1绪论
1.1机械制造工业在国民经济中的地位与作用
物质生产始终是人类社会生存发展的基础。制造业是人类财富在20世纪空前膨胀的主要贡献者，没有制造业的发展就没有今天人类的现代物质文明。
制造业是所有与制造有关行业的总体。它是国民经济的支柱产业之一。据统计，工业化国家中以各种形式从事制造活动的人员约占全国从业人数的四分之一。美国财富的68%来自制造业，日本国民生产总值的约50%由制造业创造，我国的制造业在工业总产值中占了约40%。“在我国，处于工业中心地位的制造业，特别是装备制造业，是国民经济持续发展的基础，是工业化、现代化建设的发动机和动力源，是参与国际竞争取胜的法宝，是技术进步的主要舞台，是提高人均收入的财源，国际安全的保障，发展现代文明的物质基础”。另一方面，制造业为国民经济各部门和科技、国防提供技术装备，是整个工业、经济与科技、国防的基础。
机械制造工业是制造业最重要组成之一。它是为用户创造和提供机械产品的行业，包括了机械产品的开发、设计、制造生产、流通和售后服务全过程。目前，机械制造业肩负着双重任务：一是直接为最终用户提供消费品；二是为国民经济个行业提供生产技术装备。因此，机械制造业是国家工业体系的重要基础和国民经济的重要组成部分，机械制造技术水平的提高与进步将对整个国民经济的发展和科技、国防实力生产生直接的作用和影响，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一，在综合国力竞争中具有重要的地位。
我国的机械制造业已具有相当规模和一定的技术基础，成为我国工业体系中最大的产业之一。2008年实现销售收入21651亿元，占全国工业总销售收入的21%，利润257亿元、税收621亿元，均占全国工业同比的15%，出口创汇363亿元，占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期全国工业的平均水平。
随着科技、经济、社会的日益进步和快速发展，日趋激烈的国际竞争及不断提高的人民生活水平对机械产品在性能、价格、质量、服务、环保及多样性、可靠性、准时性等方面提出的要求越来越高，对先进的生产技术装备、技术与国防
装备的需求越来越大，机械制造业面临着新的机遇和挑战。
1.2汽车制造工业技术的发展简介
19世纪末20世纪初，欧美一些主要资本主义国家相继完成了工业革命。随着生产力的不断提高，要求交通运输工具也要有相应的发展。石油工业和机械工业的发展以及能够提供足够的燃料和先进的和加工设备。因此，继德国人卡尔本茨和哥德里普分别于1886年先后成功发明了世界上第一辆三轮内燃机汽车和第一辆四轮内燃机汽车以后，各国先后制造出了自己的汽车使得世界汽车工业得到了日新月异的变化。从奥托（Otto）提出一种四冲程循环点燃式内燃机之后，1892年德国汽车工程师鲁道夫狄塞尔（Rudolf Diesel）提出了一种新型的内燃机技术，即在压缩终了将液体燃料燃油喷入缸内，利用压缩终了的气体的高温将燃油点燃，它可以采用大的压缩比和膨胀比，没有爆燃，热效率可以比当时其他机型高一倍。这种构想在5年之后终于演变成一种实际机型，即压燃式发动机——柴油机。
目前汽油机和柴油机是当今世界交通运输业最重要的两款机型，经过了100年的飞速发展它们已经达到了非常高的水平，近20多年以来计算机的应用、现代设计理论、现代测试手段、新材料、新工艺、新技术等诸方面的成就，不但改变了汽车工业的面貌，而且使得汽车产品及设备性能焕然一新。如各种电子设备、新型零件结构、酷炫的外形等的运用。
1.3汽车零件设计要求
社会对汽车不断增长的要求，促使汽车工业生产日益繁荣。一辆汽车有上万个零件组成，由钢铁、有色金属、工程塑料、橡胶、玻璃、纺织品、木材、涂料等众多材料制成；应用冶炼、锻造、铸造、机械加工、焊接、装配、涂装等许多工艺和技术；化工、电子、电力、石油、轻工等工业部门。拿汽车零件来说，每个零件都需要选材、设计、制造、匹配、测试、最后达到批量生产，以满足各个生产企业的需求。零件的设计应该满足许多要求；
1）根据零件使用要求，选择零件的类型和结构。为此必需对各种不同类型的零件加以分析，进行综合评定和正确使用。
2）根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。
3）根据零件类型、结构和所受载荷，分析零件可能的失效形式，从而确定零件的设计准则。
4）根据零件的工作条件及对零件的特殊要求（如高温、高压、振动等）选择适当的材料。
5）根据设计准则进行相关计算，确定零件的基本尺寸。
6）根据工艺性及标准化等原则进行零件的结构设计。
7）细节设计完成后，必要时进行详细的校核计算，以判断结构的合理性。
8）画出零件工作图，并写出计算说明书。
发动机是工程机械产品成本构成的核心，也是工程机械产业链条中与整车制造并列的重要环节，N485QA型柴油机是四缸、直列、水冷、四冲程高速柴油机。该系列柴油机具有结构紧凑、外形美观、操作方便、机体刚性好、工作可靠、使用寿命长，经济性好及系列化程度高等优点。是轻型卡车、农用运输车、发电机组、水泵机组、空压机组及小型挖掘机、林业机械、装卸车、叉车、等各种中小型工程机械的理想配套动力。，作为其配件的N485QA柴油机飞轮壳及喷油泵支架也应当配以相当的设计要求和加工技术，以提高产品的整体技术水平。随着计算机软硬件技术的飞速发展，传统的手工设计正逐渐被借助于计算机技术的设计所代替。计算机技术在设计中的应用已从往日的计算、绘图，发展到当今的三维建模、优化设计、仿真和虚拟制造，设计生产一体化，大大加速了设计过程，提高了设计质量。随着我国加入WTO，企业间的竞争更加激烈，企业要在市立于不败之地，已逐步实现了技术创新和产品创新。
2N485QA飞轮壳设计
2.1飞轮壳简介及材料选用
2.11飞轮壳简介
飞轮是个转动惯量很大的圆盘，其主要功用是将在做功行程中传输给曲轴的功的一部分储存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点，保证曲轴的旋转角度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机可能克服短时间的超载荷；此外，在结构上飞轮又往往用作汽车传动系统中摩擦离合器的驱动件。
飞轮壳安装于发动机与变速箱之间，外接曲轴箱、启动机、油底壳，内置飞轮总成，起到连接、防护和载体的作用。飞轮壳的前端面与发动机的机箱联结，后端面内孔与飞轮盖配合，飞轮在飞轮壳内高速转动。飞轮在高速旋转的过程中，飞轮壳起到连接、防护和载体的作用，因此该零件应具有足够的强度且应具有较强的耐磨性，以适应飞轮壳的工作条件。
2.12飞轮壳材料选用及处理
飞轮壳的材料若选用HT200，珠光体灰口铁。其特性是该材料能承受较大的应力（抗拉强度达200MN/2m；抗弯强度达400MN/2m）。其金相组织结构为铁素体和渗碳体组成的机械混合物，由于它是硬的渗碳体和软的铁素体相间组成的混合物，所以其机械性能介于铁素体和渗碳体之间，故强度较高，硬度适中，有一定的塑性，但从金相组织显微来看，铸铁中化合碳正好等于0.77%，珠光体中的铁素体与渗碳体一层层交替间隔，呈片状排列，而其余的碳是以片状石墨状态存在，使切削过程中切屑不能连续成形。
N485QA飞轮壳选用的材料为HT200，珠光体灰铸铁。该材料强度、硬度相对较高，具有良好的减振性，对机械振动起缓冲作用，从而阻止振动能量的传播；具有优良的耐磨性，缺口敏感性小，外来缺口对灰铸铁的疲劳强度影响甚微，从而增加了零件工作的可靠性。由于灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。灰铸铁的焊接性能很差，如焊接区容易出现白口组织，裂纹的倾向较大。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。由于飞轮壳尺寸较大，形状较为复杂，
毛坯宜用铸件。
