傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)流程

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1、伎動(dòng)軸 Propeller Shaft 編號(hào) 審核 版本 編寫 批 準(zhǔn) 采用日期 一、 設(shè)計(jì)流程 任務(wù)號(hào) 任務(wù)名稱 責(zé)任人 主要工作內(nèi)容 提交的文件 鑒考工期 啟動(dòng)設(shè)計(jì) 整牟總布宜 向傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)師下達(dá)啟動(dòng) 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)指令.并提供 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)邊界條件 技術(shù)信息流程卡：提供發(fā)動(dòng)機(jī).變速器、驅(qū)動(dòng)橋等 參數(shù)及傳動(dòng)軸接口尺寸、拉圧極限、萬向節(jié)最大轉(zhuǎn) 角、傳動(dòng)軸最大夾角.中間支承位宜等。 3天 概念設(shè)計(jì) 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 三維氣道模塑、三維水套 模塑.缸蓋三維?？铡? 三維氣道模型、三維水套?？铡⒏咨w三維模型。 30天 水

2、套CFD計(jì) 算分析 熱力學(xué)計(jì)算工程 師 缸蓋水套三維流動(dòng)計(jì)算分 析.換熱系數(shù)計(jì)算： 計(jì)算結(jié)果及分析報(bào)告，結(jié)論，建議 5天 缸蓋有限元 計(jì)算分析 有限元計(jì)算工程 師 氣缸蓋強(qiáng)度、剛度計(jì)算分 析、熱負(fù)荷計(jì)算分析。 計(jì)算結(jié)果及分析報(bào)告，結(jié)論，建議 30天 氣道開發(fā) 氣道工程師 根據(jù)缸蓋總布迢下達(dá)的邊 界條件完成進(jìn)排氣道開發(fā) 進(jìn)排氣道樣柱、進(jìn)排氣道三維電子文件 20天  詳細(xì)設(shè)計(jì) 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 根據(jù)概念設(shè)計(jì)，有限元計(jì) 算結(jié)果.CFD汁算結(jié)果， 完成氣缸蓋詳細(xì)設(shè)計(jì) 提交氣缸蓋詳細(xì)設(shè)計(jì)圖.材料清單.水套三維模空. 缸蓋三維模型 30天 設(shè)計(jì)確認(rèn)

3、 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 對(duì)產(chǎn)品圖進(jìn)行確認(rèn) 設(shè)計(jì)師對(duì)氣缸蓋詳細(xì)設(shè)計(jì)圖確認(rèn)后簽字 3天 總布宜確認(rèn) 發(fā)動(dòng)機(jī)總布置 確認(rèn)氣缸蓋配合尺寸的 正確性 在圖紙上確認(rèn)簽字 3天 零件試制 試制部 完成氣缸蓋試制 缸蓋樣件測(cè)址報(bào)告 3個(gè)月 氣道試驗(yàn) 氣道工程師 完成缸蓋進(jìn)排氣道的性能 試驗(yàn) 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論，建議 3天 臺(tái)架試驗(yàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)工程 師 驗(yàn)證氣缸蓋在整機(jī)上的性 能.可靠性 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論，建議 道路試驗(yàn) 道路試驗(yàn)工程師 驗(yàn)證氣缸蓋在實(shí)際使用過 程中的可靠性和耐久性 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論，建議 采用 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 發(fā)產(chǎn)品采

4、用通知 采用通知書 1天 總結(jié) 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 總結(jié)前期的設(shè)計(jì).計(jì)算及 試驗(yàn)分析工作 最終設(shè)計(jì)總結(jié)，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，更新的FNIEA 5天 發(fā)動(dòng)機(jī)總布置設(shè)計(jì)師 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 熱力學(xué)計(jì)篦匸程師 有限元計(jì)算工程師 氣道匸程師 試制部 氣道匸程師 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)匸程師 道略試驗(yàn)匸程師 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 氣缸蓋設(shè)計(jì)流程圖 3 二.設(shè)計(jì)規(guī)范 1主要功能描述 密封氣缸.并與活塞共同形成燃燒空間?并承受高溫高斥燃?xì)獾淖饔?。合?/p>

5、的氣道布迢為發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程提供所需要的新鮮空氣和適 合的旋流強(qiáng)度，并排出廢氣并為廢氣渦輪增壓器提供驅(qū)動(dòng)能址。 2設(shè)計(jì)原則 氣缸蓋應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度.工作時(shí)缸蓋變形最小并保證與其缸的結(jié)合面和氣門的結(jié)合面有良好的密封。根據(jù)混合氣形成方式使 氣門和氣道布迓合理，力求使內(nèi)燃機(jī)性能良好。結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單.鑄造工藝良好：冷卻合適，缸蓋溫度場(chǎng)分部均勻盡可能減小熱應(yīng)力， 避免產(chǎn)生裂紋。缸蓋鼻梁區(qū)是熱負(fù)荷和機(jī)械符合最大的部位，應(yīng)該從設(shè)計(jì)上確保該部位的強(qiáng)度.剛度和冷卻效果。 3設(shè)計(jì)的邊界條件 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率、最大扭矩.壓縮比、氣缸直徑.缸心距、缸蓋螺栓位晝、缸蓋厚度、寬度、長(zhǎng)度、冷卻水孔位晝。 4重要結(jié)

