6135柴油机结构设计机械CAD图纸.doc

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1、本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828 摘 要随着我国工程机械技术水平的不断提高，对工程机械所配套的动力的要求也越来越高，本课题是针对6135型柴油机的结构特点，进行设计及改进，注重提高该机型的动力性能，使其能在工程机械领域发挥作用，提高该机型的经济性能，满足用户的需要，提高排放性能，更好地适应国家对车辆、工程机械发动机排放性能的要求。通过对该机型的改进设计，使其满足系列机型的需要。本课题主要对6135型柴油机的有关参数进行选择，确定其有效功率，燃油消耗率。6135型柴油机热力计算，得到设计该机型的原始参数；从动力计算，获得设计机型的曲柄销和主轴颈的最大扭矩并绘出扭矩图，从而

2、绘制出曲柄销的预磨损图，以便在最佳处开机油孔。利用现有的实验设备及现代发动机有效参数和现代设计参考文献，对该机型进行一系列有效改进，使其达到设计的最佳设计方案。使该机型能够更好的适应现代工程机械的需要。通过对该机型有关计算与校核，确定该机型主要技术性能。利用所绘制的总体装配图及零件图，分析该机型的结构特点、确定对该机型的改进设计，为同类产品设计提供有价值的理论参考。关键词 ：6135柴油机；热力与动力计算；强度校核；结构设计教务处 第 II 页本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828 AbstractAs Chinese technology that is about con

3、struction machinery continues to improve, the power requirements of construction machinery is also increasing. the topic is about the design of the 6135 diesel engine overall structure, so that it can meet the needs of the power plant working for the project mechanical better.The main subject of the

4、 relevant parameters of the 6135 Diesel to choose, to determine the effective power, fuel consumption rate. 6135 type of diesel engine thermodynamic calculation, the original parameters of the design of the model; from the dynamic calculation, design models of the maximum torque of the crank pin and

5、 main journal and draw the torque diagram to draw the crank pin of the pre-wear maps, boot hole so that the best place. Use of existing laboratory equipment and the effective parameters of modern engines and modern design references to the models to a series of effective improvements to make it the

6、best design programs to meet the design. So that the models are better able to adapt to the needs of modern construction machinery .By the models for computing and checking to determine the technical performance of the models. The general assembly drawings and part drawings are drawn to analyze the

7、structural characteristics of the models to determine the design of the model improvements, and provide valuable theoretical reference for the design of similar products .Keywords： 6135 diesel engine; Heat and power calculation; Checking calculation; Structural design本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828 目 录

8、摘 要IAbstractII第 1 章绪论21.1本课题研究的意义和目的21.2本课题目前在国内外发展趋势21.3本课题研究的内容31.4本章小结3第 2 章6135柴油机热力与动力计算、主要零件强度校核42.16135柴油机实际循环热力计算42.1.1热力计算的目的42.1.2热力计算的方法42.26135柴油机动力计算162.2.1曲轴连杆机构中的作用力162.2.2机构惯性力162.2.3绘制各负荷的曲线图172.2.4绘制主轴颈和曲柄销的积累扭矩图182.2.5绘制曲柄销负荷极坐标图192.2.6绘制曲柄销预磨损图192.36135柴油机主要零件强度分析202.3.1活塞的强度校核20

9、2.3.2连杆的强度校核232.4本章小节32第 3 章 6135柴油机结构分析及改进设计333.16135柴油机结构分析333.2 6135柴油机改进设计方案373.3 本章小结40结 论41参考文献42致 谢43附录1外文翻译44附录2外文原文69佳木斯大学教务处 第 80 页本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828 第 1 章 绪论1.1 本课题研究的意义和目的柴油机凭借热效率高、功率范围广，经济性能好等优点广泛应用在车辆、船舶、机械等领域。本课题是针对6135型柴油机的结构特点，进行设计及改进，注重提高该机型的动力性能，使其能在工程机械领域发挥作用，提高该机型的经济性能