N485QA飞轮壳形状简单，结构比较复杂，属壳体类零件。对铸件精度要求较高、表面质量与机械性能要好，故而选择了砂型铸造。该飞轮壳属于大批量生产，不宜采用手工铸造，而应该选用金属模机器造型。机器造型可大大提高劳动生产率，改善劳动条件，铸件尺寸精确，表面光洁，加工余量小。为实现飞轮壳连接、防护和载体的作用，其后端面内孔要与飞轮盖的配合，因此加工精度要求较高。飞轮壳在工作过程中需要有良好的耐磨性，为增强其切削加工性能，去除内应力，该工件要求经过退火处理，硬度范围175~225HBS。
2.2 N485QA飞轮壳结构设计
2.21飞轮壳前端面孔设计：
根据柴油机拆卸实习可知，曲轴的后端面伸出曲轴箱外与飞轮配铰，根据测绘可知飞轮壳壳体直径为φ350mm；曲轴后端面直径为φ126.8 mm，故飞轮壳前端面孔设计尺寸应该为φ126 .8mm。
（1）基准制的选用：
选择基准制应从结构、工艺、经济性几方面综合考虑，权衡利弊。
1）一般情况下，优先选择基孔制。孔加工要比轴加工困难很多，而且多数加工方法采用定尺寸刀具和量具。选用基孔制，可以减少标准刀具
和量具的数量。只要在有明显经济效益的情况下选用基轴制。
2）孔与标准件配合时，基准制选定通常依标准件而定。
综上所述，故飞轮壳前端面孔与曲轴前端面轴的配合选用基孔制。（2）公差等级的选用：
合理选用公差等级，对解决机器零件的使用要求与制造成本之间的矛盾
起着决定性作用。一般使用原则如下：
1）对于基本尺寸小于或等于500mm的较高等级的配合，由于孔比同级的
轴加工困难，当标准公差小于或等于IT8级时，推荐孔比轴低一级相配
合。
2）选择公差等级既要满足设计要求，又要考虑工艺的可能性和经济型。
即在满足使用要求的前提下，应尽量选用较低公差等级。一般情况选
用IT5-IT12用于配合尺寸公差。
综上所述，故飞轮壳前端面孔与曲轴后端面轴选用公差等级IT8即可。（3）配合的选用：
设计中，根据使用要求，应尽可能选用优先配合和常用配合以利于匹配，
如果不能满足要求可选用一般用途孔、轴带组成的配合，也可选用国际
提供的任一孔、轴带组成所需的配合。采用类比法即参照同类机型机器
或机构中经过生产实践验证的已用配合的使用情况，再考虑所设计的机
器的使用要求，合理确定所需配合。
因为飞轮壳前端面孔与曲轴后端面轴配合精度要求不高，只是定位，有
一定的间隙，飞轮壳是壳体零件，无相对转动，要求零件可以自由装拆，
配合精度在IT7-IT11之间（已选用IT8），所以可以选用间隙配合，其
基本偏差为H。（可参考下图（1）、图（2）尺寸≤500mm轴、孔一般、常用、
优先公差带。）
综上所述，故飞轮壳前端面孔与曲轴后端面轴配合选用优先配合H8／h7
图（1）尺寸≤500mm轴一般、常用、优先公差带
500mm 轴一般、常用、优先公差带
东部西部北部
查表可得飞轮壳前端面孔的尺寸可定为φ126.8041.00 mm
2.22 飞轮壳马达孔设计
根据对N584QA 柴油机的拆卸和测绘可知电动机的装配孔径的设计尺寸为81.2mm ，根据以上的基准制、公差等级、配合要求内容分析。电动机可视为标准件，要求飞轮壳上的马达孔与电动机配合，故选用基轴制；电动机与马达孔之间无相对转动，只是一般的定位配合，选用范围为IT4-IT11级，选用IT9级；配合方式是H9／h9，电动机可自由拆卸。
图（3）马达孔设计尺寸及位置
查表可得;电动机装配孔径即飞轮壳马达孔径为φ81.2087.0
2.23 飞轮壳后端面螺孔设计
根据柴油机拆卸可知，飞轮壳后端面是与离合器盖相配合，为保证离合器盖不松脱，必须设计螺栓连接用于加强连接。由于接触面为圆形面，根据机械设计内容需要确定螺栓分布、螺栓受力分析，螺栓选型，设计中应该尽量满足零件使用要求、减少加工表面、节省原材料，已达到最佳设计，为企业节省生产成本，缩短耗用工时，提高经济效益。
（1）螺孔的分布设计：
1）螺栓的布置应使各螺栓受力均等。
2）螺栓的排列应有合理的间距、边距。布置螺栓时，各螺栓轴线以及螺栓轴线和机体壁之间的最小距离，应根据扳手所需的活动空间的大小来决
定。
3）分布在同一圆周上的螺栓的数目，应取4、6、8、12等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。
综上所述,螺孔初步设计在圆周上平均分布12个。
如下图所示
如图（4）螺栓孔的分布
（2）螺栓的受力分析：
飞轮后端面上的螺栓主要受来自离合器盖的工作剪力。这种连接是利用铰制孔用螺栓抗剪切应力来承受载荷F 的，螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压，在连接结合面处螺栓杆受剪切。因此分别按受挤压和剪切强度条件来计算。（如图（3）所示）
采用普通螺栓联接，螺栓数目为Z =12。
1）分析联接载荷：由于离合器重力作用，联接受力有： 横向载荷 F v=F = 11084N 轴向载荷 F h=0 N
翻转力矩 M =F v ×150=462750 N.mm
2）由于F h=0，各个螺栓受到的轴向工作载荷也为F1=0;由于翻转力矩作用，垂直上侧各个螺栓受到的加载的作用，而垂直下侧螺栓受到减载作用。根据
图（5）飞轮壳后端面螺孔设计位置
公式：∑=i Li L M F 1
2max *max ＝
=5.172
125
.17462750??=2203 N;
∴垂直上侧的螺栓所受的轴向工作载荷为; F =F 1+F max=2203 N
3)在横向力F v 的作用下，底部连接结合面可能产生滑移，根据结合面不滑移条件
F K F C C C zF v S h m b m f ∑
≥???
?
??∑+-0 查表可得结合面间的摩擦系数f=0.16，取防滑系数为
K
s
=1.2并取
8.0=+C
m
b
m
；因为Fh=0所以上述公式可变更为下式：
()F K zF v
S
f ∑
≥
则各螺栓所需的预紧力为：
N fZ
F K F
V
s
692816
.01211084
2.10
=??=
∑≥
4)上面每个螺栓所受的总拉力
+
=
F F
02
N F C
m
b
b
70797552.06928=?+=+
（3）确定螺栓直径
选择螺栓材料为Q235、性能等级为4.6的螺栓，查表可得材料的屈服极限σs=240Mpa,安全系数S=1.5,故螺栓许用应力【σp 】=
Mpa s
s
160=σ
根据公式求得螺栓危险截面直径为：
[]
mm F d 6.8160
14.37079
3.143.142
1=???=
?≥
σπ
按照标准选择螺纹公称直径d=10mm ，公称长度为L=30mm
(4)校核螺栓组连接结合面的工作能力
1）连接结合面下端的挤压应力不超过许用值，防止结合面压碎。根据以下公式校核：
Mpa
W
M Z A F C C
C
F
h b
M
M
p 84.110
m ax
=+???
?
?
?∑+-
=σ
（其中W 为接触面面积。）
查表可得σp=0.5σb=0.5×250 Mpa 》1.84 Mpa ，故连接结合面下端不致压碎。
2）保证受力时结合面无间隙，根据以下公式校核：
44.7210
m in
>=-???
?
?
?∑+-
=Mpa W
M Z A F C C
C
F
h b
M
M
p σ
故不会差生间隙。
3）螺栓预紧力是否合适，根据下式校核：
()
A F
S
1
7.06.0σ-≤
已知σs=240Mpa ，A 1=22
21
15.784
4
10mm d
A =?=
=
π
π
取下限即为 N A
s
8.115506
.01
=σ
而预紧力为6520N,小于上值，故满足要求。
4）螺栓杆与孔壁的挤压强度条件，根据以下公式校核：
[]σσ
p
p
L
d F ≤
=
m in
2
Mpa Mpa p
63.5601
.025.101.07079
=??=
σ
[]Mpa Mpa S
P
p
1065
.1160
==
=σ
σ ∴
[]σσ
p
p
≤
故挤压强度满足要求。
5）螺栓杆的剪切强度条件，根据以下公式校核
[]τπτ≤=
d
F 20
24
据计算可知[
]ττ≤，剪切强度满足要求。 确定公称直径后，飞轮壳后端面12个螺栓的类型选择M10×30普通螺栓连接，
螺孔也应该选择相应的配合。至于螺母、垫圈、螺距、配合等尺寸和要求因篇幅有限，本人不在阐述。
F K F C C C zF v S h m b m f ∑≥???