6、構(gòu)及性能參數(shù) 缸蓋底板厚度.缸蓋高度、氣門個(gè)數(shù)及位宜、噴油器（火花塞）位置、氣道喉口直徑、進(jìn)排氣道的位宜：進(jìn)氣道流雖系數(shù)旋流數(shù)、排 氣道流雖:系數(shù)。 5里要結(jié)構(gòu)及參數(shù)的確定 1）底板厚度：缸蓋底板厚度對(duì)氣缸蓋的可釜性有很大影響，底板同時(shí)承受機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷。對(duì)于承受機(jī)械員荷要求底板有足夠的厚 度，為了減小熱應(yīng)力底板應(yīng)當(dāng)減薄，因此氣缸蓋的可靠性就取決于對(duì)熱負(fù)荷和機(jī)械員荷二者的協(xié)調(diào)。下列原則可以用來確定缸蓋底 面的昴大厚度： 缸蓋底板內(nèi)部熱傳導(dǎo)的公式為： F 2 Ui（C）是缸蓋底板燃燒宅一側(cè)的溫度，2（C）是缸蓋底板冷卻水一側(cè)的溫度，q/F （千卡/米小時(shí)）是缸蓋底板局部地區(qū)的熱

7、負(fù)荷, X （千克/米小時(shí)度）是缸蓋材料的導(dǎo)熱系數(shù). （米）是缸蓋底板的局部厚度，將上式改寫后便得出求底板局部厚度的公式： 用此公式便可大致確定缸蓋底板的最大厚度。 2） 缸蓋高度在某種總義上決定了缸蓋的剛度?但是缸蓋高度受到整機(jī)總布宜的限制。 3） 進(jìn)排氣道的設(shè)計(jì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能有很大的影響.進(jìn)氣道影響進(jìn)氣阻力和充氣效率，排氣道影響排氣阻力和廢氣能址的利用。進(jìn)氣道 直段要盡可能直順光滑，減小進(jìn)氣阻力，螺旋段要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和燃燒系統(tǒng)的要求開發(fā)出合適的旋流強(qiáng)度。排氣道的布置要盡 雖平順，減小進(jìn)氣阻力。對(duì)于增斥機(jī)，排氣道的截面應(yīng)設(shè)計(jì)成圓形，以減少向冷卻系統(tǒng)的傳熱，減小能量損失。在柴

8、油機(jī)中，為了 減少排氣道對(duì)進(jìn)氣的加熱以提高充氣系數(shù)，將進(jìn)排氣道部辻在氣缸兩側(cè)。 4） 氣門位晝的確定：進(jìn)氣門與氣缸壁的間隙為0.01D-0.02D.排氣門與氣缸壁的間隙為0.01D-0.015D. FEV公司認(rèn)為噴油器與排氣門 座間的壁厚>5mm：與進(jìn)氣門座間的壁厚24mm,是可以滿足可靠性要求的。氣門間距不能太小，否則鼻梁區(qū)的空芯強(qiáng)度不夠，容 易造成燒結(jié)、夾渣等鑄造缺陷。鼻梁區(qū)水套最小厚度應(yīng)N5mm 5） 噴油器的位宜對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能，排放有很大影響。對(duì)于四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，噴油器位于氣缸中心線上，是最佳布迓。對(duì)于兩氣門發(fā)動(dòng)機(jī) 噴嘴要盡雖:釜近氣缸中心。通常情況下對(duì)于兩氣門柴油機(jī).歐I排放的發(fā)動(dòng)

9、機(jī)噴嘴與氣缸中心直線距離耍小于10mm,歐II排放發(fā) 動(dòng)機(jī)該直線距離小于7mmo 6） 進(jìn)排氣門大小的確定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和Benchmarking可以確定氣門的大小，對(duì)于卡車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣門的取值范圍是^進(jìn)氣門， 0.41

10、整體式、分體式和單體式。對(duì)于缸徑D<120mm時(shí)多用整體式缸蓋：Y D>150mm時(shí)采用單?體式（一缸一蓋）：卅120WDW 150時(shí)采用單體.分體或整體視其他條件而定。 對(duì)于氣門數(shù)址有每缸兩氣門、每缸四氣門。 氣缸蓋的高度一般W(H=(0.9-1.2)D.現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋有増高的趨勢(shì)。適半増加氣缸蓋的高度，使H=(1.4-1.5)D,對(duì)氣缸該設(shè)計(jì)使加強(qiáng) 冷卻、提高剛度.合理設(shè)計(jì)進(jìn)排氣道三者都有利。 8典型材料牌號(hào) 根據(jù)工作條件，氣缸蓋應(yīng)該用抗熱疲勞性能好的材料鑄造。各種材料的熱強(qiáng)度用熱強(qiáng)度系數(shù)來表示 抗拉強(qiáng)度 。b 熱強(qiáng)度系數(shù)二 熱應(yīng)力持性數(shù) a E/ X E—彈性