10、，满足用户的需要，提高排放性能，更好地适应国家对车辆、工程机械发动机排放性能的要求。通过对该机型的改进设计，使其满足系列机型的需要。1.2 本课题目前在国内外发展趋势1.2.1 本课题在国内的发展趋势我国柴油机产业自20世纪80年代以来有了较快的发展， 随着一批先进机型和技术的引进，我国柴油机总体技术水平已经达到国外80年代末90年代初水平。一些国外柴油机近几年开始采用的排放控制技术在少数国产柴油机上也有应用，最新开发投产的柴油机产品的排放水平已经达到欧2排放限值要求，一些甚至可以达到欧3排放限值要求。本课题设计的6135柴油机在我国是一款市场和技术都非常成熟的产品，在用户中的知名度和信誉度都

11、非常高，用户对这款产品已经非常熟悉并且信任；6135柴油机有符合中国国情的性价比，其发动机功率大，但由于其本身结构简单，又是铸造曲轴故其成本低；6135柴油机有发展潜力，有些新技术都得以在6135柴油机上得到应用例如：增压技术、分层燃烧、稀薄燃烧等；6135柴油机的排放已经达到欧2排放限值，排放控制可操作性强。1.2.2 本课题在国外的发展趋势现代的调整高性能柴油机由于热效率比汽油机高、污染物排放比汽油机少， 作为汽车动力应用日益广泛。西欧国家不但工程机械和载重汽车使用柴油发动机， 而且轿车采用柴油机的比例也相当大。最近，经过多年的研究、大量新技术的应用，6135柴油机最大的问题烟度和噪声取得

12、重大突破，达到了汽油机的水平。现代国外6135柴油机应用的一些先进技术有：增压中冷技术、排气在循环技术、或处理技术（微粒捕集器、三效催化转化器等）。所以，从长远观点来看， 6135柴油机的开发仍将继续保持一定的增长势头，特别在工程机械市场上有广阔的发展空间。1.3 本课题研究的内容本课题是针对6135柴油机进行改进设计，主要研究内容如下：1对6135柴油进行热力计算、动力计算、零件强度计算，确定主要零件的结构尺寸；2对6135柴油机整体设计方案分析，进行改进设计，主要目的是在控制排放的前提下，最大限度的提高6135柴油机的经济性、动力性；3利用绘图软件绘制发动机总体装配图及典型零件图；4编写整

13、理设计说明书。1.4 本章小结本章主要介绍了6135柴油机结构设计在工程机械领域的意义。通过大量收集资料,了解了本课题目前在国内外的发展现况和未来的发展趋势。这对柴油机的结构设计有很好的指导意义。最后,结合本课题的设计流程,列出了比较详细的研究内容,以指导设计的进行。第 2 章 热力与动力计算、主要零件强度校核2.1 6135柴油机实际循环热力计算2.1.1 热力计算的目的6135柴油机热力计算的方法是根据有关热力计算公式，对6135柴油机各热力参数、指示参数进行计算、其计算结果的精确性，信赖于大量经验数据的选择是否恰当，它对本机型设计工作有一定的指导意义。2.1.2 热力计算的方法标定功率：

14、=100KW标定转速：=1500r/min工况选择：标定工况根据GB110574陆用内燃机大气条件为：大气压力：=100Kpa=0.1Mpa环境温度：=298K相对湿度：=60%1确定6135柴油机的结构型式1）燃料的选择柴油机具有热效率高、燃料经济性好、排气净化指标好、工作可靠性和耐久性好，功率使用范围宽。该机型采用柴油为燃料。2）冲程的选择内燃机按冲程分二冲程和四冲程内燃机，二冲程内燃机在单位时间内工作循环比四冲程内燃机多一倍，实际输出功率是四冲程内燃机的功率的1.51.8倍；二冲程必须组织扫气过程；运转较平稳、结构紧凑、轻巧。在汽油机上用二冲程，由于扫气的影响，使得经济性较差，因此仅在小