? ??∑+-0[]
σπF d 2
1
3.14?≥
2.24 飞轮壳后端面螺栓通孔设计
为了将飞轮壳及飞轮总成固定在机体上，必须设计螺栓连接，此螺栓连接的设计方法与前端面螺孔设计类似，要用到以下公式：
根据计算可 这8个螺栓连接的公称直径可选用M10×30,经过校核之后可以满足零件使用要求。
图（6）飞轮壳后端面螺栓通孔位置
[]
σσ
p
p
L
d F ≤=
m in
2
[]τπτ≤=d F 20
24
2.25 飞轮壳前端面销孔设计
(1)销孔的位置及材料选用：
销主要用于装配定位，也可以连接和锁定零件。在发动机装配过程中需要销来给与飞轮壳一个支持和定位，必须要用到销。销的类型可根据工作要求选定，用于连接的销的直径可根据连接的结构特点按经验选定，必要时也要强度校核。 飞轮壳前端面在发动机装配过程中需要支撑和定位，根据要求设计销选择普通圆柱销即可，销的位置应该分布在紧固螺栓的对称方向上，设计两个销即可满足要求，销在每一被联接内的长度，约为销直径的1-2倍。材料通常选用45号钢，热处理后硬度为HRC30-36.
(2)销的尺寸设计：
因为飞轮壳销的受力主要来自飞轮壳重量引起的剪切力F ，根据以下计算公 式：
[]τπτ≤=
Z
d F
2
4 其中 Z 为销的数目；
F 为横向剪切力； d 为销的公称直径；
[]τ为销许用剪切应力Mpa ，一般[]τ=80Mpa
根据已知条件可以计算出 []
mm mm Z F
d
810
80214.316070
446
≈????=
≥
τπ 由以上可知可选择公称直径3mm 以上的销，为了满足要求又要节约成本可选择公称直径d=10mm ，长度l=20mm 的销联接，即销 10×20-GB 121-76。所以销孔的孔径的设计尺寸为'
d =10mm ；孔深度为l=20mm 。
2.25 周边平面的改进设计
（1）周边平面凸台设计：
飞轮壳不但是连接机体和离合器的载体，起到了连接、防护的作用，而且也可以设计有机体的支撑架的部件，如下图所示：在飞轮壳垂直轴线两端对称位置布置两个类似长方形的凸台，这个凸台就是支撑架的安装位置，在两个平面表面各加工四个螺孔以供安装脚架。
（2）周边平面散热窗的设计：
经过对N485QA整机拆卸，仔细观察飞轮壳，发现此飞轮壳存在一定的结构缺陷。
此柴油机为满足日益严格的排放法规，已经开始采用电控燃油喷射系统，作为电控系统的一个组成部分，各类高精度传感器也必须随之运用。而采集发动机转速的曲轴传感器大都装配在飞轮壳上。
在飞轮壳与离合器组成的封闭空腔内，离合器与飞轮啮合的过程中，随发动机一起旋转，进而容易使温度急剧上升，由于离合器摩擦片与飞轮易产生干摩擦，进而容易产生金属粉末，而金属粉末在封闭空腔内随飞轮不停地旋转。同时，曲轴转速传感器头部带有磁性，从而把金属粉末吸到传感器头部，影响发动机的转速信号，使发动机运行不稳，严重甚至会损坏曲轴传感器。
为了克服上述缺点，可以在飞轮壳周边布置散热窗以减少金属粉末产生，又能将金属粉末排除飞轮壳。此设计的结构有：1、散热窗通口；2、固定螺栓；
3、防水盖板。
此种改进即在散热窗口上设有防水盖板，所述的防水盖板包括一组按相同角度向上倾斜设置的叶片，通过设置在边角的螺栓与飞轮壳体固定连接，也可以与壳体成为一体，但提高了铸造加工难度。设计优点：在柴油机工作时，离合器的摩擦片与飞轮由于干摩擦产生的金属粉末在空腔中随飞轮一起运动，其可以通过散热窗排出机外，防水盖板可避免外界的水通过散热窗进入飞轮壳内部。结构简单、加工方便、节约材料，容易安装和拆卸。
如下图所示：
图（7）防水盖板三维图
（3）周边平面观察孔设计：
在调整柴油机气门间隙时，都是转动柴油机的飞轮，通过飞轮壳上的观察孔来观察飞轮刻线与飞轮壳观察孔刻线的对齐情况，当飞轮刻线与飞轮壳观察孔刻
线对齐时，恰好是柴油机一缸货六缸的上止点位置。这种调整柴油机气门间隙的方法，存在速度慢和不准确的弊端。
为了解决上述难题需要设计一种能迅速且准确地调整柴油机一缸或六缸上止点位置，故作一下改进设计：
根据现有的产品数据和结构，可以设计一种柴油机飞轮壳观察孔盖板，与现有的观察孔（长：65mm，宽：30mm，高：15mm）相匹配，即形状吻合，尺寸大小能覆盖飞轮壳的观察孔。设计的柴油机飞轮壳观察孔盖板包括：盖板体、安装孔、缺口、指针。
1）盖板体：结构特点是在盖板上设有安装孔，并在盖板体中段一侧设有缺口，该缺口的内边上固结有与盖板体垂直的指针。
2）安装孔：安装孔最好设计为椭圆孔，可以上下左右灵活移动；安装孔的数量是2个，分别设置在盖板体长度方向的两端部位；安装时，用螺栓穿过安装孔旋接在飞轮壳上。
3）缺口和指针：盖板将飞轮壳观察孔盖住时，使指针伸入到飞轮壳观察孔内部。松开螺栓，移动盖板体，使飞轮壳观察孔通过盖板体上的缺口暴露在视线范围内，眼睛顺着指针通过盖板体上的缺口和飞轮壳观察孔能看到飞轮的标识；缓慢转动飞轮盘，直到看到飞轮上的刻线恰好对准伸入到飞轮壳观察孔内的指针，此时即为发动机一缸货六缸的上止点位置。避免了视觉误差。
观察孔盖板设计数据：
长：67mm，宽：34mm，厚：1.5mm
安装孔螺栓:小六角螺母M8 GB51-76
如下图所示
图（8）观察孔盖三维图
2.3 N485QA 飞轮壳工艺分析及设计
飞轮壳通过铸造之后形成毛坯，而毛坯必须经过加工方可投入使用要求必须要对飞轮壳各个部位进行工艺分析，以便制造出符合装配要求的零件，确保产品的质量。
2.31 形状和位置公差分析设计
（1）为了保证飞轮壳与发动机箱体的接触精度及密封，根据这种要求，并考虑飞轮壳前端面的基本尺寸合理选择形位公差。
1）由于前端面表面精度等级IT10级，由飞轮壳前端面的主参数L 大约为》150-180mm ，查表可知平面度为0.1mm ；
2）由于前端面中心线与后端面孔中心线的精度等级为IT10级，由飞轮壳前端面主参数直径D 在》160-250mm ，查表可知垂直度为0.25mm
（2）为了保证飞轮壳后端面与其他零部件的接触精度，以及保证飞轮在飞轮壳内部的正常运转。
1）可选后端面的平面的精度等级IT10级，由飞轮壳后端面的主参数L 》250-400mm ，查表可知平面度为0.12mm ； 2）可选后端面与前端面的精度等级为IT10级，由飞轮壳后端面主参数直径D 在》160-250mm ，查表可知平行度为0.25mm ； 3）可选后端面与内孔的圆跳度的精度等级为IT10级，由飞轮壳后端面主参数直径D 在》120-250mm ，查表可知圆跳度为0.2mm ；
(3)为了保证前端面孔φ126.8041
.00+mm 与其他零件配合，且保证精度。由于圆心
相对于X 轴、Y 轴的位置度精度等级为IT8级，查表可选位置度为0.3mm ；
（4）由于前端面销孔2-φ10064
.0038.0++mm 既是装配时安装销以供飞轮壳定位之用，
又是在飞轮壳在精加工过程中作为精基准，为了保证位置的准确性，由于精度等级IT7级，查表可知销孔的位置度为0.1mm （5）由于后端面孔8-φ10mm 将直接影响飞轮壳与发动机箱体的装配牢固与否，应保证其位置的准确，由于后端面孔的精度等级已选IT11级，查表可知后端面孔相对于X 轴、Y 轴确定的位置精度为0.3mm
（6）由于后端面马达螺孔2-φ12mm 将影响飞轮壳与电动机的装配，为保证精度，相对于马达孔中心线的位置度为0.4mm 。
综上所述，该飞轮壳的各项技术要求制订的合理，基本符合该零件在工作中的功用。
2.32表面粗糙度确定
表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征。它主要是由所采用的加工方法形成的，如加工表面的刀痕及切削分裂时的材料塑性变形等。
N485QA 型柴油机飞轮壳各个表面要求不同，所以制定以下表面粗糙度： 1）飞轮壳前端面销孔是作为定位和加工精基准的部位，但不要求太精确，接近于精加工，微见加工纹理。可选择粗糙度R a = 1.6μm ；
2）飞轮壳前、后端面及马达孔都是与其他零件连接而不是配合的表面，属于半精加工表面，少见加工纹理。可选择粗糙度R a = 3.2μm ；
3）后端面螺栓通孔8-M10×30、后端面螺孔12-M10、前端面马达螺孔2-M12、和周边面螺孔8-M6-7H 均属紧固件表面，属于半精加工表面，可见加工纹理。可选择粗糙度R a = 6.3μm ；
2.33审查飞轮壳的工艺性
分析N485QA 零件可知，飞轮壳前后两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相临表面，这样既减少了加工面积，又提高了工作时飞轮壳端面的接
触刚度；前端面销孔2-φ10064.0038.0++mm 、后端面螺栓通孔8-φ10mm 的端面均为平
面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要
工作表面（飞轮壳前后两端面，前端面孔φ126.8041.00+mm 、前端面销孔2-φ10064.0038.0++mm 、马达孔φ82087.00
+）外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。
2.34工艺设计评价
在满足产品使用性能的条件下，对于零件图上标注的尺寸精度和表面粗糙度要求应取经济值。若尺寸公差规定过严，表面粗糙度值规定过小，尽管提高了零件的精度，但是必然也会无谓地增加产品制造成本。
该飞轮壳的几个主要工作面因为关系到与其他零件的接触精度和配合精度，表面粗糙度相对于其他非工作面来说相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法也能保质保量地加工出来。由此可见，该零件尺寸精度的等级和表面粗糙度的确定合理。（如下表1所示）
