第1章活塞组的设计
1.1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。并在很高的机械负荷下高速滑动，同时润滑不良，这决定了它们遭受强烈的磨损，并且可能产生滑动表面的拉毛、烧伤等故障。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。
1.1.1活塞的工作条件
1、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C
2000。因而活塞顶的温度也很高。活塞不仅温度高，而且温度~
C?
?2500
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，热负荷是发动机强化的一个主要问题。
2、冲击性的活塞的机械负荷
活塞承受的机械载荷包括
1）周期变化的气体压力，气压力造成的的活塞机械负荷很大，它使活塞各部分产生机械应力和变形，严重时会使活塞销座从内侧开始纵向开裂、第一环岸断裂等。
2）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。
3、高速滑动磨损强烈
发动机在工作中所产生的侧向作用力是较大的，特别在短连杆内燃机中其侧向力更大。随着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摩擦，由于此处润滑条件较差，磨损情况比较严重。
4、交变的侧压力
由于活塞上下行程时活塞要改变压力面，因此侧向力是不断变化的，这就造成了活塞在工作时承受交变的载荷，因些产生如下的工作后果：
1）造成侧向拍击，引起机体振动，产生机体表面辐射噪声。
2）由于润滑不良使摩擦磨损较大。
3）使裙部产生变形，垂直销轴方向压扁，销轴方向变长。
4）缸套表面产生振动，容易引起缸套穴蚀。
1.1.2活塞组的设计要求
1）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、工艺性材料；
2）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；
3）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；
4）在不同工况下都能保持活塞与缸套的最佳配合；
5）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；
6）在较低的机油耗条件下，保证滑动面上有足够的润滑油。
1.1.3 活塞的材料
根据上述对活塞设计的要求，活塞材料应满足如下要求：
（1）热强度高。即在C
~
300高温下仍有足够的机械强度，使零件不致
400
损坏；
（2）导热性好，吸热性差。以降低顶部及环区的温度，并减少热应力；
（3）膨胀系数小。使活塞与气缸间能保持较小间隙；
（4）比重小。以降低活塞组的往复惯性力，从而降低了曲轴连杆组的机械负荷和平衡配重；
（5）有良好的减磨性能；
（6）工艺性好，低廉。
灰铸铁由于耐磨性、耐蚀性好、膨胀系数小、热强度高、成本低、工艺性好等原因，曾广泛地被作为活塞材料。由于发动机转速日益提高，工作过程不断强化，灰铸铁活塞因密度大和导热性差，无法满足工作要求，逐渐被铝基合金活塞所淘汰。现在只应用于大中型、低速柴油机上。
铝合金的优缺点与灰铸铁正相反，铝合金密度小，约占有灰铸铁的1/3。因此其惯性小，这对高速发动机的发展。另外，铝合金导热性好，其热传导系数比灰铸铁大很多，有利于活塞温度下降，可以使发动机有较高的充气效率，防止润滑油变质，改善活塞环的工作条件。
铝合金作为活塞材料，其力学性能随着合金元素的配比会发生很大变化，因此设计选择使用时要充分掌握各种配比铝合金材料的力学性能，做到经济又满足领土使用要求。综
合分析，该发动机活塞采用铝硅合金材料铸造而成。
1．1图
1.1.4 活塞头部的设计
1、压缩高度的确定
压缩高度1H 是由火力岸高度1h 、环带高度2h 和上裙尺寸3h 构成的，即
1H =1h +2h +3h
为了降低压缩高度，应在保证强度的基础上尽量压缩环岸、环槽的高度及销孔的直径。
（1）第一环位置
根据活塞环的布置确定活塞压缩高度时，首先须定出第一环的位置，即所谓
火力岸高度1h 。为缩小1H ，当然希望1h 尽可能小，但1h 过小会使第一环温度过高，导致活塞环弹性松弛、粘结等故障。因此火力岸高度的选取原则是：在满足第一环槽热载荷要求的前提下，尽量取得小些。一般柴油机D h )20.0~10.0(1=，D 为活塞直径，该发动机的活塞标准直径mm D 95=，确定火力岸高度为：
mm h 151=
（2）环带高度
为减小活塞高度，活塞环槽轴向高度b 应尽可能小，这样活塞环惯性力也小，会减轻对环槽侧面冲击，有助于提高环槽耐久性。但b 太小，使制造工艺困难。在小型高速内燃机上，一般气环高mm b 5.2~5.1=，油环高mm b 5.2~2=。
该发动机采用三道活塞环，第一和第二环称之为压缩环（气环），第三环称之为油环。取mm b 5.11=，mm b 5.12=，mm b 5.23=。
环岸的高度c ，应保证它在气压力造成的负荷下不会破坏。环岸高度一般第一环最大，其它较小。实际发动机的统计表明，11)5.2~5.1(b c =，12)2~1(b c =，汽油机接近下限。
则 mm c 31=，
mm c 5.22=
因此，环带高度mm b c b c b h 115.25.25.135.1322112=++++=++++=。
（3）活塞销上面的裙部尺寸
确定好活塞头部环的布置以后，压缩高度H 1最后决定于活塞销轴线到最低环槽（油环槽）的距离h 1（1-1）。为了保证油环工作良好，环在槽中的轴向间隙是很小的，环槽如有较大变形就会使油环卡住而失效。所以在一般设计中，选取活塞上裙尺寸一般应使销座上方油环槽的位置处于销座外径上面，并且保证销座的强度不致因开槽而削弱，同时也不致因销座处材料分布不均引起变形，影响油环工作。
综上所述，可以决定活塞的压缩高度1H 。对于汽油机D H )0.6~0.35(1=，
所以mm H 501=。
则 mm h h H h 241115502113=--=--=。
3、活塞顶和环带断面
（1）活塞顶
活塞顶的形状主要取决于燃烧室的选择和设计。仅从活塞设计角度，为了减轻活塞组的热负荷和应力集中，希望采用受热面积最小、加工最简单的活塞顶形状，即平顶。实际统计数据表明，活塞顶部最小厚度，柴油机为D )0.2~0.1(=δ，即mm 1119~5.995)20.0~1.0(取为mm mm ==δ。活塞顶接受的热量，主要通过活塞环传出。专门的实验表明，对无强制冷却的活塞来说，经活塞环传到气缸壁的热量占70～75%，经活塞本身传到气缸壁的占10～20%，而传给曲轴箱空气和机油的仅占10%左右。所以活塞顶厚度δ应从中央到四周逐渐加大，而且过渡圆角r 应足够大，使活塞顶吸收的热量能顺利地被导至第二、三环，以减轻第一环的热负荷，并降低了最高温度[9]。
活塞头部要安装活塞环，侧壁必须加厚，一般取D )0.1~05.0(，取D 076.0为
