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1、 毕业设计（论文）开题报告（学生填表）学院： 车辆与动力工程学院 2012年3月24日课题名称D397柴油机设计（活塞连杆组）学生姓名 专业班级热发083课题类型工程设计指导教师 职称教授课题来源生产1.设计（或研究）的依据与意义 近年来随着国家对农业的越来越重视，大力推行机械化生产，这就对农业机械的应用带来了新的挑战，而对于机械来说动力是最重要的，所以找到一款既实用有经济的发动机是很重要的。另外，国家出台了一系列优惠政策，使我国农民的购机成本下降了30%左右，有利于出尽农民的购机积极性，从而使我国的农机市场快速发展起来。Z397系列柴油机：标定功率为38KW、标定转速为2800 r/min，
2、主要适用于发电机组，小型农业机械，小型工程机械等等。而国内匹配此机型的发动机有云内动力3100QB系列、山东潍柴226B系列、江门康明斯4BT3.9-G2、天津雷沃38GF 系列等等.现在国内这类产品还不是很多，因此Z397有很大的竞争力。Z397系列柴油机面对其他同类产品还是有很大的优势的：1：Z397采用废气涡轮增压技术，在我国农机产品中使用涡轮增压的还很少，在同排量的情况下，最大限度优化噪音，系统降低重量的同时，最大限度的挖掘发动机的动态性能，而且他的效率并没有降低。在燃油消耗率上也比非增压的发动机低，性能有了很大的提升。2：Z397采用废气涡轮增压技术，在排放要求上更能达到国标准甚至更
3、高，目前国内很少有农用发动机能做到这一点，所以在同类产品中优势巨大，具有很大的发展潜力。3：Z397采用直列三缸排布，因此结构简单，造价成本低，维修费用少，作为农机用品，这一点尤其重要，使用方便易于维修是Z397的一大优势。有上可得出结论：Z397系列柴油机在国内农机市场中还是具有很大的优势的，具有大的发展潜力。2.国内外同类设计（或同类研究）的概况综述现代先进的发动机，其活塞的设计相当复杂，已发展成为集轻质高强度新材料、异形外圆复合型面(裙部为中凸变椭圆型面)、异形销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品。活塞的加工精度要求高，其裙部横向椭圆度精度达0.005mm，纵向中凸曲线精度达0.00
4、5-0.01mm。目前国内外轻、中型汽车汽、柴油发动机以及轿车发动机活塞大多采用了共晶(亚共晶)型Al-S合金。该类合金含Si量一般在85-13，为了提高合金的室温及高温性能在其中加入了Cu、Mg、Mn、Ni等合金元素进行多元合金化。国外著名发动机制造厂(如Cummins、Renault等)和国内玉柴、锡柴等发动机制造厂均采用此类材料制造的活塞。活塞作为发动机的心脏，是一种技术含量比较高的零部件。由于其工作条件恶劣，高的机械负荷和热负荷常常导致活塞销座的开裂、环槽的早期磨损、活塞顶面燃烧室喉口边缘热裂等故障。因此有必要对活塞进行有限元分析计算，掌握活塞热应力和机械应力的分布规律，为活塞的设计提
5、供有力的依据。活塞的设计方法随着社会的不断发展出现了各种先进的设计、试验和工艺手段，如有限元技术在设计上大幅度的提高了活塞的强度；活塞的温度场有限元分析，能非常准确的模拟活塞的实际工作环境温度。使发动机的功率不断的增加，尾气的排放相对以前也得到了较大的改进，提高了设计的效率和科学性。待添加的隐藏文字内容3传统连杆加工工艺中其材料一般采用45钢、40r或40MnB等调质钢，但现在国外所广泛采用的先进连杆裂解（conrod fracture splitting）的加工技术要求其脆性较大，硬度更高，因此，以德国汽车企业生产的新型连杆材料如C70S6高碳微合金非调质钢、SPLITASCO系列锻钢、FR
6、ACTIM锻钢和S53CV-FS锻钢等(以上均为德国din标准)。国外还采用粉末烧结锻造工艺生产汽车发动机连杆。粉末冶金连杆的强度、韧性通过锻造提高粉坯的密度和添加合金元素，使粉末锻造连杆具有足够的淬透性以达到锻钢连杆的水平。目前，国外对连杆对分离面的最新加工方法是胀断工艺。利用初始的人为的断裂源(用拉刀加工V型槽或用激光加工V型槽)，再用一个胀开装置将大头孔沿V型槽处断开。断开后的连杆体、盖分离面具有完全啮合的犬牙交错的结构，能保证分离面精确吻合，同时简化了连杆螺栓孔的加工工序，节省材料、人工和设备，且效率高，适合大规模生产。 3.课题设计（或研究）的内容1：整机性能指标与结构参数的选取 整
7、机主要性能指标及结构参数的选取与论证。2：专题设计 绘制活塞、活塞销、连杆、轴瓦等零件图并说明其设计思想。3：计算 压缩比计算，连杆强度校核。4. 设计（或研究）方法1：涡轮增压器四冲程，直喷，水冷，标定功率38kw/(2800r/min)，全负荷最低燃油率238g/(kwh)，满足国排放要求。2：全部设计图纸不少于三张0 #,其中手工绘制图纸不得少于1#图幅。3：翻译外文一篇（不少于1万字符）。4：撰写不少于1.2万字的说明书。5：查阅文献不少于15篇。5. 实施计划第5周：查阅资料，撰写与修改开题报告，分析、选择总体设计方案。第612周：总体与零部件设计、绘图与计算。第1314周：撰写说明书，翻译外文资料。第15周：毕业答辩。指导教师意见指导教师签字： 年 月 日教研室意见教研室主任签字： 年 月 日