表1飞轮壳零件工艺技术要求
2.5 N485QA飞轮壳设计总结
由于飞轮壳是壳体类零件，整个零件曝露在发动机外围，与发动机内部精密零件稍有区别，但是总结下来也有以下重点之处：
1，选材：选材一般都用HT200，但是可以在提高成本改善质量的条件下将其改选为球墨铸铁。
2，定位：定位销的设计要精确，这关系到整个飞轮壳与机体配合好坏。
3，螺栓；螺栓设计要既满足强度和刚度要求，又要设计合理的分布，同时在生产中考虑成本的预算，正确选用螺栓的配套。
4，前端面与后端面的形位公差确定：因为这关系到飞轮壳与机体连接面的配合及密封效果。
5，观察孔的改进设计：改进之处即在于可以精确找到上止点位置。
6，周边通孔改进设计：改进之处可以将飞轮壳内部铁屑粉末随时排除，保证了发动机的快速响应性能。
7，
3N485QA喷油泵支架设计
3.1 喷油泵支架简介及材料选用
3.11喷油泵支架简介
柴油机上的喷油泵多为通过支架固定，通过高压油管为柴油机供油，并且采用油泵支架时，为了加固稳固性和安全性，多采用高刚度的油泵支架，并在喷油泵支架上采用一些措施以加强支架的整体刚度。但是，随着目前柴油机配套范围的扩大，柴油机在正常运转时会比较容易差生振动，而由于油泵支架的刚度比较高，油泵支架会发生共振，即柴油机在整车常用运转下，有可能与喷油泵支架发生共振从而和高压油管形成共振，而高压油管在发生共振后有可能受到损坏从而导致高压油管失效，影响柴油机发动机的正常工作。所以喷油泵支架的好坏也决定了柴油机的品质。
目前，市面上的柴油机喷油泵支架类型很多，一般设计的都很简单，有的是靠一般支架固定在机体上；而且是与齿轮室连接一体。经拆装分析可知N485QA 柴油机喷油泵是与齿轮室连接一体，没有发现有喷油泵支架，所以柴油机可靠性不是太好。所以有必要设计一种新型柴油机喷油泵支架对喷油泵起到固定和支撑作用。（表2所示的是一般支架设计要求）
表2 喷油泵支架设计的一般要求
3.12 喷油泵支架的材料选用及处理
材料选用主要是根据支架的使用要求。多数支架形状不是太复杂，并且工艺要求也不是很高，所以一般使用铸造，由于铸铁的铸造性能好、价廉和吸振能力
强，所以应用最广泛。HT150（铸件壁厚 2.5-10mm；力学性能σb≥175Mpa；
107)，硬度≥137-205HBS）流动性好，主要用于受较大等弯曲应力(约为pa
大多数用于支架、箱体等零件。满足喷油泵支架的使用要求，并且材料廉价，成本低。
柴油机各零部件介绍 柴油机各零部件介绍 1、飞轮 飞轮的主要功用是储存作功冲程的能量，克服辅助冲程的阻力以保持曲轴旋转的均匀性，使内燃机工作平稳。为此，它要能储存一定的能量，并在需要时放出。 2、飞轮壳 飞轮壳安装于发动机与变速箱之间，外接曲轴箱、起动机、油底壳，内置飞轮总成，起到连接机体、防护和载体的作用。 3、飞轮齿圈 飞轮外缘上压有一个齿圈，可与起动机的驱动齿轮啮合，把起动机的动力传递到曲轴的连接件，主要作用是实现起动机与曲轴之间动力传递，为发动机提供惯性。 4、飞轮螺栓 飞轮螺栓的作用就是装配时产生足够的预紧力,使发动机在工作时飞轮与曲轴结合面间产生的摩擦力矩能够传递扭矩。 5、起动机 内燃机借助于外力由静止状态过渡到能独立运转的过程，称为内燃机起动过程，简称为内燃机起动。完成起动过程所需的装置，称为起动装置。发动机的起动装置主要有：电力起动机、电磁啮合式起动机、减速起动机和永磁起动机、空气起动机等 6、机油泵总成 机油泵是润滑系中机油压力和流量的动力源。它保证发动机润滑所需要的机油压力和流量。机油泵的结构形式有齿轮式、转子式、叶片式和柱塞式。常用的有齿轮式和转子式。 7、机油滤清器 是用来滤清机油中的金属磨屑、机械杂质及机油本身氧化的产物，如各种有机酸、沥青质以及碳化物等，防止它们进入零件的摩擦表面而将零件拉毛、刮伤，使磨损加剧，以及防止润滑系通道堵塞而烧坏轴瓦等严重事故。机油滤清器性能的好坏直接影响到内燃机的大修期限和使用寿命。 8、发电机 功用：向用电设备供电，并向蓄电池充电，为了满足蓄电池充电的需求，车用发电机的输出电压必须是直流电。内燃机上装有的发电机通常有并激直流发电机、硅整流发电机和永磁式交流发电机。目前国内、外汽车上使用的发电机几乎都是硅整流交流发电机。硅整流交流发电机是由转子、定子、整流器、端盖、风扇叶轮组成。发电机产生的二相交流电通过整流器进行三相桥式全波整流后，转为直流电。输出电压一般为28V。 9、水泵总成 水泵的功用是对冷却水加压，保证其在冷却系中循环流动。在强制循环冷却系中，用离心式水泵来增加冷却水的压力，使水在冷却系内加速循环。由于离心式水泵具有结构简单、尺寸小、工作可靠、制造容易等优点，因而得到广泛应用。由曲轴驱动的水泵叶轮逆时针转动时，带动水泵中的水一起转动，在离心力作用下，
第三章各系统的设计及主要零部件的结构特点 3．1活塞组 活塞组包括活塞，活塞销和活塞环。它们在气缸里做往复惯性运动，活塞主要作用是承受气缸的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以次推动曲轴旋转。它还和气缸壁面一起活动构成密封装置，保证燃烧室的良好密封，这个功能是通过装在活塞头部环槽的一系列带开口的弹性活塞实现的。在高温，高负荷，高速和少量的机油消耗的情况下，它一方面要保证漏气量少，另一方面又要使摩擦损失不大，同时还要保证足够的耐久性。因此设计时要选用热强度好，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。目前制造活塞常用的材料有共晶铝硅合金，过晶铝硅合金和铝铜合金。设计选用共晶铝硅合金材料。 1、活塞设计的主要尺寸 [4] （1）活塞高度H： 根据《柴油机设计手册》，对于中小型柴油机而言，H/D范围在 1.0-1.1，而D=110mm，取H=113.5mm。在选择活塞高度时要注意在合理布置的情况下尽量选择小的活塞高度，如果转速越高，要使H越小，尽量减轻活塞重量，从而控制由于转速高而应引的惯性力的增大。（2）压缩高度H1： 根据《柴油机设计手册》，H1/D范围在0.6-0.8，取H1=67mm。HI=H5（换带高度）+H4（上裙高度）+h（顶岸高度）。在保证气环良好良好工作情况下，宜缩短H1高度，以便降低整机的高度尺寸。 （3）顶岸高度h（第一活塞环至活塞顶部距离）： 根据《柴油机设计手册》，对铝活塞h/D范围在0.07-0.20，取h=13.4mm。在保证第一道环可靠工作下，也要使h尽量小，降低活塞重量和高度，但h越小，会使第一道环的热负荷越高，。 一般第一道环的温度不应该超过240度，否则润滑油可能粘结甚至结碳，易使活塞环在活塞中失去活动性，散失了密封和传热的功能 （4）活塞环数目及排列： 根据《柴油机设计手册》，中速机气环3-4道，油环1-2道，取气环2道，油环一道。2道气环在上面，1道油环在气环下面。为了降低活塞和整台发动机的高度，减少惯性力和摩擦功率损耗，应该减少环数。 （5）环岸高度：
一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1200r／min，则柴油机每秒钟内（）． A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次 C．完成40个冲程，做功10次 D．完成80个冲程，做功20次 汽油机工作过程由四个冲程组成，在这些冲程中，内能转化为机械能的是（） A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程 例题：热机是把______能转化______能的机器，汽油机和柴油机统称为______．因为它们都是让燃料在______内燃烧而工作的，生成______，利用这种______作为工作物质去推动______． 分析和答案：内，机械，内燃机，汽缸，高温高压燃气，燃气，活塞做功 1．关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法正确的是（）． A．在吸气冲程中，吸入气缸的都是空气 B．在压缩冲程末，柴油机气缸内气体温度比汽油低 C．在做功冲程初，都是火花塞点火 D．在排气冲程时，排气都依靠飞轮的惯性来完成 答案：D 2．柴油机工作过程由四个冲程组成，在这四个冲程中，机械能转化为内能的是（）．A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程 答案：B 3．柴油机上安装了一个笨重的飞轮，是为了（） A．提高热机效率 B．节省燃料 C．可以做更多的功 D．利用飞轮的惯性、完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程 答案：D ．汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，气缸中的[] A．压强增大，温度降低． B．压强减小，温度升高． C．压强增大，温度升高． D．压强减小，温度降低． 2．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是[] A．柴油机吸入气缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气． B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的． C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高． D．在压缩冲程末，汽油机气缸内的温度比柴油机的高． 参考答案 1．C 2．C 1．热机甲的效率比热机动的效率高，这是指（）． A．热机甲在单位时间内用掉的燃料比热机乙少 B．热机甲在单位时间内用掉的燃料比热机乙多 C．热机甲把燃气的内能转化为机械能的百分比比热机乙大 D．热机甲做的有用功比热机乙多