15、型汽油机上有应用（如摩托车、摩托艇、喷雾机、割草机等）汽车上很少使用。该机型选择四冲程。3）冷却方式的选择通常内燃机有两种冷却方式：水冷式和风冷式（空气冷却）系统。由于水冷系统冷却均匀，冷却强度高，运转噪音小，因此得到了广泛运用。在农用、汽车发动机上大多是水冷系统。而风冷系统具有结构简单，内燃机重量较轻，不用冷却水，使用维修方便，制造成本低；对环境适应性强；热惯性小，暖机时间短，易起动等优点。但最大的缺点是热负荷高，工作噪音大，它仅在一些小型汽油机和摩托车上被广泛使用。在军用车辆和高原干旱地区使用的动力中也有应用。该机型冷却方式选用水冷系统。4）气缸布置型式的选择常见的气缸布置型式主要有立式、

16、卧式和V型三种。单列式发动机结构简单、工作可靠、成本低、使用维修方便，能满足一般要求，V型双列式发动机可缩短内燃机的长度，降低重心，有利于提高转速。一般单列卧式发动机常用于农用内燃机，特别是单缸内燃机：单列立式常用于六缸以下的内燃机；V型双列式常用于八缸以上的内燃机；卧式对置式常用于大型客车和重型载重汽车。该机型选择立式6缸布置型式。5）燃烧室型式的选择燃烧室的形式不仅关系到整机性能指标，而且在很大程度上决定了气缸盖和活塞顶的结构，其选型的主要依据是气缸直径，转速和使用要求。对柴油机燃烧室的型式主要有直喷式（浅盆型、深坑型、球型）和分隔式（涡流室、预燃室）两大类五种型式。对汽油机燃烧室的型式主

17、要有侧置气门燃烧室（L型）（已趋于淘汰）和顶置气门燃烧室（楔形、浴盆形、碗形、半球形）。目前车用汽油机中几乎全部是采用顶置气门燃烧室。该机型选用直喷式深坑型燃烧室。2原始参数的选择根据6135柴油机的结构特点、用途、标定工况、使用环境等可选择某些原始参数。其具体选择步骤如下：1）压缩比压缩比是影响内燃机性能指标的重要结构参数，提高压缩比可以提高内燃机的功率和经济性。对柴油机主要受机械负荷及启动性的影响。选择的原则是在满足启动性能的前提尽量选小些，以降低机械负荷。可按燃烧室的形式选择；浅盆形燃烧室=1215 深坑形燃烧室=1618球形燃烧室 =1719 涡流室燃烧室=1620预燃室燃烧室=182

18、2该机型压缩比取17。2）空气系数过量空气系数是反映混合气形成和燃烧完善程度及整机性能的一个指标。对柴油机大于1，在柴油机吸入气缸空气量一定条件下，越小意味着气缸内混合气越浓，空气的利用率越高，发出的功率越大。应尽量减小。在小型高速柴油机中，的减小主要受燃烧完善程度的限制，在大型机增压柴油机主要受热负荷的限制。通常柴油机在标定工况时的取值范围如下：预燃室燃烧室=1.21.6低速柴油机 =1.82.0高速柴油机 =1.21.5增压柴油机 =1.72.2值（在全负荷时）也可根据燃烧室的形状进行选择；浅盆形燃烧室=1.62.2 深坑形燃烧室=1.41.7球形燃烧室 =1.31.5 涡流室燃烧室=1.

19、31.6本课题过量空气系数=1.5。3）残余废气系数残余废气系数值的的大小，反映气缸中残余废气量的多少。其值主要与压缩比、排气终点参数（，）、气门重叠角及是否扫气有关。当比值增大减小时，废气的密度和燃烧室所占容积比例都增加，值便随之增大；组织扫气与不组织扫气相比，值降低；气门重叠角增大时，值降低。根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机：=0.030.04，该机型残余废气系数取0.04。4）进气温升T新鲜充量在进入气缸的过程中，受到高温零件加热和充量动能转化为热能的影响。使新鲜冲量得到T的温升，引起进气温度的提高。根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机：T=520，该机型进气温升T取10。5）热

