传动轴设计流程DOC.docx

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传动轴
PropellerShaft
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采用日期
一、设计流程
任务号
任务名称
责任人
主要工作内容
提交的文件
参考工期
启动设计
整车总布置wi
tw厂
twa（oC）是缸盖底板冷却水一侧的温上
q/F（千卡/米小时）是缸盖底板局部地区的热负荷
入（千克/米小时度）是缸盖材料的导热系数，
S（米）是缸盖底板的局部厚度，将上式改写后便得出求底板局部厚度的公式
twi
twa
_q：
F
用此公式便可大致确定缸盖底板的最大厚度2）缸盖高度在某种意义上决定了缸盖的刚度，但是缸盖高度受到整机总布置的限制。
3）进排气道的设计对内燃机性能有很大的影响，进气道影响进气阻力和充气效率，排气道影响排气阻力和废气能量的利用。进气道
直段要尽可能直顺光滑，减小进气阻力，螺旋段要根据发动机的性能和燃烧系统的要求开发出合适的旋流强度。排气道的布置要尽量平顺，减小进气阻力。对于增压机，排气道的截面应设计成圆形，以减少向冷却系统的传热，减小能量损失。在柴油机中，为了减少排气道对进气的加热以提高充气系数，将进排气道部置在气缸两侧。
4）气门位置的确定：-，-。FEV公司认为喷油器与排气门座间的壁厚》5mm。与进气门座间的壁厚》4mm,是可以满足可靠性要求的。气门间距不能太小，否则鼻梁区的型芯强度不够，容易造成于两气门发动机
烧结、夹渣等铸造缺陷。鼻梁区水套最小厚度应》5mm。
5）喷油器的位置对发动机性能，排放有很大影响。对于四气门发动机，喷油器位于气缸中心线上，是最佳布置。对
I排放的发动机喷嘴与气缸中心直线距离要小于
10mm，欧II排放发
喷嘴要尽量靠近气缸中心。通常情况下对于两气门柴油机，欧动机该直线距离小于7mm。
6）进排气门大小的确定：根据经验和Benchmarking可以确定气门的大小，对于卡车发动机进排气门的取值范围是：进气门，<Dv/Dcvl<，<Dv/Dcvl<：进气门，<Dv/Dcvl<，<Dv/Dcvl<、底面粗糙度、喷油器位置度、进排气道位置度、定位销孔位置度；气门导管与气门座圈密封带的同轴度；气门座圈密封带的跳动、粗糙度；典型结构及技术要求气缸盖有整体式、分体式和单体式。对于缸径D<120mm时多用整体式缸盖；当D>150mm时采用单体式（一缸一盖）；当120<D<150时采用单体、分体或整体视其他条件而定对于气门数量有每缸两气门、每缸四气门。
气缸盖的高度一般取H=(-)D，现代内燃机气缸盖有增高的趋势。适当增加气缸盖的高度，使H=(-)D，对气缸该设计使加强冷却、提高刚度、合理设计进排气道三者都有利。
典型材料牌号根据工作条件，气缸盖应该用抗热疲劳性能好的材料铸造。各种材料的热强度用热强度系数来表示抗拉强度(7b热强度系数==热应力特性数aE/入E—弹性模数入一导热系数7b—抗拉强度热强度系数愈大，热强度也愈大。铸铁气缸盖的工作温度不应超过375-400(380)C,否则鼻梁区由于热膨胀产生应力而在高温下发生塑性变形，在冷态时又因冷缩受到拉伸，这样热胀冷缩交变作用，由于热疲劳而发生裂纹。铝合金气缸盖的工作温度不应超过220C,铝合
金由于高温而使强度迅速下降。所以要采取有效的冷却措施，使鼻梁区温度不要超过上述数值。
12 柴油机通常情况下使用HT250。对于轿车用汽油发动机通常用铝合金需要进行的计算验证气缸盖冷却水流动分析，换热分析、刚度、强度计算计算验证方法CFD流动计算、FE刚度、强度、温度场分布11典型工艺铸造典型的表面处理工艺时效处理典型的加工工艺常见的失效模式
1)
鼻梁区裂纹；
2)
气门密封不严；
3)
气门下陷；
4)
气门早磨；
5)
烧机油；
15针对失效模式采取的措施气缸盖常见故障、原因及解决措施
故障现象
产生原因
解决措施
鼻梁区裂纹
1) 铸造缺陷，鼻梁区处夹渣
2) 冷却水流组织不好，鼻梁区处冷却水流速过底。
3) 火力面刚度不够
4) 气缸盖材料抗热疲劳强度差。
提咼铸造水平
改进缸盖冷却系统结构设计，合理组织水流提咼火力
面刚度。
改换抗热疲劳好的材料。
气门密封不严
气门座密封面与气门导杆之间的同轴度超差气门座密封面加工精
度底
冷却不好，产生偏磨
提高加工精度
改进缸盖冷却系统结构设计。
气门下陷
气门座材料耐磨性差气门座周围冷却不够
更