课程设计说明书 泵盖铸造工艺设计 院系：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 1.铸造工艺分析 (1) 1.1零件介绍 (1) 1.2零件生产方式选择 (1) 1.3技术要求分析 (1) 1.4 合金铸造性能分析 (2) 2.确定铸造工艺方案 (2) 2.1确定铸造方法 (2) 2.2确定浇注位置和分型面 (2) 2.3确定型内铸件数目 (3) 2.4不铸出孔及槽的确定 (3) 2.5机械加工余量和铸造圆角的确定 (3) 2.6起模斜度和分型负数的确定 (5) 2.7砂芯的确定 (7) 2.8铸造收缩率的确定 (7) 2.9冒口的确定 (7) 2.10浇注系统的确定 (8) 3.芯盒的设计 (9) 3.1芯盒材质和分盒方式的确定 (9) 4.总结 (9) 参考资料 (10)
1.铸造工艺分析 零件简介： 1.1零件介绍： 零件名称：泵盖 零件材料：HT200 1.2零件生产方式选择： 大批量生产，零件图如下：
1.3技术要求分析 按照国家标准，对于HT200，其抗拉强度应达到200Mpa。铸件在使用时工作条件较好，但此铸件需起隔爆作用，按照技术要求，需在粗加工后进行时效处理及相应的热处理工艺。另外，铸件清砂后，焖火铲除毛刺喷砂后喷G04-6铁红过氯乙烯底漆。除此外无特殊技术要求。 注：其中φ21H7内孔为重要加工面，不允许存在气孔、夹砂等铸造缺陷。 1.4 合金铸造性能分析 灰铸铁具有良好的铸造性能： （1）流动性。灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在适宜的浇注温度下，具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。 （2）收缩性。灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及形成缩孔、缩松的倾向都较小。 （3）灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好，但需人工时效。 2.确定铸造工艺方案 2.1确定铸造方法 铸件材质为HT200，，其轮廓尺寸25×φ110，属中小件，联结结构合理，符合灰铸铁铸造要求，可以进行铸造工艺设计。采用湿砂型机器造型大批量生产。 采用湿砂型机器脱箱造型，热芯盒水玻璃砂射芯机制芯。 2.2确定浇注位置和分型面 浇注位置选择原则： （1）重要加工面应朝下或呈直立状态； （2）铸件的大平面应朝下； （3）应有利于铸件的补缩； （4）应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满； （5）应尽量少用或不用砂芯； （6）应使合型、浇注和补缩位置一致。
1绪论 1.1机械制造工业在国民经济中的地位与作用 物质生产始终是人类社会生存发展的基础。制造业是人类财富在20世纪空前膨胀的主要贡献者，没有制造业的发展就没有今天人类的现代物质文明。 制造业是所有与制造有关行业的总体。它是国民经济的支柱产业之一。据统计，工业化国家中以各种形式从事制造活动的人员约占全国从业人数的四分之一。美国财富的68%来自制造业，日本国民生产总值的约50%由制造业创造，我国的制造业在工业总产值中占了约40%。“在我国，处于工业中心地位的制造业，特别是装备制造业，是国民经济持续发展的基础，是工业化、现代化建设的发动机和动力源，是参与国际竞争取胜的法宝，是技术进步的主要舞台，是提高人均收入的财源，国际安全的保障，发展现代文明的物质基础”。另一方面，制造业为国民经济各部门和科技、国防提供技术装备，是整个工业、经济与科技、国防的基础。 机械制造工业是制造业最重要组成之一。它是为用户创造和提供机械产品的行业，包括了机械产品的开发、设计、制造生产、流通和售后服务全过程。目前，机械制造业肩负着双重任务：一是直接为最终用户提供消费品；二是为国民经济个行业提供生产技术装备。因此，机械制造业是国家工业体系的重要基础和国民经济的重要组成部分，机械制造技术水平的提高与进步将对整个国民经济的发展和科技、国防实力生产生直接的作用和影响，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一，在综合国力竞争中具有重要的地位。 我国的机械制造业已具有相当规模和一定的技术基础，成为我国工业体系中最大的产业之一。2008年实现销售收入21651亿元，占全国工业总销售收入的21%，利润257亿元、税收621亿元，均占全国工业同比的15%，出口创汇363亿元，占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期全国工业的平均水平。 随着科技、经济、社会的日益进步和快速发展，日趋激烈的国际竞争及不断提高的人民生活水平对机械产品在性能、价格、质量、服务、环保及多样性、可靠性、准时性等方面提出的要求越来越高，对先进的生产技术装备、技术与国防
镇江高专 ZHENJIANG COLLEGE 毕业设计(论文) 基于柴油机拆装的零件设计与数控编程 Based on disassembly of parts engine design and NC programming 系名：机械工程系 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二○一一年九月
目录 第一章R175A柴油机的工作原理 (1) 1.1 柴油机的概述 (1) 1.2 柴油机的工作原理 (1) 1.2.1 进气冲程 (2) 1.2.2 压缩冲程 (2) 1.2.3 燃烧膨胀冲程 (3) 1.2.4 排气冲程 (3) 第二章曲轴概述 (4) 2.1 曲轴的作用 (4) 2.2 曲轴的组成 (5) 2.2.1主轴颈 (5) 2.2.2连杆轴颈 (6) 2.2.3曲柄 (6) 2.2.4自由端（前端） (6) 2.2.5功率输出自由端（后端） (6) 第三章曲轴的加工工艺 (7) 3.1 一般曲轴的加工工艺 (7) 3.2 零件设计与工艺分析 (8) 3.2.1零件材料选择 (8) 3.2.2零件几何尺公差及技术要求的确定 (9) 3.3 确定生产类型 (10) 3.3.1确定毛坯种类 (10) 3.3.2确定铸件余量及形状 (10) 3.4 曲轴加工工艺过程设计 (10) 3.4.1选择表面加工方法 (10) 3.4.2确定工艺过程方案 (11)
3.5选择加工设备与工艺装备 (13) 3.5.1选择机床 (13) 3.5.2选择夹具 (13) 3.5.3选择刀具 (13) 3.5.4选择量具 (14) 3.6 确定工序尺寸 (14) 致谢 (18) 参考文献 (19)
第十节推力轴承的工作原理及调整25题 考点1：推力轴承的工作原理14题 柴油机运转时，螺旋桨的轴向推力通过艉轴和中间轴传到推力环，推力环通过正车推力块和调整垫圈（推力盘）将推力传给柴油机机座，又通过地脚螺栓传给船体，从而推动船舶前进。为了防止推力块跟随推力环转动，在正、倒车推力块的上方都设有压板来定位。推力环与推力块之间由滑油润滑，滑油来自主轴承滑油总管的压力油润滑和冷却滑油从喷管不断地喷到正、倒车推力块和推力环上，润滑以后的滑油落入油池中，并经溢流口流入发动机机座油底壳中。溢流口的位置较高，使得油池总有部分存油浸润着推力块和推力环，即使断油，也不致损坏轴承。为了防止滑油从轴颈处漏出机外，在轴颈上设有轴封。 A1.推力轴承的结构特点有（）。 Ⅰ.推力块靠调节圈侧有高、低位面Ⅱ.推力块靠推力环侧有高、低位面Ⅲ.在推力环工作表面浇铸轴承合金Ⅳ.在推力块工作表面浇铸轴承合金Ⅴ.推力块间通过凸台接触Ⅵ.推力环和推力块工作表面都浇铸轴承合金 A．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ B．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ＋Ⅵ C．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ D．Ⅱ＋Ⅵ D2.关于推力块结构说法正确的是（）。 A．推力块绕推力环整圆周布置 B．推力块背面采用高低位面结构是为了改善受力 C．推力块背面的高低位面上浇铸轴承合金 D．推力块背面采用高低位面结构是为了改善润滑 C3.目前船用大中型主机的推力轴承普遍采用（）。 A．滚动式单环式 B．滚动式多环式 C．滑动单环式 D．滑动多环式 D4.船舶主柴油机的输出端必设有止推轴承，其作用是（）。 A．传递轴系轴向推力 B．减磨 C．轴系轴向定位 D．A＋C C5.在船舶副机（如发电柴油机）的飞轮端通常也设有止推轴承，其作用是（）。 A．传递轴向推力 B．减磨 C．轴向定位 D．减小振动 C6.现代新型超长行程柴油主机的推力轴的结构与连接形式一般是（）。 A．推力轴单独制造并位于飞轮输出端 B．推力轴单独锻造并位于飞轮输入端