7.22mm ，活塞顶与侧壁之间应该采用较大的过渡圆角，一般取D r )0.1~05.0(=，取0.074D 为7.22mm.为了减少积炭和受热，活塞顶表面应光洁，在个别情况下甚至抛光。复杂形状的活塞顶要特别注意避免尖角，所有尖角均应仔细修圆，以免在高温下熔化。
（2）环带断面
为了保证高热负荷活塞的环带有足够的壁厚'δ使导热良好，不让热量过多地集中在最高一环，其平均值为')0.2~5.1('t =δ。正确设计环槽断面和选择环与环槽的配合间隙，对于环和环槽工作的可靠性与耐久性十分重要。槽底圆角一般为0.5~1.0mm 。活塞环岸锐边必须有适当的倒角，否则当岸部与缸壁压紧出现毛刺时，就可能把活塞环卡住，成为严重漏气和过热的原因，但倒角过大又使活塞环漏气增加。一般该倒角为 45)1.0~5.0(?。
（3）环岸和环槽
环岸和环槽的设计应保持活塞、活塞环正常工作，降低机油消耗量，防止活塞环粘着卡死和异常磨损，气环槽下平面应与活塞轴线垂直，以保证环工作时下边与缸桶接触，减小向上窜机油的可能性。活塞环侧隙在不产生上述损伤的情况下愈小愈好，目前，第一环与环槽侧隙一般为0.05~0.1mm ，二、三环适当小些，为0.03~0.07mm ，油环则更小些，这有利于活塞环工作稳定和降低机油消耗量，
侧隙确定油环槽中必须设有回油孔，并均匀地布置再主次推力面侧，回油孔对降低机油消耗量有重要意义，三道活塞环的开口间隙及侧隙如表1.2所示:
表1.2 活塞环的开口间隙及侧隙
活塞环的背隙?''比较大，以免环与槽底圆角干涉。一般气环?''=0.5毫米，油环的?''则更大些，如图1.2（杨连声）所示。
1.1.5 活塞裙部的设计和膨胀控制
活塞裙部是指活塞头部最低一个环槽以下的那部分活塞。活塞沿气缸往复运动时，依靠裙部起导向作用，并承受由于连杆摆动所产生的侧压力N。裙部的设计要求：保证活塞得到良好的导向，具有足够的实际承压面积，能形成足够厚的润滑油膜，既不因间隙过大发生敲缸，引起噪音和加速损伤，也不因间隙过小而导致活塞拉伤。
分析活塞在发动机中工作时裙部的变形情况。首先，活塞受到侧向力的作用。承受侧向力作用的裙部表面，一般只是在两个销孔之间的弧形表面。这样，裙部就有被压偏的倾向，使它在活塞销座方向上的尺寸增大；其次，由于加在活塞顶上的爆发压力和惯性力的联合作用，使活塞顶在活塞销座的跨度内发生弯曲变形，使整个活塞在销座方向上的尺寸变大；再次，由于温度升高引起热膨胀，其中销座部分因壁厚较其它部分要厚，所以热膨胀比较严重。三种情况共同作用的结果都使活塞在工作时沿销座方向涨大，使裙部截面的形状变成为“椭圆”形，使得在椭圆形长轴方向上的两个端面与气缸间的间隙消失，以致造成拉毛现象。在这些因素中，机械变形影响一般来说并不严重，主要还是受热膨胀产生变形的影响比较大。
因此，为了避免拉毛现象，在活塞裙部与气缸之间必须预先流出较大的间隙。当然间隙也不能留得过大，否则又会产生敲缸现象。解决这个问题的比较合理的方法应该使尽量减少从活塞头部流向裙部的热量，使裙部的膨胀减低至最小；活塞裙部形状应与活塞的温度分布、裙部壁厚的大小等相适应。
把活塞裙部的横断面设计成与裙部变形相适应的形状。在设计时把裙部横断截面制成长轴是在垂直与活塞销中心线方向上，短轴平行于销轴方向的椭圆形。常用的椭圆形状是按下列公式设计的：
)2cos 1(4θθ--=
?d D 式中D 、d 分别为椭圆的长短轴（如图1.3）。
缸径小于mm 100的裙部开槽的活塞，椭圆度（?）的大小，一般为
mm 25.0~1.0=?。
图1.3 活塞销裙部的椭圆形状[杨连声]
1、裙部的尺寸
活塞裙部是侧压力N 的主要承担者。为保证活塞裙表面能保持住必要厚度的润滑油膜，其表面比压q 不应超过一定的数值。因此，在决定活塞裙部长度是应保持足够的承压面积，以减少比压和磨损。
在确定裙部长度时，首先根据裙部比压最大的允许值，决定需要的最小长度，然后按照结构上的要求加以适当修改。
2、裙部的膨胀控制
为了防止变形卡缸，除活塞在销孔两端附近铸出凹陷面之外，还需采取下述三种控制裙部膨胀的措施。
1）采用椭圆裙
活塞工作时在销轴方向尺寸伸长相对较多，为使裙部在工作时具有比较均匀的间隙，不致在销孔附近卡住。因而，在设计时常把裙部设计成长轴位于垂直销
轴方向，短轴位于平行销轴方向的椭圆形。
为了得到较好的使用效果，可采用不对称椭圆的裙部。这样在主推力面上的椭圆度较小，活塞与缸壁接触面积较大，侧压力产生的弯矩也较小，因而能承受较大的负荷。且在裙部推力面与销座平面相接转角处的总直径增大了，这个关键部位就不容易拉毛，从而使工作可靠性得以提高。
2）开绝热槽
在活塞裙部上端，或者最下面一道油环槽底加工出横槽，以减少从活塞头部传到裙部的热量，降低裙部的温度。这样的绝热槽均开在销座的左右两边，对于从活塞顶到活塞销的传力影响不大，一般它还兼作油环的泄油通道。与此同时还在活塞裙部的次推力面上加工出纵向（带不大斜度）直槽，使裙部有一定的弹性，且直槽与上述横槽成T形或成倒U形。
3）镶钢片
活塞镶铸热膨胀系数比铝合金小的材料，可以阻碍裙部热膨胀。在汽油机上常用恒范钢片活塞和自动调节活塞。恒范钢片活塞由于结构复杂、成本高，常用于强化汽油机，因而选用如图4-6所示的自动调节活塞。
4）合理选择活塞裙部型面
为使活塞润滑良好，改善头部向缸套的传热，以及运行平静，其配缸间隙应根据温度场和机械变形情况，在推力面上大下小，且在销轴方向的间隙大些。所以，本设计中采用桶形型面，且在横截面上成椭圆形。这是因为桶形型面与缸壁形成双向楔形油膜，能使裙部具有较高的承载能力和润滑良好。此外，活塞运动中倾斜时，可避免尖角负荷，从而减轻活塞对缸壁的冲击。（杨连声）
3、销孔的位置
活塞销与活塞裙轴线不相交，而是向承受膨胀侧压力的一面（称为主推力面，相对的一面称为次推力面）偏移了mm
1，这是因为，如果活塞销中心布置，
2
~
即销轴线与活塞轴线相交，则在活塞越过上止点，侧压力作用方向改变时，活塞从次推力面贴紧气缸壁的一面突然整个地横扫过来变到主推力面贴紧气缸壁的另一面，与气缸发生“拍击”，产生噪音，有损活塞耐久性。如果把活塞销偏心布置，则能使瞬时的过渡变成分布的过渡，并使过渡时刻先于达到最高燃烧压力的时刻，因此改善了发动机的工作平顺性。
1.2 活塞销的设计
1.2.1 活塞销的结构、材料
1、活塞销的结构和尺寸
设计要领是：应使活塞销和销座的刚度相适应；活塞销要有较高的刚度，减小其弯曲变形和椭圆变形；销座除能承受很高的压力外，还要有一定的弹性，使之适应活塞销的变形。
活塞销的结构为一圆柱体，中空形式，可减少往复惯性质量，有效利用材料。活塞销与活塞销座和连杆小头衬套孔的连接配合，采用“全浮式”。活塞销的外
直径参考S195 取mm d 351=，取，活塞销的内直径12)75.0~65.0(d d =，取mm d 252=活塞销长度D l )9.0~8.0(=，取mm D l 768.0==
2、活塞销的材料
活塞销材料为低碳合金钢，表面渗碳处理，硬度高、耐磨、内部冲击韧性好。表面加工精度及粗糙度要求极高，高温下热稳定性好。
1.3 活塞销座
1.3.1 活塞销座结构设计
活塞销座用以支承活塞，并由此传递功率。销座应当有足够的强度和适当的刚度，使销座能够适应活塞销的变形，避免销座产生应力集中而导致疲劳断裂；同时要有足够的承压表面和较高的耐磨性。
活塞销座的内径mm d 250=，活塞销座外径mm d 35=.
