四缸发动机曲轴连杆及活塞总成设计(2)
6.4活塞头部的设计 29
6.4.1压缩高度的确定 29
6.4.2活塞顶和环带断面 30
6.5活塞裙部的设计 31
6.5.1裙部的尺寸 33
7 连杆组设计 34
7.1连杆设计概述 34
7.2连杆尺寸设计 35
7.3连杆小头强度的计算 36
7.4连杆大头的强度计算 38
8曲轴连杆机构基于UG的三文设计及运动仿真 40
8.1 曲轴连杆的三文设计简述 40
创建拉伸特征 41
8.2运动仿真 44
8.2.1运动仿真设置过程 44
8.2.2使用作图功能，查看机构运动时数据 49
小结 51
致谢 52
参考文献 53
1 绪论
曲柄连杆机构是发动机的动力传递系统，是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动部分。曲柄连杆机构是发动机中主要的受力部件，其工作可靠性就决定了发动机工作的可靠性。随着发动机强化指标的不断提高，机构的工作条件更加复杂。在多种周期性变化载荷的作用下，曲柄连杆机构设计成为关键性问题。四缸发动机是目前非常常见的一种发动机，主要用于轿车，摩托车，油锯和其他一些小功率动力机械当中。运用最广的应当是中低排量的小型轿车。发动机是汽车的心脏，对发动机的研究设计对提高国产汽车在全国乃至全世界的竞争力有着密切关系。意义重大。通过对“四缸发动机曲轴、连杆及活塞总成设计”课题的研究，能够让我综合运用所学的理论和专业知识，提高理论联系实际和综合分析的能力，来设计出符合生产实际要求的发动机。提高设计计算和查阅设计资料、标准及规范等基本技能，完成设计计算说明书、毕业设计论文及外文资料翻译等任务。
2发动机总体构造
2.1发动机的主要设计指标
2.1.1动力性指标
（1）有效功率Pe
有效功率Pe(kW)的计算公式为
=0.785
式中，Pme为平均有效压力（MPa）；Vm为活塞平均速度（m/s）；Vh为单缸工作容积（L）；Z为气缸数；n为转速（ ）；D为气缸直径（mm)； 为冲程数，四冲程 ，二冲程 。
（2）转速
提高发动机的转速可以使功率提高，因而使单位功率的体积减小、重量减轻。但是转速的提高会导致以下问题：
惯性力增加，导致机械负荷增加，平衡、振动问题突出，噪声增加。
工作频率增加，导致活塞、汽缸盖、汽缸套、排气门等零件的热负荷增加。
摩擦损失增加，机械效率 下降，燃油消耗率 增加，磨损寿命变短（主要由 增加所导致），一般高速发动机采用短行程，以降低活塞平均速度。
进排气系统阻力增加，充气效率 下降。
柴油机由于其混合气形成速度和燃烧速度比较慢的原因，转速不会太高。转速在1000r/min以上为高速，600~1000r/min为中速，600r/min以下为低速。汽油机的转速范围很宽，小缸径汽油机可以达到10000r/min，一般轿车用汽油机转速可达到6000r/min左右。汽油机的最大缸径受到爆燃的限制，一般不超过100mm。同样原因，大缸径汽油机的转速也不高。
（3）最大转矩Memax及最大转矩转速nMemax。
发动机的标定功率和标定转速确定后，其标定转速下的转矩（ ）就表示为
式中，Pe为标定功率（ ）；n为标定转速（ ）；Pem为平均有效压力（MPa）；Z为气缸数；Vh为单缸工作容积（L）； 为冲程数。
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