《机械制造工程学》课程设计说明书 填料箱盖零件的机械加工工艺规程及机床夹具总体方案设计 专业工业工程班级T1113-6 组号 6 姓名周鹏学号20110130627 姓名刘信学号20110130629 姓名丁锐学号20110130602 姓名朱玺亚学号20110130631 指导教师成绩 教研室机械制造 2013～2014学年第2学期 2014年 02 月 24日～ 2014年 03 月 07日
一. 填料箱盖零件的工艺分析 1.填料箱盖零件 填料零件所用的材料是HT200，质量3.00 kg,产量为10000 台/年。零件图见附图一。 2.填料箱盖的功用分析 填料箱盖的主要作用是保证填料箱体连接后的密封性，对 箱盖内表面的加工精度要求高，对外表面需要配合的表面 加工粗糙度要求也高。 3.填料箱盖的结构技术参数和工艺分析 填料箱盖主要有端面，外圆，内孔，曹等组成。其中孔既 是装配基准又是设计基准，加工精度和表面粗糙度一般要 求较高，内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一 定的技术要求．其结构主要由回转面组成，由零件图可知，该零件的结构比较简单，但零件的加工精度要求高，零件 选用的材料是HT200，该材料铸造性能和减震性能好，题 目所给填料箱盖有两处加工表面，其间有一定位置要求。 具体分述如下： （1）以ф65H5（0 013 .0 -）轴为中心的加工表面。 包括：尺寸为ф65H5（0013.0-）的轴，表面粗糙度为1.6, 尺寸为ф80的与ф65H5（0013.0-）相接的肩面, 尺寸为ф100f8(036.0090.0--)与ф65H5（0013.0-）同轴度为0.025的面. 尺寸为ф60h5(046.00+)与ф65H5（0013.0-）同轴度为0.025的孔。 （2）以ф60h5(046.00+)孔为中心的加工表面。
轴承座铸造工艺设计说明书 一、工艺分析 1、审阅零件图 仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。仔细样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造工艺 （2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避 零件名称：轴承座 零件材料：HT150 生产批量：大批量生产 2、零件技术要求 铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。 3、选材的合理性 铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等， 用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的 牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。 4、审查铸件结构工艺性 铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。 二、工艺方案的确定
1、铸造方法的确定 铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择 （1）造型方法、造芯方法的选择 根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型 （2）铸造方法的选择 根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。 （3）铸型种类的选择 根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。 2、浇注位置的确定 根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。 3、分型面的选择 本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面。 三、工艺参数查询 1、加工余量的确定 根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为11~13， 取加工余量等级为12。
柴油机飞轮的作用 柴油机上的飞轮看上去就是一块笨重的铸铁圆盘，它到底有什么作用呢? 1. 使机械运转均匀飞轮高速旋转，由于惯性作用可贮藏能量，也可放出能量， 克服运动阻力，使发动机运转平稳。当超速运转时，它能把能量贮藏起来，使其缓慢提速，避免猛然高速运转，造成来不及操纵而失去控制；当低速运转时，它能把能量释放出来，使其慢慢降速，避免猛然低速导致停车。因此可使机械运转均匀，旋转平稳。 2. 协助启动柴油机是压缩点火的，启动时，首先必须快速摇转飞轮，使其具有 启动惯性，帮助活塞越过压缩上止点，达到启动目的。同时，在使用中，可使曲轴连杆机构越过不做功的进气、压缩、排气三个辅助行程，使曲轴能平稳旋转。 3. 方便校正供油提前角各种型号的柴油机，都有不同的供油提前角，如190A 柴油机的供油提前角是在上止点前35度~39度；S195柴油机的供油提前角是在上止点前16度~20度。供油提前角过大，就会使喷入的柴油提前燃烧，工作粗暴，气缸有敲击声，柴油机功率下降，启动摇车时易发生反转；供油提前角过小，就会启动困难，燃烧不完全，机温过高，油耗增大，排气管冒黑烟和功率下降。但活塞是装在机体内面的，怎样才知道供油提前角是多大呢？ 所以，为了准确调整供油提前角，就在飞轮边缘上刻有供油提前角的记号，校正供油提前角时，看准飞轮边缘上的刻度去校正就行了。 4. 方便调整气门间隙气门间隙过小，零件受热膨胀伸长时，引起气门关闭不严 而漏气，燃烧不完全，烧坏气门与气门座，还有可能发生活塞顶部与气门相撞的现象;气门间隙过大，会使气门迟开早关，开启延续时间缩短，气门开度减小，引起进气不足，废气排不干净，加剧气门与摇臂的撞击，增加其磨损。总之，不管是过大还是过小，都会使柴油机功率下降，油耗上升。因此在飞轮边缘上打有“0”号的上止点刻线，在校正气门间隙时，把飞轮转向压缩行程上止点，即“0”刻线，对准机体上的标志，使气门都处在关闭的情况下，才可进行气门间隙的调整。 5.降低柴油机温度 190A型柴油机的飞轮前端铸有许多叶片，成为柴油机的冷却风扇。柴油机工作时，飞轮高速旋转，由于离心力作用，使飞轮室中心处的空气加速流动，降低柴油机、冷却水的温度。
2100柴油机（机体）设计 摘要 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 的画风客家话防空洞三角枫林科所经费连锁店开进发电量四克己复礼快速地方军林科所定界符开连锁店经费林科所就弗里敦思考分解力快速定界符卢萨卡定界符林科所定界符离开毒素就弗里敦看三角枫来扩大三角枫连锁店克己复礼可的松经费卢萨卡定界符连锁店经费三角地方离开定界符开绿灯经费独立思考。 关键词：
ABSTRACT The fuel injection system of diesel engines is of great importance since it ontrols the combustion mechanism. The rate of injection and the speed of injected fuel are important parameters for engine operation, controlling the combustion and pollutants formation mechanisms. A fuel injection system simulation capable of predicting the performance of the injection system to a good degree of accuracy has been developed. The simulation is based on a detailed geometrical description of the injection system and in modeling each subsystem as a separate control volume. The simulation starts at the driving mechanism of the fuel pump and describes all parts of the system pump chamber, delivery valve, delivery chamber, connecting pipe and injector. The components of the system are put together and interact as they do in reality. From the cam geometry an analytical expression is derived that gives the pump piston lift as a function of the engine crank angle. The equations of continuity and momentum are solved using the method of characteristics inside the pump chamber using a constantly moving mesh with boundary conditions derived from the motion of the plunger, while up to now most researchers considered the pressure inside the pump chamber uniform. KEY WORD：researchers，considered，inside，chamber