活塞销的弯曲跨度越小，销的弯曲变形就越小，销—销座系统的工作越可靠，所以，一般设计成连杆小头与活塞销座开挡之间的间隙为mm 5~4，但当制造精度有保证时，两边共mm 3~2就足够了，取间隙为mm 3。
1.4 活塞环设计及计算
1.4.1 活塞环形状及主要尺寸设计
该发动机采用三道活塞环，第一和第二环为气环，第三环为油环。
第一道活塞环为桶形扭曲环，材料为球墨铸铁，表面镀铬。桶形环与缸筒为圆弧接触，对活塞摆动适应性好，并容易形成楔形润滑油膜。
第二道活塞环为鼻形环，材料为铸铁，鼻形环可防止泵油现象，活塞向上运动时润滑效果好。
第三道是油环，是钢带组成环，重量轻，比压高，刮油能力强。 活塞环的主要尺寸为环的高度b 、环的径向厚度t 。气环mm b 3~5.1=，油环mm b 5~3=，取mm b 5.11=，mm b 5.12=，mm b 5.23=。
1.5.1 活塞其余部分的尺寸设计
根据经验可知，图1-1中所示的其余尺寸设计如下：
销座间距: Di=（0.3～0.4）D=28.5～38.0㎜，取Di =30㎜； 加工基准直径: Ds=0.92D=87.4㎜；
顶部厚度: Th =0.075D=7.125㎜；
裙部销孔中心壁厚: T p =0.035D=3.325㎜；
裙部最小壁厚: T n =0.03D=2.85㎜；
部头内圆弧半径: R=1.4D=133㎜；
连接圆弧半径: R
1=0.1D= 9.50㎜，R
2
=0.07D= 6.75㎜，R
3
=0.12D =
11.4㎜,R
4
=0.05D= 4.75㎜；
环区壁厚（销孔垂向）: d=0.12D= 11.4 ㎜；
环区壁厚（销孔方向）: d
p
=0.15D=14.25㎜。
1.6 本章小结
在活塞的设计过程中，分别确定了活塞、活塞销、活塞销座和活塞环的主要的结构参数，分析了其工作条件，总结了设计要求，选择合适的材料，并分别进行了相关的强度和刚度校核，使其符合实际要求。
《固体废物工程》课程设计 题目：永福镇垃圾填埋场设计 设计时间：2007年07月14日
目录 1.概论 1.1项目简况 (4) 1.2设计依据及主要设计资料 (4) 1.2.1设计依据 (4) 1.2.2基础资料 (4) 1.2.3采用的主要标准和规范 (4) 1.3城市概况及自然条件 (5) 1.3.1城市概况 (5) 1.3.2城市总体规划 (5) 1.3.3自然条件 (6) 1.4城市环卫设施现状 (7) 1.4.1垃圾清运 (7) 1.4.2垃圾成分 (7) 1.4.3现有垃圾堆放场 (7) 1.5建设的必要性 (7) 1.5.1存在的主要问题 (7) 1.5.2建设的必要性 (8) 1.6建设原则及指导思想 (8) 2.总体设计 (8) 2.1工程规模 (8) 2.1.1服务人口及面积 (8) 2.1.2垃圾产率 (8) 2.1.3垃圾产生量预测 (9) 2.1.4工程规模 (9) 2.2处理方法选择 (9) 2.2.1处理方法简述 (9) 2.2.2处理方法选择 (9) 2.3场址选择 (9) 3.垃圾处理场工程设计 (9) 3.1工程内容 (10) 3.2卫生填埋场 (11) 3.2.1库容及使用年限 (12) 3.2.2填埋工艺 (12) 3.2.3覆盖材料 (12) 3.2.4填埋场主要机械设备 (12) 3.2.5防渗工程（水平防渗及垂直防渗） (12) 3.2.6渗滤液收集系统及调节池 (13) 3.2.7地下水层排 (16) 3.2.8填埋气体导排 (17) 3.2.9防洪工程设计（截洪沟） (18)
3.2.10垃圾坝及截污坝 (19) 3.2.11垃圾填埋场终场处理 (19) 4.环境保护与环境监测 (20) 4.1环境质量现状 (20) 4.2环境保护设计依据 (21) 4.3设计执行的环保标准 (21) 4.4主要污染物和主要污染源 (21) 4.5环境保护措施 (22) 4.6施工期环境影响简要分析 (23) 4.7生态保护（影响及措施） (23) 4.8环境监测 (23) 5．设计计算书 (24) 5.1总体设计 (25) 5.1.1服务人口 (26) 5.1.2垃圾产生量 (26) 5.2垃圾填埋场工程设计 (26) 5.2.1库容 (26) 5.2.2使用年限 (27) 5.2.3渗滤液及气体的产生量 (27) 5.2.4渗滤液及气体的收集设备 (28) 5.2.5调节池的容积 (29) 5.3防洪工程 (29) 5.4防渗工程 (35)
姓名：李洋 学号：0743024017 学院：制造学院 指导老师：赵世平黄玉波陆小龙 2018年1月
活塞环梯形角度测量仪的设计 一·概述 活塞环(Piston Ring> 是用于崁入活塞槽沟的环，分为两种：压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的压缩空气；机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。 活塞环作用包括密封、调节机油<控油）、导热<传热）、导向<支承）四个作用。 密封：指密封燃气，不让燃烧室的气体漏到曲轴箱，把气体的泄漏量控制在最低限度，提高热效率。漏气不仅会使发动机的动力下降，而且会使机油变质，这是气环的主要任务； 调节机油<控油）：把气缸壁上多余的润滑油刮下，同时又使缸壁上布有薄薄的油膜，保证气缸和活塞及环的正常润滑，这是油环的主要任务。在现代高速发动机上，特别重视活塞环控制油膜的作用； 导热：通过活塞环将活塞的热量传导给缸套，即起冷却作用。据可靠资料认为，活塞顶所受的的热量中有70～80%是通过活塞环传给缸壁而散掉的； 支承：活塞环将活塞保持在气缸中，防止活塞与气缸壁直接接触，保证活塞平顺运动，降低摩擦阻力，而且防止活塞敲缸。一般汽油发动机的活塞采用两道气环，一道油环，而柴油发动机则采用三道气环，一道油环。 作为发动机的关键零件，活塞环的形状对内燃机的性能有着重要的影响, 活塞环的梯形角是梯形活塞环的一个重要参数, 其角度大小直接影响到活塞环的质量及使用性能。角度过大, 易发生拉缸现象, 角度过小, 则密封性能差, 发动机功率下降且容易发生烧机油现象。要提高活塞环的质量和性能，就必须首先提高其检测技术，为解决梯形活塞环角度测量问题，我们改进设计一种检测系统——活塞环梯形角度测量仪。 二·设计目的及技术指标 1.设计目的 本次设计课题为活塞环梯形角度测量仪的设计，其目的如下： a、巩固所学传感器、检测技术、精密机械设计、机械制图、公差分 析等相关知识；
河南理工大学机械学院 课程设计说明书 题目名称：单柱压力机的液压缸设计 学院：机械与动力工程学院 班级：机电11-1 姓名：邱晓 学号： 311104001017 指导教师：刘俊利
目录 一、课程设计的目的及要求…………………………………… 二、课程设计内容及参数确定………………………………… 三、液压缸主要尺寸的确定……………………………………… 四、液压缸的密封设计………………………………………… 五、支承导向的设计…………………………………………… 六、防尘圈的设计……………………………………………… 七、液压缸材料的选用………………………………………… 八、课程设计总结……………………………………………… 九、参考文献………………………………………………………