20、量利用系数热量利用系数是Z点（显著燃烧终点）时刻的燃料燃烧放出热量的利用系数。它是用以反映实际燃烧过程中燃烧不完善、通道节流、高温分解和传热等损失程度大小的一个重要参数，它的数值主要受到内燃机燃烧品质的影响。凡是能改善燃烧过程、减少传热损失的因素一般都有利于的提高。如转速的提高，促使过后燃烧增强，减小；采用分隔式燃烧室的柴油机，具有较大的传热损失，比直喷式柴油机的小；增压后，燃烧产物的高温分解现象减少，可提高。根据柴油机设计手册：大型固定式：=0.650.85，该机型热量利用系数取0.8。6）示功图丰满系数示功图丰满系数是把实际循环中的时间损失和部分换气损失在理论循环中给予考虑。此值越小，表示

21、时间损失和换气损失越大。的数值与转速、排气提前角、供油提前角、点火提前角等因素有关。上述因素的数值越大，则越小。根据柴油机设计手册：示功图丰满系数范围：=0.920.97，该机型示功图丰满系数取0.97。7）机械效率机械效率是评定内燃机指示功率转换为有效功率的有效程度。根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机=0.780.85，该机型机械效率取0.83。8）平均多变压缩指数平均多变压缩指数主要受工质与气缸壁间热交换及工质泄漏情况的影响。凡是使缸壁传热量及气缸工质泄漏量减少的因素均使提高。当内燃机转速提高时、热交换的时间缩短、向缸壁传热量及气缸工质泄漏量减少，则增大。当负荷增加、采用空冷、采用大气

22、缸直径时、气缸温度升高、相对传热量损失减小、则增大。此外提高和进气终点温度，则减小。根据柴油机设计手册：高速柴油机：=1.381.40，该机型平均多变压缩指数取1.37。9）平均多变膨胀指数平均多变膨胀指数主要取决于后燃的多少、工质与气缸壁间的热交换及泄漏情况。凡是使后燃增加、传热损失减小、漏气量减小的因素均使减小。通常保持较高值可提高循环效率和内燃机工作可靠性。当转速增加时，后燃增加、传热损失和漏气量减小，则减小；负荷增大时，后燃增加，则减小；气缸尺寸增大时，传热损失和漏气量减小，则减小。根据柴油机设计手册：高速柴油机：=1.181.25，该机型平均多变膨胀指数取1.20。3燃料的燃烧化学计

23、算6135型柴油机燃料的有关参数如表2-1所示。表21 选择燃料的有关参数燃料沸点（）碳原子数目元素成分（重量%）分子量低热值应用范围柴油250-360C16-C230.8700.1260.004180-20042496高速柴油机1）论空气量的计算 （2-1）2）理论分子变化系数的计算 （2-2）3）实际分子变化系数的计算 （2-3）4）不完全燃烧而引起的热量损失计算 （2-4）4换气过程参数的确定与计算1）进气终点压力的确定根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机：=（0.850.95），该机型进气终点压力取0.85。2）排气终点压力和温度的确定根据柴油机设计手册 四冲程非增压柴油机：=（1.

24、051.15）P0，=700900K，该机型排气终点压力取1.05 =110KPa温度取750K。3）进气终温度的计算 （2-5）根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机：=300340K，所以计算结果合适。4）充气效率的计算 （2-6）根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机：=0.750.90，所以计算结果合适。5压缩终点参数的确定 （2-7） （2-8）根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机：=35MPa，=7501000K，所有计算结果基本合适。6燃烧过程终点参数的确定1）终点压力及压力升高比确定柴油机选取值柴油机的=57取=8在由下式计算 （2-9）根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机

25、：=1.51.7，所以计算结果合适。2）终点温度的确定=2000K （2-10）一般汽油机=18002000K符合要求。3）初期膨胀比的计算柴油机 （2-11）7膨胀过程终点参数的计算1）后期膨胀比的计算 （2-12）2）膨胀终点压力温度的计算性能指标的计算 （2-13） （2-14）而柴油机=0.30.6MPa =10001200 K上述结果符合要求。8指示性能指标的计算1）平均指示压力 （2-15） （2-16）2）指示热效率 （2-17） （2-18）根据柴油机设计手册：四冲程柴油机：bi=210175，所以计算结果合适。9有效指标的计算1）平均有效压力 （2-19）根据柴油机设计手册：