设计说明书 题目:砂型铸造压工艺及模具设计 年级、专业: 姓名: 学号: 指导教师: 完成时间:
目录 第一章、简介 (5) 1.1.我国铸造技术发展现状 (5) 1.2.我国铸造未来发展趋势 (5) 第二章、铸造工艺方案的确定 (6) 2.1.产品的生产条件、结构及技术要求 (6) 2.2.零件铸造工艺性 (6) 2.3.造型，造芯方法的选择 (7) 2.4.浇注位置的确定 (8) 2.5.分型面的确定 (9) 2.6.砂箱中铸件数量及排列方式确定 (9) 第三章、铸造工艺参数及砂芯设计 (11) 3.1.工艺设计参数确定 (11) 3.1.1.铸件尺寸公差 (11) 3.1.2.机械加工余量 (11) 3.1.3.铸造收缩率 (12) 3.1.4.起模斜度 (12) 3.1.5.最小铸出孔和槽 (12) 3.1.6.铸件在砂型内的冷却时间 (13) 3.1.7.铸件重量公差 (13) 3.1.8.工艺补正量 (13) 3.1.9.分型负数 (13) 3.2.砂芯设计 (13) 3.2.1.芯头的设计 (15) 3.2.2.砂芯的定位结构 (16) 3.2.3.芯骨设计 (17) 3.2.4.砂芯的排气 (17) 第四章、浇注系统及冒口、出气孔等设计 (18) 4.1.浇注系统的设计 (18) 4.1.1.选择浇注系统类型 (18) 4.1.2.确定内浇道在铸件上的位置、数目、金属引入方向 (18) 4.1.3.决定直浇道的位置和高度 (19) 4.1.4计算浇注时间并核算金属上升速度 (20) 4.1.5.计算阻流截面积 (20) 4.1.6.计算直浇道截面积 (20) 4.1.7.浇口窝的设计 (21) 4.2.冒口的设计 (22) 4.3.出气孔的设计 (22) 第五章、铸造工艺装备设计 (23) 5.1.模样的设计 (23) 5.1.1.模样材料的选用 (23) 5.1.2.金属模样尺寸的确定 (23)
第一章前言 1.1柴油机曲轴设计的背景 柴油机具有良好的经济性、动力性及较高的热效率等显著优点, 在汽车节能等方面有较大的潜力。经过多年的研究和新技术的应用，现代柴油机的现状已与往日不可同日而语。随着电控喷射、高压共轨、涡轮增压、中冷等先进技术的应用，柴油机在重量、噪音、烟度等方面已取得了重大的突破。我国小缸径多缸增压柴油机已取得了较快的发展，但整个市场的需求还在增长。2000年，中国4缸以上、缸径小于100mm的多缸机年产量约63.9W台，主要用于农用运输车、轻型车、面包车、轮式拖拉机、中小型工程机械、小型船舶主辅机等。由此可见，小缸径多缸柴油机的市场前景还是很客观的。 四缸柴油机主要应用于中型轮式拖拉机、中型联合收割机、中型工程机械、轻型汽车等的配套。随着人们对柴油机认识的逐步转变，柴油机的应用领域也在不断地扩大。柴油机热效率高，能量利用率高，节能等特点也得到认可。柴油机的供油系统相对简单，柴油机的可靠性也比汽油机好。在相同的功率情况下，柴油机的低速扭矩性较好，功率大，完全符合农用机械的使用要求。 随着电喷、高压共轨、增压中冷等先进技术的应用，柴油机的燃烧不断得到改善，在节能和有害物的排放方面的优势已逐渐显现出来。现代柴油机随着强化程度的提高，柴油机单位功率的比重也明显降低，轻量化、高速化、低油耗、低噪音和低排放成为现代柴油机的发展方向 曲轴是发动机中最重要的零件之一，发动机的全部功率都是通过它输出的。而且曲轴是在不断周期性变化的力、力矩（包括扭矩和弯矩）的共同作用下工作的，极易产生疲劳破坏。曲轴形状复杂，应力集中严重，因此设计中必须使曲轴有足够的疲劳强度，以保证正常工作。 曲轴是柴油发动机的重要零件。它可以是有若干个相互错开一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率输出端和自由端构成的。每个曲柄又
摘要 柴油机在现代动力机械中起着重要的作用。为了解和研究柴油机的总体结构及其动力性能，本次毕业设计涉及到“4110型柴油机总体设计”。文中详细地阐述了柴油机的机体组件、活塞连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电气系统等七大系统的设计重点。理解柴油机工作原理、过程，并参照4110型柴油机原型及主要参数进行了柴油机的总体布局设计。通过热力、动力计算及使用情况的分析，对4110型柴油机提出了合理的建议并进行改进。经过改进，柴油机的动力性能和经济性能得以提升，以适应需求。此次毕业设计的选题意义在于提倡使用动力性能更好和节能环保的柴油机。 关键词：4110；柴油机；总体设计；改进；性能
Abstract Diesel engine plays an important role in modern power machinery. In order to make a further research of diesel engine, this paper is mainly concerned with the system design of 4110 type diesel engine. It is within the significant designing of airframe components、piston and crank mechanism、modified atmosphere mechanism、fuel system、lubricating system、cooling system and electrical system in detail. With the better understanding of diesel engine working principle and process or 4110 type diesel engine primary form and main parameters, the general layout design can be conducted as soon as possible. What is more, through the analysis of heat calculation、power calculation and uers′ feedback, reasonable su ggestions for the 4110 type diesel engine are put forward and then improved. As a result, power performance and economic performance are enhanced to meet demand for use. The important significance presented in this paper lies in advocating to use better power performance、energy conservation and environmental protection in diesel engine. Key Words：4110; diesel engine; system design; improvement; performance
毕业设计（论文） 题目：球墨铸铁轴承盖铸造工艺设计 学生：王XX 指导老师：XXX 系别：材料科学与工程系 专业：材料科学与工程 班级： 学号： 2010年6月
本科毕业设计(论文)作者承诺保证书 本人郑重承诺：本篇毕业设计(论文)的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。 学生签名： 年月日 福建工程学院本科毕业设计(论文)指导教师承诺保证书 本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核，该同学的毕业设计（论文）中未发现弄虚作假、抄袭的现象，本人愿承担指导教师的相关责任。 指导教师签名： 年月日
目录 摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................................ II 第一章绪论. (1) 1.1铸造的定义 (1) 1.2铸造行业的现状 (1) 1.3铸造的发展趋势 (1) 第二章轴承盖的工艺结构分析 (3) 2.1铸件壁的合理结构 (3) 2.1.1铸件的最小壁厚 (3) 2.1.2铸件的临界壁厚 (3) 2.1.3铸件壁的联接 (3) 2.2铸件加强肋 (3) 2.3铸件的结构圆角 (4) 2.4避免水平方向出现较大平面 (4) 2.5利于补缩和实现顺序凝固 (4) 第三章轴承盖整个铸造设计流程 (5) 3.1造型材料的选择 (5) 3.1.1造型材料的定义 (5) 3.1.2造型材料的分类及其特点 (5) 3.1.3造型材料的选择 (6) 3.2铸件浇注位置的选择 (7) 3.3分型面的选择 (8) 3.4 砂芯设计 (10) 3.4.1砂芯分块 (10) 3.4.2芯头设计 (10) 3.5铸造工艺设计 (12) 3.5.1铸件机械加工余量 (12) 3.5.2机械加工余量 (13) 3.5.3铸造斜度 (14) 3.5.4铸件收缩率 (14) 3.5.5最小铸出孔和槽 (15) 3.5.6分型负数 (16) 3.6浇注系统设计 (17) 3.6.1浇口杯选择 (17) 3.6.2浇注系统类型 (17) 3.6.3浇注系统的尺寸计算 (18) 3.6.4冒口的选择 (20) 3.7合箱 (20) 第四章结论 (22) 4.1结论 (22) 4.2 研究方向和展望 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24)