说明书 一、课程设计的目的 油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此，广泛应用于工业生产各部门，如：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人，火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。所以，研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。 设计要求 1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。 2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。计算公式 不必进行推导，但应注明公式中各符号的意义，代入数据得出结果即可。 3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。说明书的最后要附上草图。 4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。
环境工程专业生产实习 工程设计 生活垃圾填埋场设计说明书 姓名：郝飞 麻太刚 王屿
姜浩 指导教师：董军、迟子芳2014 年8 月
目录 生活垃圾填埋场设计说明书 (1) 一．工程概况 (1) 1.1项目背景 (1) 1.1.1城市地理位置及自然条件概况 (1) 1.1.2社会经济现状 (1) 1.1.3城市发展基本情况 (3) 1.1.4环境卫生现状 (3) 1.2工程设计主要内容 (4) 1.3方案设计依据和原则 (4) 1.3.1采用主要规范及标准 (4) 1.3.2方案设计原则 (5) 1.4设计特点 (6) 1.4.1总平面布置特点 (6) 1.4.2污染控制技术特点 (6) 1.4.3雨污分流及渗滤液处理技术 (6) 1.4.4卫生填埋工艺 (7) 1.4.5环境污染控制措施 (7) 二．厂址选择与确定 (7) 2.1 厂址选择要求 (8) 2.2 厂址选择与确定 (9) 三．工艺设计 (9) 3.1 建设规模以及服务年限 (9) 3.2 覆盖土来源 (10)
3.3 填埋方案 (10) 四．主体工程设计 (12) 4.1 场底处理及边坡平整 (12) 4.1.1 场地平整 (12) 4.1.2 边坡平整 (12) 4.2 防渗 (12) 4.3.渗滤液收排系统 (13) 4.3.1渗滤液收排系统的作用 (13) 4.3.2渗滤液收排系统的结构 (14) 4.3.3渗滤液收排系统的类型选择 (14) 4.4 场外排水系统 (15) 4.5 场外排水系统 (16) 4.6 垃圾渗滤液处理 (16) 五．辅助设施设计 (16) 5.1 调节池 (16) 5.2 截污坝 (17) 5.3 垃圾拦挡坝 (17) 5.4污水处理站和渗滤液处理站 (17) 5.4.1 污水处理站 (17) 5.4.2 渗滤液处理站 (17) 5.5 垃圾填埋场气体处理 (18) 5.6 覆土备料场地 (21) 5.7地磅站布置 (21) 5.8 道路设计 (21) 六．封场技术方案 (21)
活塞连杆组教案 一、教学内容分析 本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用，掌握了发动机活塞连杆组的结构、作用和工作过程，学生能更加深刻理解发动机的工作原理和工作过程。 二、三维目标： 知识与技能： 1、掌握活塞连杆组的组成、作用、工作过程； 2、掌握活塞的结构和作用。 3、掌握活塞环的分类和作用； 4、理解活塞销的两种安装方式； 5、掌握连杆的作用和结构。 过程与方法： 通过这节课的学习，同学们将了解活塞连杆组的组成和作用，和各部分的主要作用。在讲解这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学，通过课件上的图片、动画、视频的展示，以加强学生对活塞连杆组知识的理解。 情感态度与价值观： 通过任务驱动和教师的引导，让学生自主探究学习和小组协作学习，在了解活塞连杆组和各部件过程中，树立学习信心，增强对本专业的热爱。 三、教学重难点 1、教学重点：活塞连杆组的组成、作用、工作过程； 活塞的结构和作用； 飞活塞环的分类和作用。 2、教学难点：活塞销的两种安装方式。 四、教学方法：讲授法、讨论法、多媒体演示法 五、课时安排：1课时 六、教学过程： 活塞连杆组 复习旧课：回顾曲柄连杆机构的组成部分，用提问的方式检验学生的掌握程度。 设计意图： 1）通过提问，可以让同学们集中注意力； 2）通过提问，让学生回顾曲柄连杆机构的有关知识，将有利于学生对活塞连杆组成这部分内容的学习。 引入新课：在本课教学开始，利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容，并提醒学生本次课内容的重点。 一、活塞连杆组 1、观看活塞连杆组相关视频。 学生带着问题观看相关视频，问题如下： （1）、同学们从视频中看到了什么？ （2）、活塞连杆组的作用和组成是什么?
实用文档 目录 1.零件的分析 (1) 1.1零件的作用 (1) 1.2．零件的工艺分析及其技术要求 (1) 2.工艺规程设计 (3) 2.1. 确定毛坯的制造形式及毛坯尺寸确定的 (3) 2.2. 基面的选择 (4) 2.3. 制定工艺路线 (5) 2.4. 机械加工余量、工序尺寸 (6) 2.5. 确定切削用量及基本工时 (8) 总结 (13) 参考文献 (14)
1.零件的分析 1.1零件的作用 活塞是曲柄连杆机构中的重要零件之一，是发动机的心脏，它主要有三个作用。第一是使发动机作功；第二是密封，它能使发动机活塞顶以上的空间保持密封，使发动机能连续工作；第三是传热，它能将发动机点燃爆发时的高温传给气缸，再由气缸壁外侧水套的循环水将热量带走。 1.2．零件的工艺分析及其技术要求 图1-1零件图 1.2.1.零件的工艺分析 1）时效处理是为了消除铸件的应力，第二次时效处理是为了消除粗加工和铸件残余应力。以保证加工质量。
2）活塞环槽的加工，分粗加工和精加工，这样可以减少切削力对环形槽尺寸的影响，以保证加工质量。 3）活塞环槽的加工，装夹方法可采用心轴，在批量时可提高生产效率，保证质量。 4）活塞环槽mm 02 .00 8+尺寸检验，采用片塞规进行检查，片塞规分为通端和止端两种。片塞规具有综合检测功能，即能检查尺寸精度，同时也可以检查环槽两面是否平行，如不平行，片塞规在环槽不能平滑移动。 5）活塞环侧面与mm 034 .00 80+Φ轴心线的垂直度检验，可采用心轴装夹工件，再将心轴装夹在两顶尖之间，这时转动心轴，用杠杆百分表测每一环槽的两个侧面，所测读数最大与最小差值，即为垂直度误差。 6）活塞外圆008.0134-Φmm 与034 .00 80+Φmm 轴心线的同轴度检验，可采用心轴装夹工件，再将心轴装夹在两顶尖之间，这时转动心轴，用百分表测出活塞外圆跳动的读数最大与最小差值，即为同轴度误差。 1.2.2.零件的技术要求 （1）活塞环槽侧面与034.0080+Φmm 轴心线的垂直度公差为0.02mm ； （2）活塞外圆008.0134-Φmm 与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度公差为0.04mm ； (3) 左右两端90Φmm 端面与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度公差为0.02mm ； (4) 由于活塞环槽与活塞环配合精度要求较高，所以活塞环槽加工精度相对 要求较高； (5) 活塞上环槽02.008+入口处的倒角为0451?； (6) 材料HT200，铸造后时效处理； （7）未注明倒角0451?。