26、车用柴油机：=0.651.0MPa，所以计算结果合适。2）有效热效率 （2-20）3）有效燃油消耗率be （2-21）根据柴油机设计手册：四冲程非增压柴油机：=0.300.40，be=215285所以计算结果合适。10确定汽缸直径D和冲程S1）由设计任务书给定的标定功率求单缸排量 （2-22）2）选取冲程缸径比S/D根据柴油机设计手册：柴油机S/D在0.81.2之间 ,该机型冲程缸径比S/D取1.037 3）确定缸径D和冲程S （2-23）经圆整D=135mm （2-24）4）按实际D和S求单缸排量 （2-25）5）校核有效功率 （2-26） （2-27）所以以上计算结果正确。11绘制示功图1

27、）计算单缸排量及各终点容积：、=2.00L （2-28） （2-29） （2-30）2）计算压缩线ac上任意x点的气缸容积和压力该机型对压缩冲程中气缸容积与气缸压力选取不同点是利用公式（2-31）来求得： 为0点 （2-31）在压缩冲程中不同的气缸工作容积所对应的气缸压力如表2-2所示。表22 压缩线上取点序号14.1220.12521.8430.22531.1130.32540.7710.42550.5770.52560.4550.62570.3710.72580.3110.82590.2660.925100.2311.025110.2031.125120.1811.225130.1621.

28、325140.1471.425150.1341.525160.1231.625170.1131.725180.1051.825190.0971.925200.0912.025210.0852.1253）计算膨胀线zb上任意x点的气缸容积和压力该机型该机型对膨胀做功冲程中气缸容积与气缸压力选取不同点是利用公式（2-32）来求得： 为0点 （2-32）在膨胀做功冲程中不同的气缸工作容积所对应的气缸压力如表2-3所示。表2-3 膨胀线上取点序号10.14468.00020.24464.25830.34462.82240.44462.07850.54461.62960.64461.33170.7446

29、1.11980.84460.96290.94460.841101.04460.746111.14460.668121.24460.604131.34460.551141.44460.505151.54460.466161.64460.433171.74460.403181.84460.377191.94460.354202.04460.333212.1250.31812绘制实际示功图根据以上对各冲程气缸终点容积和压缩冲程中不同气缸容积对应的气缸压力及膨胀冲程中不同气缸容积所对应的气缸压力的计算，可得到初步示功图。对初步示功图进行圆滑处理就得到了理论示功图，在由理论示功图中的余隙容积Vc、各气缸

30、容积所对应的气缸压力Pr绘制出该机型的进、排气过程曲线，从而可得到该机型的实际循环示功图。2.2 6135柴油机动力计算2.2.1 曲轴连杆机构中的作用力该机型曲柄连杆机构主要受力为燃气压力pg、机构质量惯性力pj。该机型基本参数如下：1缸径：D135mm2冲程：S2r=140mm3曲轴半径：r=S/2=70mm4连杆长：Lmm5连杆比： 其中6活塞面积：=20.0143cm27转速：n=1500r/min2.2.2 机构惯性力1机构运动质量换算由于机构质量分布很复杂，为了便于计算，一般将机构分两个质量系统，往复质量=+m1,旋转质量=+m2 式中为活塞组件尺寸，m1为连杆组件小头尺寸，为一个

31、曲拐质量，m2为连杆组件大头尺寸。根据条件选铝合金活塞组：50，连杆组： =60， m1=0.333，m2=0.667，曲拐选铸件：=60，=+m1=50+20=70，=+m2=60+40=100。2机构惯性力计算：该机型机构的惯性力根据下列公式进行计算： （2-31） （2-32）3往复惯性力的图解法该机型的连杆组往复惯性力应根据（2-31）求解,具体操作方法是：画ox轴并在其上取2kr（k为比例尺K=0.5），在ox轴两侧取点A、B（A为活塞上止点B点为活塞下止点）。由(2-33)算出AC值。 （2-33）由B点垂直向上画BD=0.91M,连CD交AB于E点，由E点垂直向上画EF=3mj0

