(答辩稿)低速柴油机动力学试验台设计(CAD图纸+DOC论文)







M10X25.SLDPRT
M10x45.SLDPRT
M16x40.SLDPRT
M20X50.SLDPRT
M20螺母.SLDPRT
SW3dPS-4 cyclinder crank assembly_DEFAULT.sldasm
SW3dPS-4 cyclinder crank assembly_DEFAULT-1.sldprt
SW3dPS-4 cyclinder crank assembly_DEFAULT-2.sldprt
SW3dPS-4 cyclinder crank assembly_DEFAULT-3.sldprt
SW3dPS-4 cyclinder crank assembly_DEFAULT-4.sldprt
SW3dPS-4 cyclinder crank assembly_DEFAULT-5.sldprt
Y90L电机.SLDPRT
低速柴油机动力学试验台设计.doc
底座.SLDPRT
电机座.DWG
电机座.SLDDRW
电机座.SLDPRT
缸套.dwg
(CAD图纸)
缸套.SLDPRT
缸套盖板.DWG
缸套盖板.SLDPRT
管道.SLDPRT
活塞.DWG
活塞.SLDPRT
活塞销.dwg
(CAD图纸)
联轴器.DWG
联轴器.SLDPRT
曲轴.SLDPRT
试验台.SLDPRT
摘要及目录.doc
轴承盖.SLDPRT
轴瓦.SLDPRT
锥销.SLDPRT
总装.DWG
总装.SLDASM
总装.SLDDRW
表.作用在活塞上的总作用力四个冲程气压力往复惯性力总作用力进气终点.压缩终点膨胀终点.排气终点活塞上的总作用力分解与传递如图.所示,首先,将分解成两个分力沿连杆轴线作用的力,和把活塞压向气缸壁的侧向力,其中沿连杆的作用力为.而侧向力为.图.作用在机构上的力和力矩连杆作用力的方向规定如下使连杆受压时为正号,使连杆受拉时为负号,缸壁的侧向力的符号规定为当侧向力所形成的反扭矩与曲轴旋转方向相反时,侧向力为正值,反之为负值。
当时,根据正弦定理,可得求得将分别代入式.式.,计算结果如表.所示表.连杆力侧向力的计算结果四个冲程连杆力侧向力进气终点压缩终点膨胀终点排气终点力通过连杆作用在曲轴的曲柄臂上,此力也分解成两个力,即推动曲轴旋转的切向力,即.和压缩曲柄臂的径向力,即.规定力和曲轴旋转方向致为正,力指向曲轴为正。
求得切向力径向力见如表.所示表.切向力径向力的计算结果四个冲程切向力径向力进气终点压缩终点膨胀终点排气终点第三章活塞组的设计.活塞的设计活塞组包括活塞活塞销和活塞环等在气缸里作往复运动的零件,它们是发动机中工作条件最严酷的组件。
发动机的工作可靠性与使用耐久性,在很大程度上与活塞组的工作情况有关。
活塞的工作条件和设计要求活塞的机械负荷在发动机工作中,活塞承受的机械载荷包括周期变化的气体压力往复惯性力以及由此产生的侧向作用力。
在机械载荷的作用下,活塞各部位了各种不同的应力活塞顶部动态弯曲应力活塞销座承受拉压及弯曲应力环岸承受弯曲及剪应力。
此外,在环槽及裙部还有较大的磨损。
为适应机械负荷,设计活塞时要求各处有合适的壁厚和合理的形状,即在保证足够的强度刚度前提下,结构要尽量简单轻巧,截面变化处的过渡要圆滑,以减少应力集中。
活塞的热负荷活塞在气缸内工作时,活塞顶面承受瞬变高温燃气的作用,燃气的最高温度可达。
因而活塞顶的温度也很高。
活塞不仅温度高,而且温度分布不均匀,各点间有很大的温度梯度,这就成为热应力的根源,正是这些热应力对活塞顶部表面发生的开裂起了重要作用。
磨损强烈发动机在工作中所产生的侧向作用力是较大的,同时,活塞在气缸中的高速往复运动,活塞组与气缸表面之间会产生强烈磨损,由于此处润滑条件较差,磨损情况比较严重。
活塞组的设计要求要选用热强度好耐磨比重小热膨胀系数小导热性好具有良好减磨性工艺性的材料有合理的形状和壁厚。