课程设计说明书 课程名称机械原理 题目名称活塞式气机 专业机械设计与制造及自动化姓名张亚 指导老师毕平 2014 年12 月26 日
前言 活塞式压气机在国民经济各部门占有重要的地位，在各工业部门都活得广泛的应用。往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械。立式压缩机是往复活塞式压缩机的一种，属于容积式压缩机，是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压，使气体压力提高。 热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本，又是最重要的一项工作，根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求，经过计算得到压缩机的相关参数，如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等，经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据，其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平。
目录 一曲柄滑块机构的运动分析 (4) 二曲柄滑块机构的动态静力分析 (9) 三齿轮机构的设计 (11) 四凸轮机构的设计 (13) 五飞轮的设计 (14) 六设计感想 (15) 参考文献
一、曲柄滑块机构的运动分析 已知：活塞冲程H，连杆与曲柄的长度比λ，曲柄平均角速度ω1。要求：选取曲柄位置φ=120o和φ=240o，画出机构运动简图和该机构在该位置时的速度和加速度多边形。 1.画出机构运动简图如图1（φ=120o）由已知条件可求得 L OA=75mm L AB=375m V A=ω1l OA=50*75mm/s=3750mm/s 有V A + V BA = V B 大小: √ 方向: ⊥OA ⊥AB ∥OB 取适当比例尺u做速度多边形如图2 可求得V BA=uL AB=3375mm/s ω2=V BA/L AB= a BA=ω2^2L AB=s^2
机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目: 活塞杆机械加工工艺规程设计学院：机电工程学院 班级：机械设计制造及其自动化二班学生：王开勇
学号：20092428 指导教师：付敏副教授 目录 1 零件的分析 (1) 1.1零件结构工艺性分析 (1) 1.2 零件的技术要求分析 (1) 2 毛坯的选择 (2) 2.1毛坯的选择及毛坯制造方法的选择 (2) 2.2毛坯形状及尺寸的确定 (2) 3 工艺路线的拟定 (2) 3.1 定位基准的选择 (2) 3.2零件表面加工方案的选择 (3) 3.3加工顺序的安排 (3)
3.3.1加工阶段的划分 (4) 3.3.2工序的集中与分散 (4) 3.3.3机械加工顺序的安排 (4) 3.3.4热处理工序的安排 (4) 3.3.5辅助工序的安排 (5) 4 工序设计 (6) 4.1 机床和工艺装备的选择 (6) 4.2工序设计 (6) 结论 (11) 参考文献 (12)
1 .零件的分析 1.1零件结构的工艺性分析 （1）00.002550φ-mm ×770mm 自身圆度公差为0.005mm （2）左端3926M g ?-螺纹与活塞杆00.002550φ-mm 中心线的同轴度公差为φ0.05mm (3) 1:20圆锥面轴心线与活塞杆00.002550φ-mm 中心线的同轴度公差为φ0.02mm (4) 1:20圆锥面自身圆跳动公差为0.005mm (5) 1:20圆锥面涂色检查，接触面积不小于80% (6) 00.002550φ-mm ×770mm 表面渗氮，渗氮层深度0.2-0.3表面硬度62一 65HRC 1.2零件的技术要求分析 （1）活塞杆在使用过程中，承受交变载荷作用， 00.0025 50φ-mm ×770mm 处有 密封装置往复摩擦表面，所以该处工艺要求硬度高又耐磨。 活塞杆采用38CrMoAlAn 材料， 00.0025 50φ-mm ×770mm 部分经过调质处理和表 面渗碳处理，芯部硬度为23-32HRC,表面渗氮层深度0.2-0.3mm,表面硬度62-65HRC ，所以活塞杆既有一定的韧性，又具有较好的耐磨性。 (2) 活塞杆结构比较简单，长径比大，属于细长轴类零件。刚性较差，为了保证加工精度，在车削时要粗车、精车分开，而且粗、精车一律使用跟刀架，以减少加加工时工件变形，在加工两端螺纹时使用中心架。 （3）在选择定位基准时，为了保证零件同轴度公差及各部分的相互位置精度，
目录设计说明书 1、绪论 生活垃圾 生活垃圾处理与处置方法 卫生填埋场概述 2、工程概况 项目背景 项目设计原始资料 项目设计要求 设计计算书 3、填埋场的选址 选址的考虑因素 选址的程序 地址的选定与所需的容积 4.填埋场的地基与防渗 填埋区基底工程 填埋场的防渗系统 防渗材料 防渗系统的构造 5. 渗滤液的产生及收集处理 垃圾渗滤液概念和来源
垃圾渗滤液的水质特征 渗滤液收集系统 渗滤液产生量的计算 5.4.1渗滤液产生量的计算 5.4.2渗滤液调节池设计 6.填埋气体的产生与收集处理 填埋气的组成 填埋气体产生量的预测 填埋场气体的收集与导排 6.3.1填埋场的导排方式及选择 6.3.2填埋场气体收集系统的设计 7.终场覆盖 填埋场封场系统设计 填埋场封场后的土地回用 8.封场后续工作 参考文献 3.8.4 库底地下水导排系统 为防止库底地下水蓄集后对防渗膜产生顶托从而破坏防渗层，本工程在库底及调节池池底防渗膜下层设置排除地下水盲沟，与渗沥液主盲沟对应设置，主盲沟采用三角形断面，最大断面尺寸为底宽2m，深，盲沟中铺设HDPE 穿孔排水花管和级配卵（砾）石，HDPE花管管径为dn315，级配卵（砾）石粒径为d20~d50mm。地下水由盲沟中的排水管引排至调节池下游冲沟。 生活垃圾概述
