社,200615哈尔滨工业大学理论力学教

35、研室. 理论力学. 北京: 高等教育出版社,200416陈家瑞,汽车构造(下). 北京: 人民交通出版社,200317刘鸿文.材料力学. 北京: 高等教育出版社,2004附录:195柴油机额定工况工作过程计算程序程序核心代码:option explicit dim n, nn, pr, po as single dim tr, pa, va, s, d, vh, kkk as single dim pab, e, paa, pad, pac as single dim tt, t, yy, fa, ta as single dim nv, n1, tc, pc, fx as single di

36、m l, vc, gc, gh, g0 as single dim vcx, r, lo, a, mt, m1, m2, u0, u as single dim khu, cv1, cv2, tz, ccc, hu, qq, aaa, bbb as single dim l8, n2, pz, tb, pi1, pi, p as single dim fi, pm, nm, ni, gi, ne, pe, ge, nne, i, v, pb as double dim ylsgb as single dim p0, pcx, tcx, pbx, tbx, vbx as single dim x

37、, y as integer dim x, vb1 private sub command2_click() picture1.clsend subprivate sub command3_click() endend subprivate sub command4_click() picture1.cls picture1.scale (-0.1, 120)-(1.1, -10) picture1.forecolor = vbblack picture1.line (0, 0)-(1.3, 0) '画x轴 picture1.line (0, 0)-(0, 115) '画y轴

38、picture1.currentx = 0.95: picture1.currenty = -0.02: picture1.print "v (l)" picture1.currentx = 0.02: picture1.currenty = 115: picture1.print "p (bar)" for y = 0 to 110 step 5 '画刻度 picture1.line (0, y)-(0.02, y) picture1.currentx = -0.08: picture1.currenty = y + 1.5: picture1

39、.print ynext y picture1.line (0, 115)-(-0.01, 113.5) '画箭头 picture1.line (0, 115)-(0.01, 113.5)for x = 0.1 to 1 step 0.1 '画刻度 picture1.line (x, 0)-(x, 0.2) picture1.currentx = x - 0.05: picture1.currenty = -0.02: picture1.print xnext x picture1.line (1, 0)-(0.99, 2) '画箭头 picture1.line (1,

40、 0)-(0.99, -2) vc = vh / (e - 1) picture1.forecolor = vbblue picture1.currentx = vc + 0.01: picture1.currenty = 10: picture1.print "vc" picture1.line (vc, 120)-(vc, 0) '画vc线 picture1.forecolor = vbred picture1.line (0, 1)-(0.95, 1) '画p0线 picture1.currentx = 0.95: picture1.currenty

41、= 4: picture1.print "p0" va = vh + vh / (e - 1) vc = vh / (e - 1) picture1.forecolor = vbgreen '=画压缩曲线= for x = 0 to 3.14 step 0.0001 vcx = vh / 2 * (1 - cos(x) + (1 - cos(2 * x) * 1 / 4 / 4) + vcpcx = pa * (va / vcx) n1picture1.pset (vcx, pcx)next xpicture1.line (vc, pc)-(vc, pz) '

42、;=画膨胀曲线=for x = 3.14 to 6.28 step 0.0001vbx = vh / 2 * (1 - cos(x) + (1 - cos(2 * x) * 1 / 4 / 4) + vcpbx = pb * (va / vbx) n2if pbx <= pz then picture1.pset (vbx, pbx)else: picture1.line (vc, pz)-(vbx, pz)end ifnext xvb1 = vh / 2 * (1 - cos(6.4) + (1 - cos(2 * 6.4) * 1 / 4) + vcpicture1.line (va

43、, pa)-(va, pb) '画放热线picture1.line (va, pc)-(va, pz) '画加热线 end subprivate sub command1_click()s = val(text2.text): d = val(text4.text)n = val(text1.text): po = val(text15.text) / 10:e = val(text5.text): tt = val(text17.text): fa = val(text18.text): r = val(text2.text)l = val(text31.text) / 3.

44、14 / (d / 2) 2)gc = val(text11.text): gh = val(text12.text): g0 = val(text8.text)a = val(text19.text): mt = val(text20.text): fi = val(text9.text): i = val(text3.text)n1 = val(text14.text): n2 = val(text33.text)'=排气过程=pr = int(1000 * 10.8 * po) / 1000: tr = 350 / (1.2 / log(n) * log(10) + 0.005

45、* (e - 3) + 0.01 * (fa - 1): hu = 42500 '柴油机 暂时先赋的值'=进气过程='kkk = 2.4 * nn / n'pab = (10 / kkk) 2paa = n 2 / 520000000pac = (e - 0.5) 2) / (e - 1) 2) '残余废气收缩系数 暂时取的0.5' pad = 1 - paa * pab * pac * (1 / (fa 2) 't = 20 * (110 - 0.0125 * n) / (110 - 0.0125 * nn)t = 20 't

46、进气温升 取的 20pa = 0.9 * po * 10 '进气压力yy = (tt + t) * pr / tr / (e * pa - pr) ' 残余废气系数 yy'ta = (t + tt + yy * fa * tr * (pa / pr) (n - 1) / n) / (1 + yy * fa) '进气温度 ta = (tt + t + yy * tr) / (1 + yy) '进气温度 nv = tt * pa * e * (e * pa - pr) / (tt + t) / (10 * po) / (e - 1) / e / pa 

47、9;充气系数'=压缩过程= 'n1 = 1.46 - 0.05 * nn / n '平均压缩多变指数 pc = int(100 * (pa * e (n1) / 100 '压缩终点压力 tc = int(10 * ta * e (n1 - 1) / 10 '压缩终点温度'=燃烧过程=lo = 1 / 0.21 * (gc / 12 + gh / 4 - g0 / 32)m1 = a * lo: m2 = a * lo + gh / 4 + g0 / 32u0 = m2 / m1u = (u0 + yy) / (1 + yy) '实际分子变更系数 'khu = 58000 * (1 - a) '化学损失 khu = 0 cv1 = (4.815 + 0.000415 * tc) * 4.1868 ' if n < 2400 then '- 热量利用系数选取 ' qq = 0.08 / 1300 * n +

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