32、.91。连CF、FD,把它们均分，由C点向下点编号1、2、3，由F向D编号1、2、3，连接同号点，得直线11、22、33，作此线的包络线就是曲线,显然均分越多，曲线越精确。2.2.3 绘制各负荷的曲线图1绘制合成力的曲线图该机型的合成力的求解步骤如下：按相同比例系数K绘制燃气压力及连杆机构往复惯性力图。两图要上、下垂直布置，活塞上下止点相同，即在左右两垂直线上，在该图中间以上下止点的距离KS=2Kr为半径画圆，再将某圆心O向下止点方向移到，并使,再以为曲柄旋转中心，即可利用位移图解法将及图转化为及图，再用矢量合成绘制出图，此曲线图即是动力学计算量最重要的基础图。绘制,图。由以上合成的合力曲线，

33、已知值（为曲轴转角）便可查出P的大小及正负值，再用转缸法求出侧压力，连杆力，切向力t，径向力k所谓转缸法就是设曲柄OB垂直不动，活塞销A以曲柄销中心B为圆心，以连杆长L为半径，逆时针转动。再以曲轴中心为圆心，以曲柄半径，将曲柄圆每隔角度（一般150或30）取一点，图中点划线所示为气缸轴线，再由已知力，分解出一组,t ,k个力，做若干个点，就可以绘制出,的曲线图。机构作用力正负方向的规定：力是正值时沿气缸轴线（点或线）指向曲轴中心（向心），是负值时沿气缸轴线向外（离心）。由力分解为侧向力及连杆力，力垂直气缸轴线，逆时针指向为正值，顺时针指向为负值；力沿连杆轴线AB，使连杆受压力正值，连杆受拉力负

34、值。再将力分解为切向力t径向力k,t垂直曲柄OB，只向右为正值，指向左为负；k力沿曲柄轴线OB方向，使曲柄受压为正，受拉为负值。2.2.4 绘制主轴颈和曲柄销的积累扭矩图绘制该机型的主轴颈、曲柄销的积累扭矩图的基本步骤如下：在绘出的切向力t图的基础上，根据式（2-34）绘制该机型的单缸扭矩图。 （2-34）再考虑该机型的各缸发火顺序为1-5-3-6-2-4-1后，按各缸发火顺序将前缸扭矩及前一轴径的扭矩累加，由(2-35)作出主轴颈积累扭矩图。 （2-35） （2-36）按各缸发火顺序将本缸扭矩的1/2及前一主轴颈的扭矩累加，作曲柄销轴颈积累扭矩图，同时也考虑相位差。根据以上画出的积累扭矩图确

35、定危险主轴颈。由作图已知该机型的危险主轴颈是第二道：该机型的危险曲柄销是第四拐：2.2.5 绘制曲柄销负荷极坐标图从机构作用力分析可知，曲柄销负荷大小为，为连杆力；为连杆大头产生的离心力，为连杆大头旋转质量。求曲柄销负荷的图解法：用转缸法每隔角求一个连杆为，并将各转角位置A0,A1,A2,A3的连杆为0,1,2,3的作用点，均移到曲柄销中心B点，连接各连杆为0,1,2,3得到矢端轨迹的曲线S，若以B点垂直往下移到O，使，力方向上，基以为极心，则曲线S就是曲柄销负荷极坐标图，则。2.2.6 绘制曲柄销预磨损图根据轴颈极坐标负荷图，所求出圆周上各点所受的负荷量大小，先假定某一负荷只作用在两侧共12

36、0范围内引起磨损且与负荷成正比是借助曲柄销负荷极坐标图，曲柄销圆心与极心O重合，画出曲柄销圆，由作若干条负荷射线，如，O1A,O1B,O1C ,O1D等，再把作用点两侧共120，磨损带一条条叠加起来，得出最后的磨损图。由坐标图可知在磨损量最小处，开机油口最合适（角度为大约左右）。2.3 6135柴油机主要零件强度分析2.3.1 活塞的强度校核 1活塞环岸的强度校核1）作用在环的根部危险断面上的弯曲应力： （2-37）式中 C1环岸高度；D环岸外圆直径；pz示功图上气体燃烧最高压力（N/cm2）；0.0026pzD3作用在环岸根的弯矩；0.47C1环岸根断面的抗弯断面系数。2）作用在环根断面上的