1.1.1生活垃圾的定义 生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。 城市生活垃圾亦称城市固体废物，是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体、行政事业、工矿企业等单位所排出的固体废物。其主要组成为：厨余物、废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。 1.1.1生活垃圾的危害 固体废物，特别是有害固体废物，如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。 （1）对土壤环境的影响：固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。 （2）对水体环境的影响：固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。 （3）对大气环境的影响：对方的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。 生活垃圾处理与处置方法 1.2.1焚烧 焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有还有毒物质在800——1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理技术。 1.2.2堆肥 堆废化是在控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，促进来源于生物的有机废物发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。
山东农业大学 机械与电子工程学院 汽车制造工艺学课程设计 课程名称：汽车制造工艺学设计课题：活塞零件的机械加工工艺规程的编制 指导老师：吕钊钦 专业：车辆工程班级： 3班姓名：高超学号： 20120667 2014年 12月 11日 序言 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 活塞加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 目录 序言 (3) 一. 零件分析 (4)
1.1 零件作用 (4) 1.2零件的工艺分析 (5) 二. 工艺规程设计 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2基面的选择 (7) 2.3制定工艺路线 (10) 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11) 2.5确定切削用量及基本工时 (13) 三夹具设计 (16) 3.1问题的提出 (16) 3.2定位基准的选择 (17) 3.3定位误差分析 (19) 3.4夹具设计及操作简要说明....................................20 总结 (21) 参考文献…………………………………………………………22 （附）机械加工工艺过程卡片 *1套 机械加工工序卡片 *1套 绪论 我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进，内燃机作为一种可移动的动力源已广泛应用于生产和生活的各个领域。活塞是内燃机的关键零
辽宁工业大学工艺课程设计（） 题目：2Cr13活塞杆的热处理工艺设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：
课程设计（）任务及评语
目录
1 活塞杆热处理概述 活塞杆是压缩机的重要零件之一,它在高温、高速、干摩擦和易被腐蚀的环境下工作。活塞杆是支持活塞杆做功的连接部件，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件，对同轴度、耐磨性要求严格。因此，活塞杆必须具有足够的强度和表面硬度及抗腐蚀、抗摩擦、抗疲劳、抗咬合的能力。其质量好坏直接影响气缸的精度和使用寿命。为了满足这些性能的要求，选用2Crl3经锻压成型、退火、调质、稳定化、中频或高频淬火及低温回火的热处理工艺。 2Cr13钢机械加工性能好，经热处理后具有优良的耐腐蚀性能，较好的强韧性，适宜制造承受高负荷并在腐蚀介质作用下的模具。它的含碳质量分数比较低，一次预备热处理是退火，主要目的是降低硬度，以利于切削加工。提高塑性韧性，以利于冷变形加工，改善钢的性能或为以后热处理做好组织准备。消除2Cr13钢中的残余内应力，防止变形和开裂。高频淬火的目的是在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织，而其心部仍保持着表面淬火前的组织状态（调质或正火状态），以获得表面层硬而耐磨，心部又有足够塑性、韧性的工件。 通过对经典2Cr13钢热处理工艺的分析，更加明确在执行热处理工艺过程中所需要 注意的问题。能够正确确定加热温度、时间，保温时间，冷却方式，其目的就是通过正确的热处理工艺，使金属材料的潜在能力得到充分的发挥。 根据活塞杆的工作条件，失效形式及性能要求，本设计选择的活塞杆材料为2Cr13不锈钢；在设计退火-调质-高频淬火加低温回火热处理工艺中，本设计借鉴了《热处理工程师手册》，《钢的热处理》等。根据工艺设计的理论基础设定了完整的热处理工艺流程，使热处理的2Cr13活塞杆表面除具有高硬度，高耐磨性外，高的耐点蚀性能，高的疲劳强度，还具有高的的强度和韧性，从而满足活塞杆的质量要求。
第1章活塞组的设计 1.1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。并在很高的机械负荷下高速滑动，同时润滑不良，这决定了它们遭受强烈的磨损，并且可能产生滑动表面的拉毛、烧伤等故障。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。 1.1.1活塞的工作条件 1、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C 2000。因而活塞顶的温度也很高。活塞不仅温度高，而且温度~ C? ?2500 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，热负荷是发动机强化的一个主要问题。 2、冲击性的活塞的机械负荷 活塞承受的机械载荷包括 1）周期变化的气体压力，气压力造成的的活塞机械负荷很大，它使活塞各部分产生机械应力和变形，严重时会使活塞销座从内侧开始纵向开裂、第一环岸断裂等。 2）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。 3、高速滑动磨损强烈 发动机在工作中所产生的侧向作用力是较大的，特别在短连杆内燃机中其侧向力更大。随着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摩擦，由于此处润滑条件较差，磨损情况比较严重。 4、交变的侧压力 由于活塞上下行程时活塞要改变压力面，因此侧向力是不断变化的，这就造成了活塞在工作时承受交变的载荷，因些产生如下的工作后果： 1）造成侧向拍击，引起机体振动，产生机体表面辐射噪声。
汽油机活塞设计说明书 ： ：