使散热良好,强度刚度符合要求,尽量减轻重量,避免应力集中保证燃烧室气密性好,窜气窜油要少又不增加活塞组的摩擦损失在不同工况下都能保持活塞与缸套的最佳配合减少活塞从燃气吸收的热量,而已吸收的热量则能顺利地散走在较低的机油耗条件下,保证滑动低速柴油机动力学试验台设计摘要低速,柴油机,动力学,试验台,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.研究背景大功率低速船用柴油机曲轴柴油机是目前世界上船舶使用最为普遍的动力装置。
根据其曲轴转速可分为低速机转速为中速机转速为和高速机转速为。
其中,大功率低速柴油机由于其单机功率大经济性好可靠性高等特点,在大中型民用船舶上得到普遍应用。
据统计,在般大中型民用船舶中,有使用大功率低速柴油机作为主推进装置。
同时,柴油机主机是般民用船舶中价值最高的配套设备,其价格占到了船价的左右。
而曲轴作为柴油机的关键运动件之。
其动力学行为不仅在很大程度上决定着柴油机的工作可靠性,而且对柴油机的振动和噪声也有着重要的影响。
大功率低速船用柴油机是船舶的心脏,曲轴是柴油机最主要的关键附件。
世界先进造船国家日本韩国等在大力发展造船能力的同时都相应地努力发展大功率低速船用柴油机及主要关键附件曲轴的制造能力。
为实现我国在年成为世界第造船大国的目标,近年来国内造船业有了飞快的发展。
柴油机性能不仅与曲轴轴承系统中的摩擦学行为与动力学行为有关,而且与它们之间的耦合作用密切相关。
大功率低速半组合式船用柴油机曲轴转子轴承系统动力学研究将有助于人们对曲轴转子轴承系统有更完善的认识有助于建立多缸柴油机各设计参数之间更加准确的相互依赖关系,为柴油机性能的进步提高提供理论上的指导。
曲轴关键问题研究为了提高曲轴的生产率,必须提高曲轴精加工时的转速,以提高切削速度。
但是,当曲轴转子高速运行时,必然出现质量偏心引起的振动问题。
研究不同转速下大型船用柴油机曲轴转子的动力学特点,研究切削力大小和位置变化时,曲轴转子的振动规律,就可以为曲轴精加工时切削用量的选择提供理论指导另方面,对曲轴转子系统动力学性能的研究,对曲轴的使用监测维修等工作也具有实用价值。
曲轴是柴油机内燃机蒸汽机等发动机中最重要的部件之。
活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的旋转运动,柴油机内燃机蒸汽机的功率通过曲轴输出,并直接或间接地驱动配气系统喷油泵机油泵水泵等部件。
随着现代动力装备向大功率高效率高可靠性低噪音等方向的发展,对曲轴系统动力学性能的要求越来越高。
由于曲轴属于典型的非对称结构零件,具有各向异性及各向耦合的特点。
因此,曲柄的偏心质量不仅能激起弯曲振动,而且也可以激起扭转振动轴向振动及三者的耦合振动。
大型船用柴油机曲轴又具有其自身的特点。
在机械加工过程中,特别是精加工过程中,不能采用高速加工方法,否则,将使曲轴转速接近或处于共振区,产生大幅振动.导致加工质最下降。
.国内外发展现状近年来,我国船舶工业飞速发展,中国已经跻身于世界造船国级梯队。
但船用配套设备直是我国船舶业的软肋,相比日本韩国以上的船用配套设备自给率,我国作为世界第三大造船国,船用配套设备都依赖进口,大型船用配套设备国内供货问题仍未解决。
而低速柴油机的核心部件曲轴的紧缺,更是严重制约了我国船舶业的发展。
曲轴作为船用发动机的关键部件,被视为船用柴油机的“心脏”,对船舶的安全起着至关重要的作用。
由于其重量大加工精度要求高制造技术难度高,因而业内常用“是否具备曲轴制造能力,从种程度上代表了个国家的造船工业水平”,来说明船用曲轴制造技术之于造船工业的重要性。
目前日本韩国捷克西班牙等少数几个具备制造大型船用半组合式曲轴能力的国家高度垄断着国际上大型船用曲轴市场。
由于国内不具备大型船用柴油发动机曲轴生产经验,造船所需的船用大功率低速柴油机曲轴直依赖进口。
“船等机机等轴”的现状成了制约我国船舶工业持续发展的瓶颈。
为改变我国造船业“船等机机等轴”的现状,年,在国家领导人的有关指示下,国家发改委批准上马船用半组合曲轴国产化项目,并安排了部分国债资金予以支持。
年月,上海电气集团总公司沪东中华造船集团有限公司中国船舶重工集团公司和上海工业投