37、剪切应力： （2-38）3）作用在环岸根部危险断面上的合应力： （2-39）考虑到铝合金在高温下的强度下降以及环岸根部的应力集中，铝合金的许用应力可取=3040（N/mm2）因此，该机型的，6135柴油机环岸根部应力符合使用要求。2活塞裙部的校核由于活塞裙部是侧向力PN的主要承担者，故要对活塞裙部进行强度校核计算，确定活塞裙部的强度在许用强度范围内。活塞在气缸内做往复运动，活塞表面需要有层润滑油膜减小磨擦并带走热量，因此为了保证活塞裙部表面能保持必要厚度的润滑油膜，其表面比压力Ps不应超过一定的数值。 （2-40）式中 pNmax 最大侧压力（N）；Fs 活塞裙部投影面积（cm2）；ps表面比

38、压（bar）D 缸径；H3裙部的长度（cm）；A活塞面积（cm2）。由（2-40）计算出该机型活塞表面比压力Ps为1.75bar而现代柴油发动机活塞裙部许用比压Ps是612bar,因此该机型的活塞表面比压力远小于柴油机活塞裙部许用比压力值，故符合要求。3活塞销和活塞销座的强度校核活塞工作时顶部承受很大的压力，它们全部通过销座传给活塞组，再传到连杆，活塞与活塞销受力以后，使活塞销和活塞销座受力不均。销孔内侧上缘出现尖峰负荷Pmax和相应的应力集中。导致活塞销产生弯曲变形，或椭圆变形，从而产生相应的纵向、横向弯曲应力。1）活塞销弯曲变形f的计算 （2-41）式中 D缸径；PZ燃烧最高压力；活塞销内

39、外径之比；相对直径；d1活塞销的外径；d2活塞销的内径；柴油机的=0.350.38；=0.550.65。柴油机的活塞销弯曲变形f的许用值是f=0.00012D，由于存在计算误差、画图取点误差，故6135型柴油机的活塞销弯曲变形f可约等于0.00012D其值可行。2）活塞销的椭圆变形的计算 （2-42）柴油机的许用椭圆变形mm,算出的6135柴油机的活塞销椭圆变形值小于其许用值，因此，=0.0029mm可行。3）活塞销纵向弯曲应力 （2-43）4）活塞销横向弯曲应力 （2-44）5）活塞销总弯曲应力活塞销的应力是纵向弯曲力与销的横断面失圆所产生横向弯曲应力的组即： （2-45）规定许用活塞销总应

40、力=200400（N/mm2），当活塞销总应力时，发动机的活塞销的强度才够，6135型柴油机的活塞销的强度符合要求。依据（2-46）计算该机型活塞销座上的表面压力(比压)并与柴油机许用活塞销座表面压力做比较看是否满足要求 （2-46）规定强化内燃机铝活塞的许用活塞销座表面压力为q=580(bar),算出6135柴油机的活塞销座表面压力远小于许用值，因此，6135柴油机的活塞座的强度足够。4活塞环的校核根据（2-47）计算该机型活塞环的最大工作应力 （2-47）式中 E环材料的弹性模量、E=95000N/mm2；S0环自由端距离mm；T环的径向厚度mm。应用式（2-48）计算环的最大装配应力 （2-48）还可以用经验法：考虑到安装是在常温下进行的，受力时间较短，故可取，（1.21.5） （2-49）对于汽车拖拉机发动机的合金铸铁活塞环，其活塞环最大工作应力和最大装配应力的许用值：=300400（N/mm2）=200300（N/mm2）以上计算出的该机型的活塞环最大工作应力和最大装配应力都在许用值范围内，故符合要求。根据式（2-50）计算活塞环弹力值并检验其是否符合 （2-50）式中 Q2为使环端用光滑柔性带收拢到在带端必须加的切