一、活塞设计要求 活塞是曲柄连杆机构的重要零件，主要功用是承受燃烧气体压力和惯性力，并将燃烧气体压力通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转对外作功。此外，活塞又是燃烧室的组成部分。活塞是内燃机中工作条件最严酷的零件。作用于活塞上的气体压力和惯性力都是周期变化的，燃烧瞬时作用于活塞上的气体压力很高，如增压内燃机的最高燃烧压力可达14—16MPa。而且活塞还要承受在连杆倾斜位置时侧压力的周期性冲击作用，在气体压力、往复惯性力和侧压力的共同作用下，可能引起活塞变形，活塞销座开裂，活塞侧部磨损等。由此可见，活塞应有足够的强度和刚度，而且质量要轻。 本次课程设计的目的是设计四冲程汽油机的活塞，根据某些现有发动机的参数，确定活塞直径D=73mm。 二、活塞材料 活塞材料常用灰铸铁和铝合金，然而由于铸铁材料密度大，产生的往复惯性力也很大，所以目前只用于大中型、低速柴油机上，故采用铝合金活塞。 为了使活塞拥有较好的热导率、高温强度、可锻性以及较小的热膨胀系数，所以才用铝硅铜合金。 三、活塞的结构设计 活塞按部位不同可以分为顶部、头部和裙部。
1.活塞顶部设计 活塞顶部形状对于四冲程内燃机取决于燃烧室形状，一般有平顶、凸顶和凹顶，此处选用平顶活塞。 活塞顶的厚度δ是根据强度、刚度及散热条件来确定，在满足强度的条件下δ值尽量取小。对于铝合金材料的活塞δ值，汽油机为（0.06~0.10）D,柴油机为（0.1~0.2）D。 则：δ=（0.06~0.10）*73=（4.38~7.3）mm 取δ=5.00mm 2.活塞头部设计 2.1设计要求 活塞头主要功用是承受气压力，并通过销座把它传给连杆，同时
编号： 荆楚理工学院 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 《机械制造技术》课程设计说明书 学院：机械工程学院专业：数控技术 班级：数控3班姓名：第1小组 学号：成绩： 指导老师：赵瑾职称： 设计时间：2010 年 6 月6 日至 2010 年 6 月18 日 2010 年 6 月 16 日
序言 机械制造课程设计是在学完了机械制造基础（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能够综合机械制造学中的理论基础，并综合生产学习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践，可为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指导。 第1小组：杨云龙李生辉韩庆宏 谈诚刘杨韩大缙
目录 1零件的工艺分析------------------------------------------------------------------------------------6 1.1 零件的功用、结构及特点---------------------------------------------------------------- 6 1.2主要表面及其要求--------------------------------------------------------------------------6 2 毛坯的选择-------------------------------------------------- --------------------------------------6 2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸公差----------------------------------------------6 2.2 确定毛坯的技术要求----------------------------------------------------------------------6 2.3 绘制毛坯图----------------------------------------------------------------------------------7 3 基准的选择-------------------------------------------------- --------------------------------------7 4 拟定加工工艺路线------------------------------------------------------------------------------- 8 4.1 确定各表面的加工方法----------------------------- ------------------------------------- 8 4.2 拟定加工工艺路线-------------------------------------------------------------------------8 4.3 工艺路线的分析与比较----------------------------- -------------------------------------10 5 确定机械加工余量、工序尺寸及公差------------------ -------------------------------------10 6 选择机床及工艺装备--------------------------------------- -------------------------------------11 6.1 选择机床-------------------------------------------------------------------------------------11 6.2 选择刀具----------------------------------------------- ------------------------------------- 11 6.3 选择夹具----------------------------------------------- ------------------------------------- 11 6.4 选择量具----------------------------------------------- ------------------------------------- 12 7 确定切削用量及基本工时----------------------------------------------------------------------- 12 8 填写工艺文件-------------------------------------------------------------------------------------- 21 9 总结-------------------------------------------------- ------------------------------------------------26 参考文献-------------------------------------------------- ----------------------------------------------28
