2KW便携式发电机组设计毕业论文.doc

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1、目 录摘 要 Abstract1 绪论12 设计总论2 2.1 内燃机的概念2 2.2 二冲程汽油机2 2.3 汽油机的设计要求3 2.4 二冲程发动机的发展前景4 2.5 本次设计的原始参数43 活塞组的设计5 3.1 活塞的设计5 3.1.1 活塞的设计要求5 3.1.2 活塞设计中重点解决的问题6 3.1.3 活塞的材料6 3.2 活塞的结构设计7 3.2.1 活塞头部的设计7 3.2.2 活塞裙部的设计8 3.2.3 活塞与气缸的配合间隙9 3.3 活塞主要尺寸的设计10 3.4 活塞强度的校核12 3.4.1 环岸的强度校合123.4.2 活塞裙部的校核13 3.5 活塞传力结构设计

2、13 3.5.1 活塞销座的设计13 3.5.2 活塞销的设计143.5.3 活塞销的尺寸及校核154 连杆组的设计16 4.1 连杆的设计16 4.1.1 工作情况16 4.1.2 设计要求16 4.1.3 连杆材料17 4.2 连杆长度的确定17 4.3 连杆的结构设计17 4.3.1 小头设计18 4.3.2 杆身设计19 4.3.3 大头设计20 4.4 连杆的强度计算20 4.4.1 连杆小头204.4.2 连杆杆身245 曲轴的设计26 5.1 曲轴的工作情况、设计要求及选材26 5.1.1 工作条件26 5.1.2 设计要求26 5.1.3 材料选择27 5.2 曲轴的结构设计2

3、7 5.3 曲轴主要尺寸的确定和结构细节设计28 5.3.1 曲柄销28 5.3.2 主轴颈29 5.3.3 曲柄臂29 5.3.4 油道布置30 5.3.5 曲轴两端的结构30 5.3.6 曲轴的止推30 5.3.7 过渡圆角30 5.4 曲轴的疲劳强度校合316 发电机的设计33 6.1发电机的设计33 6.2 调速装置的设计337 其它组件的设计36 7.1 轴承的设计36 7.2 机体与缸盖的设计36 7.2.1 机体的设计36 7.2.2 缸套与缸盖的设计37 7.3 润滑和冷却系统设计37 7.3.1 润滑系统的设计377.3.2 冷却系统的设计388 总结40致谢41参考文献42

4、文献综述43 48摘要本文对内燃机设计的一般要求进行了总结，并对给定功率的二冲程汽油机进行了设计。主要详细设计了发动机的活塞、连杆和曲轴三个零件，说明了这三个零件的工作条件、设计要求及材料的选着依据，并结合设计使用材料的强度极限对零件进行了刚度和强度的校核。概述了其它组件的设计准则并根据发动机的标定功率及对发电机的功率要求选着了适用的发电机。关键词：活塞 连杆 曲轴 发电机 设计Abstract This paper sums up the general request for IC Engine Design and carries on the design for two-stroke

5、 gasoline engine of constant power which is detailed on piston, connecting rod and bent axle of engine. It also explains the work condition, design request and terms for selecting materials. Whats more, the rigidity and strength inspections have been done by combining ultimate strength of materials

6、in design. In this paper, the design criteria have been summarized, and according to the calibration of engine power and the request of generator power, applicative generators have been chosen.Key Words: piston connecting rod bent axle generator design 毕业论文 2KW便携式发电机组设计1 绪论 自改革开放以来，我国小型二冲程汽油机的发展速度相当

7、可观。截至目前为止，生产厂家由原来的几个发展到几十个，遍及全国各地，其品种，由数种发展到二十余种，年产量达十万台以上，而且随着生产技术水平、产品质量和产量的不断提高，其配套使用范围逐渐扩大。二冲程汽油机的应用地区非常广泛，从新疆地区到东海之滨，从严寒的东北到酷热的海南岛均有使用，在国民经济中占有一定的低位。到21世纪，人们面临着许多不容回避的严峻挑战，其中资源、环境、生态即是这些挑战中的重要方面。现在能源问题已是世界瞩目的问题，能源前景不容乐观，能源危机将日益深化；环境污染日趋恶化，已引起人们的严重关注和不安，能源与环境已成为21世纪制约经济发展的重要因素。有关专家在预测21世纪前10年世界经

8、济发展和能源与环境状况时指出：促进经济增长、提高生活水平、保证能源供应是各国努力的方向；在实现经济目标的同时，保持洁净环境将是各国面临的一大挑战。故而发动机设计对其动力性、经济性和环保性有很高的要求。 本课题研究的目的是根据给定的发电机功率对二冲程发动机的主要部件进行设计，如活塞、连杆和曲轴，并选择发电机的型号。对三个主要部件进行设计要先选着好使用的材料，然后对其进行受力分析并进行尺寸设计，然后对设计的尺寸进行刚度和强度的校核。由于该发动机的适用地区广泛，故其可能处在的工作环境非常复杂，内部结构设计的不合理，往往会导致不良的工作状态以及各种污染。本课题设计从提高动力性、经济性和环保性的角度，通

9、过对各个零件的研究、取材与设计，使该发动机符合更广泛的需求。 2 设计总论 2.1 内燃机的概念 内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其释放出的热能直接转化为动能的热力发动机。活塞式内燃机于十九世纪六十年代问世，进过不断的探索改进，内燃机的功率和热效率不断的提高，由于其配套方便，机动性好，内燃机得到了广泛的应用。根据所用燃料种类的不同，活塞式内燃机主要分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。汽油发动机是以汽油作为燃料的发动机，由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做工。汽油机的特点是转速高，质量轻，结构简单，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。2.2 二冲程汽油机 二冲程汽油机由于体积小、移动方便，再加上其易于启动（尤其是在寒冷的冬天），维护方便且价格较低，不但在小型手持机具中，而且在一些工程机械中也有大量应用。二冲程汽油机机油是与燃料混合后进入发动机的，并且随燃料烧掉，不像四冲程汽油机机油那样在