飞轮壳加工工艺 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
1 绪论 中国加入世贸组织以后，汽车零部件的进口平均关税将降到10%，配额将逐步减少，国产化率的鼓励措施将取消，多年来一直受关税和国产化双重保护的国内众多汽车零部件企业将面临巨大的挑战。汽车零部件企业属于传统的大批大量生产类型企业，讲究的是规模效益，但随着市场竞争的不断深化，顾客的需求不断变化，其生产方式也在向着多品种、中小批量生产方式转化，汽车零部件企业要实现跨越性的发展，不仅需要在提高产品质量、不遗余力地采用新工艺、新技术，不断进行产品创新等方面下功夫，还要不断的更新观念，优化生产组织方式，积极主动地应对市场不断变化的需求，降低成本、提高效益，以保持在市场上的竞争优势。 全球采购在带给我们挑战的同时也带来了机遇，国际上一些着名的汽车、发动机制造商纷纷把目光瞄向中国，他们需要在中国找到质量好、成本低的产品，以实现他们的成本削减计划，应对挑战。 以飞轮壳产品为例，从2003年开始，象康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司己经开始在中国开始寻找供应商，他们在中国都设有专门的办事机构负责供应商的评价、培训。目前国内生产飞轮壳的专业厂不是很多，甚至有些发动机厂自己生产飞轮壳，每家厂的产能都没有超过30万件/年。市场的分散就造成资源的分散，无法形成规模效益，也就没法在装备上、制造水平进行投入，新工艺、新方法得不到应用，所以产品质量与上述公司的要求普遍有一定的距离。为此，谁能快速提升产能、水平、质量，谁就能占领国际市场，形成良性循环。 对飞轮壳产品而言，在进行新的工艺设计时，必须在遵循工艺设计的基本原则基础上，充分借鉴国外的先进工艺方法，运用高速加工技术、成组技术等先进方法，认识现有工艺中存在的工序分散、设备效率低、夹具多、非有效工时长、质量靠工人个人技术保证等重要缺陷，通过对原有的方法进行优化，最终设计一套能消除夹紧变形，减少无效工时，高质量、低成本的工艺方法。 工艺设计是工艺规划的前提和基础，是连接产品设计和生产制造的重要纽带。产品的制造可以采用几种工艺方案，零件加工也可以采用不同设备、不同的加工方法、不同的工艺方案。同样一个产品，使用不同的工艺方法进行加工，就会产生不同的质量、不同的成本。所以，效率高、质量好、成本低是衡量工艺设计好坏的重要标准。
河南科技大学（论文）开题报告 （学生填表） 院系：车辆与动力工程学院2013年4月15日课题名称Z398柴油机（曲轴飞轮组）设计 学生姓名刘新胜专业班级热发092班课题类型工程设计 指导教师刘建新职称教授课题来源生产 1.设计（或研究）的依据与意义 柴油机具有良好的经济性、动力性及较高的热效率等显著优点, 在汽车节能等方面有较大的潜力。经过多年的研究和新技术的应用，现代柴油机的现状已与往日不可同日而语。随着电控喷射、高压共轨、涡轮增压、中冷等先进技术的应用，柴油机在重量、噪音、烟度等方面已取得了重大的突破。最先进技术的柴油机，升功率可达到30～ 50kWh/L，扭矩储备系数可达到0.35以上，最低燃油耗可达到198g/kWh，标定功率油耗可达到204g/kWh；柴油机被广泛应用于船舶动力、发电、灌溉、车辆动力等广阔的领域。我国小缸径多缸增压柴油机已取得了较快的发展，但整个市场的需求还在增长。 农用车是我国的一个特色的运输车品种，农用车投资非常少、产品运输能力强、产出大，正好满足了建设节约型社会、提高资源使用效率的需求，从整个国家来讲，具有长远的战略意义。而此次研究的Z398柴油机以其设计紧凑,启动轻便,维修简便,技术经济指标先进,能为手扶拖拉机、水泵、电站、运输及多种农副业加工机械和设备作配套动力,在工农业生产中得到广泛的应用，具有很大的农村市场。 随着全球性能源短缺和环境污染问题的日益突出，降低燃油消耗率和排气中的有害气体成分越来越成为了内燃机燃烧系统研究的重要课题。直喷式燃烧系统由于具有良好的燃油经济性，结构简单、启动容易等优点，因此本次设计的Z398柴油机采用直喷式燃烧系统。 曲轴是发动机中最重要的零件之一，发动机的全部功率都是通过它输出的。而且曲轴是在不断周期性变化的力、力矩（包括扭矩和弯矩）的共同作用下工作的，极易产生疲劳破坏。曲轴形状复杂，应力集中严重，因此设计中必须使曲轴有足够的疲劳强度，以保证正常工作。由以上所述可以看出曲轴设计的重要性。本课题主要通过Z398柴油机曲轴的设计研究，设计出合理的曲轴。
端盖零件铸造工艺课程 设计说明书 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
课程设计说明书（论文）课程名称：成型工艺及模具课程设计II 设计题目：端盖零件铸造工艺设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：
1、设计任务 、设计零件的铸造工艺图 、设计绘制模板装配图 、设计并绘制所需芯盒装配图 、编写铸造工艺设计说明书 2、生产条件和技术要求 、生产性质：大批量生产 、材料：HT200 、零件加工方法： 零件上有多个孔，除中间的大孔需要铸造以外，其他孔在考虑加工余量后不宜铸造成型，采用机械方法加工，均不铸出。 造型方法：机器造型 造芯方法：手工制芯 、主要技术要求： 满足HT200的机械性能要求，去毛刺及锐边，未注明圆角为R3－R5，未注明的筋和壁厚为8，铸造拔模斜度不大于2度，铸造表面不允取有缺陷。
3、零件图及立体图结构分析 、零件图如下： 图1.零件主视图图2.零件左视图 三维立体图如下： 图3.三维图（1） 图4.三维图（2） 4、工艺设计过程 、铸造工艺设计方法及分析 铸件壁厚 为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。铸件的最小允许壁厚与铸造的流动性密切相关。在普通砂型铸造的条件下，铸件最小允许壁厚见表1。 表1. 铸件最小允许壁厚引【1，表1-3】
查得灰铁铸件在100~200mm的轮廓尺寸下，最小允许壁厚为5~6mm。由零件图可知，零件中不存在壁厚小于设计要求的结构，在设计过程中，也没有出现壁厚小于最小壁厚要求的情况。 造型、制芯方法 造型方法：该零件需批量生产，为中小型铸件，应创造条件采用技术先进的机器造型，暂选取水平分型顶杆范围可调节的造型机，型号为Z145A。 制芯方法：由生产条件决定，采用手工制芯。 砂箱中铸件数目的确定 当铸件的造型方法、浇注位置和分型面确定后，应当初步确定一箱中放几个铸件，作为进行浇冒口设计的依据。一箱中的铸件数目，应该是在保证铸件质量的前提下越多越好。
第一章引言 我们可以知道飞轮壳选用的材料为铸铁HT250,它的重量大概为35千克，同事我们还要想到零件是薄壁类的工件，很容易造成零件的变形，毛坯的制造形式同时它的外在及内部结构十分复杂，所以应当先进行铸造，达到一些要求读不高位置加工，同时一些重要的位置应当进行留一定的余量，以便更好地加工，达到它所需的要求，根据课题，,.最后确定毛坯的具体技术要求为1．毛坯的精度的等级应为二级 2．不加工面涂防锈层 3．毛坯的的面不允许有气孔和砂眼 4．毛坯的形体不准错移 5．铸件拔模斜度不大于70 6．热处理后应进行时效处理 第二章工艺规程的设计 2.1工艺路线的制定 对于公艺路线的制定，应保持先先面后孔的原则，对于飞轮壳的加工首先应该加工12-M10的端面，因为此为立式车床加工，为了使操作更为简单方便，应将飞轮壳在一次工艺过程中应当尽量加工更多的工步粗车φ245端面，可以同时粗车半精车内圆φ532,倒角，粗车φ400圆锥斜面，粗车半精车精车φ225内圆，这样节约大量时间，然后主要以12-M10的端面为基准进行加工。接着以相似的方式加工。粗车半精车精车φ225内圆，粗车半精车10 Xφ15凸台面，粗车φ280端面，粗车φ225端面，粗车φ272斜面和R4圆。最后就是加工一些孔，应当尽量使用那几个固定的基准，这样可以保证他们的对应性。 2.2 工艺方案分析和比较 一、工艺路线一 铸造 时效 10..粗铣半铣车12 X M10端面
30粗车半精镗内圆φ532,倒角 40粗铣φ400圆锥斜面 50粗铣半精铣精车φ225内圆 60粗铣φ280端面 70 粗铣φ225端面 80 粗铣φ272斜面和R4圆 90钻上端10 Xφ15孔,倒角 100 钻φ16.2孔 110钻φ15孔 120钻φ8孔,深8,倒角 130粗铣两侧凸台面 140钻8 Xφ11.9孔,倒角,攻M14螺紋150 钻4Xφ12孔钻侧面φ20孔160 钻φ8孔,深78 攻螺纹 170 钻底面12X M10孔,攻螺紋 180钻B向凸台2Xφ8孔 190钻M6孔,攻螺纹 200钻飞轮盘两侧M16孔 210锪平φ36,倒角220 锪平飞轮盘内φ28 倒角,去毛刺 二工艺路线二 10..粗车半车车12 X M10端面 20 粗车φ245端面 30粗车半精镗内圆φ532,倒角 40粗车φ400圆锥斜面 50粗车半精车精车φ225内圆 60粗车φ280端面