目录设计说明书 1、绪论 1.1生活垃圾 1.2生活垃圾处理与处置方法 1.3卫生填埋场概述 2、工程概况 2.1项目背景 2.2项目设计原始资料 2.3项目设计要求 设计计算书 3、填埋场的选址 3.1选址的考虑因素 3.2选址的程序 3.3地址的选定与所需的容积 4.填埋场的地基与防渗 4.1填埋区基底工程 4.2填埋场的防渗系统 4.3防渗材料 4.4防渗系统的构造 5. 渗滤液的产生及收集处理 5.1垃圾渗滤液概念和来源
5.2垃圾渗滤液的水质特征 5.3渗滤液收集系统 5.4渗滤液产生量的计算 5.4.1渗滤液产生量的计算 5.4.2渗滤液调节池设计 6.填埋气体的产生与收集处理6.1填埋气的组成 6.2填埋气体产生量的预测 6.3填埋场气体的收集与导排 6.3.1填埋场的导排方式及选择 6.3.2填埋场气体收集系统的设计 7.终场覆盖 7.1填埋场封场系统设计 7.2填埋场封场后的土地回用 8.封场后续工作 结语 参考文献 附图 主要符号说明
1、绪论 1.1生活垃圾概述 1.1.1生活垃圾的定义 生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。 城市生活垃圾亦称城市固体废物，是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体、行政事业、工矿企业等单位所排出的固体废物。其主要组成为：厨余物、废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。 1.1.1生活垃圾的危害 固体废物，特别是有害固体废物，如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。 （1）对土壤环境的影响：固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。 （2）对水体环境的影响：固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。 （3）对大气环境的影响：对方的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。 1.2生活垃圾处理与处置方法 1.2.1焚烧 焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有还有毒物质在800——1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物
毕业设计说明书 题目:2100T二甲醚发动机的活塞 设计 学院(直属系):交通与汽车工程学院
目录 摘要 (3) Abstract (3) 1 绪论 (4) 1.1 车用新型燃料概述 (4) 1.2 二甲醚作为代用燃料的优势 (5) 1.3 本课题选题意义及目的 (9) 1.4 设计的主要容及工作 (9) 2 发动机工作过程计算 (11) 2.1 本课题2100T二甲醚发动机原始参数 (11) 2.2 二甲醚发动机工作过程计算 (11) 3 活塞组设计 (14) 3.1 活塞材料选择 (14) 3.2 活塞结构设计 (15) 3.2.1 活塞头部设计 (15) 3.2.2 活塞裙部设计 (16) 3.2.3 活塞与气缸配合间隙 (17) 3.3 活塞环的设计 (17) 3.3.1 气环的设计 (17) 3.3.2 油环的设计 (19) 3.4 活塞销的设计 (19) 4 活塞热分析 (20)
4.1活塞热负荷概述 (20) 4.2 有限元模型的建立 (20) 4.2.1 活塞主要参数 (20) 4.2.2 三维几何模型的建立 (21) 4.3 活塞温度场边界条件 (22) 4.4 活塞温度场有限元分析 (23) 4.5 本章小结 (26) 5 活塞机械负荷分析 (27) 5.1 活塞的热负荷 (27) 5.1.1 活塞热应力有限元分析 (27) 5.2 活塞的机械负荷 (29) 5.2.1活塞受力分析 (29) 5.2.2 活塞顶气体压力 (29) 5.2.3 活塞往复惯性力 (30) 5.2.4 活塞裙部法向压力的确定 (31) 5.3 机械应力边界条件 (32) 5.4 活塞和机械负荷综合有限元分析 (32) 5.5 本章小结 (34) 6 总结 (35) 总结和体会 (37) 致 (38) 参考文献 (39)
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 1.1设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=0.88×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =0.2s ；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =0.2，动摩擦系数μd =0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 1.2负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
6 连杆组设计 内燃机的连杆有整体式连杆和剖分式连杆两种。由于连杆体的型式与曲轴的型式相匹配，而摩托车发动机上普遍采用组合式曲轴。因此，本设计中选取整体式连杆。 6.1 连杆的设计 6.1.1 连杆的工作条件、设计要求和材料的选择 1、工作条件 连杆小头与活塞销相连接，与活塞一起作往复运动，连杆大头与曲柄相连，和曲轴一起作旋转运动。因此，连杆体除了有上下运动外，还有左右摆动，作复杂的平面运动。连杆的基本载荷是拉伸和压缩。最大拉伸载荷出现在进气冲程开始的上止点附近，最大压缩载荷出现在膨胀冲程开始的上止点附近。此外，由于连杆是一细长杆件，在压缩载荷作用下，还会引起平行和垂直于曲轴轴线平面内的弯曲。两种弯曲都会给杆身以附加弯曲应力。连杆摆动的角加速度和转动惯量而产生的惯性力矩，也使连杆承受附加弯矩。 2、设计要求 根据以上分析可知，连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷。因此，在设计时应首先保证连杆具有足够的疲劳强度和结构刚度。经验表明，对强化不高的发动机来说，刚度比强度更重要。 很显然，为了增加连杆的强度和刚度，不能简单地依靠加大结构尺寸来达到，因为连杆质量的增加使惯性力相应增加，所以连杆设计的一个主要要求是在尽可能轻巧的结构下保证足够的刚度和强度。为此，必须选用高强度的材料；合理的结构形状和尺寸；采取提高强度的工艺措施等。 3、材料的选择 为了保证连杆在结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结构钢45钢模锻，在机械加工前应经调制质处理，以得到较高的综合机械性能，既强又韧。为了提高连杆的疲劳强度，不经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验，以求工作可靠。 6.1.2 连杆长度的确定 为使发动机结构紧凑和轻量化，应当根据发动机的总体布置，保证连杆在运动时不与其它机件相碰的条件下具有最短长度。通常连杆长度l以λ=r/l来衡量，常用范围为1/4～1/3。r=s/2=22㎜，则l=66.00～88.00㎜，取l=70㎜，则λ=0.31。