11、模數(shù) 入一導(dǎo)熱系數(shù) o b—抗拉強(qiáng)度 熱強(qiáng)度系數(shù)愈大，熱強(qiáng)度也愈大。鑄鐵氣缸蓋的工作溫度不應(yīng)超過375V00 (380) 否則懸梁區(qū)由于熱膨脹產(chǎn)生應(yīng)力而在高溫下發(fā) 生塑性變形?在冷態(tài)時(shí)又因冷縮受到拉伸，這樣熱脹冷縮交變作用，由于熱疲勞而發(fā)生裂紋。鋁合金氣缸蓋的工作溫度不應(yīng)超過220-C, 鋁合金由于高溫而使強(qiáng)度迅速下降。所以婆采取有效的冷卻描施，使黑梁區(qū)溫度不婆超過上述數(shù)值。 柴油機(jī)通常情況下使用HT250。對(duì)于轎牟用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)通常用鋁合金。 9需要進(jìn)行的計(jì)算驗(yàn)證 氣缸蓋冷卻水流動(dòng)分析，換熱分析、剛度、強(qiáng)度計(jì)算 10計(jì)算驗(yàn)證方法 CFD流動(dòng)計(jì)算.FE剛度.強(qiáng)度.溫度場(chǎng)分布 H

12、典型工藝 鑄造 12典型的表面處虹藝 時(shí)效處理 13典型的加工工藝 14常見的失效模式 1） 鼻梁區(qū)裂紋： 2） 氣門密封不嚴(yán): 3） 氣門下陷： 4） 氣門早磨： 5） 燒機(jī)油： 15針對(duì)失效模式采取的措施 氣缸蓋常見故障.原因及解決措施 故障現(xiàn)鐵 產(chǎn)生原因 解決措施 肆梁區(qū)裂紋 1） 鑄造缺陷，肆梁區(qū)處夾渣 2） 冷卻水流組織不好，鼻梁區(qū)處冷卻水流速過底。 3） 火力面剛度不夠 4） 氣缸蓋材料抗熱疲勞強(qiáng)度差。 提高鑄造水平 改進(jìn)缸蓋冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).合理組織水流 提高火力面剛度。 改換抗熱疲勞好的材料。 氣門密封不嚴(yán) 氣門座密封面與氣門

13、導(dǎo)桿之間的同軸度超差 氣門座密封面加工精度底 冷卻不好.產(chǎn)生偏磨 提高加工精度 改進(jìn)缸蓋冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 氣門下陷 氣門座材料耐磨性差 氣門座周圍冷卻不夠 更換耐磨材料 改善缸蓋冷卻 氣門早磨 氣門材料耐磨性差 氣門座周圍冷卻不夠 更換耐磨材料 改善缸蓋冷卻 燒機(jī)油 進(jìn)氣門導(dǎo)管油封失效 氣門導(dǎo)管與氣門桿之間間隙過大 換油封 換氣門 16需要進(jìn)行的試驗(yàn)驗(yàn)證 9 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架性能試驗(yàn)（按 ） 2） 發(fā)動(dòng)機(jī)可靠和耐久性試驗(yàn)（按 ） 3） 冷熱沖擊試驗(yàn)（按 ） 4） 氣道性能試驗(yàn) 5） 整牟可靠和耐久性試驗(yàn)（按 ） 17試驗(yàn)驗(yàn)證規(guī)范 三.相關(guān)數(shù)據(jù)庫

14、（Benchmarking） 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) (L) 額定功 率（kW） 最大 爆發(fā) 壓力 （bar） 氣缸蓋 材料 壓縮比 進(jìn)排氣門 宜徑0 進(jìn)氣道性能 排氣道性 能 底板厚 度 氣門間距 噴嘴與氣缸 中心的距離 機(jī)型 流量系敷 旋流數(shù) CA498 3.168 3600 88 HT250 18 43.5x38 0. 3-0. 35 2. 6-3. 2 0. 39-0. 4 2 10 23.5-26.5 7.8 自然吸氣柴 油機(jī) CA495 2.977 105/3600 HT250 18.5 34.2x31.5 0.

15、 3-0. 34 2. 4-2. 8 0. 38-0. 4 2 12 0 自然吸氣柴 油機(jī) CA488 2.2 67/3600 鋁合金 8. 1% 8. 5 9.0 40.6x35.4 0. 39 1. 3-1. 4 0.43 8 20-22.6 ― 增壓中冷柴 油機(jī) CA6DF-25 7.127 185/2300 140 儒墨鑄 鐵 17.5 48x 42.8 0. 35-0. 3 7 2. 0-2. 2 0. 16-0. 4 8 12 25-31 8.2 汽油機(jī) CA6110ZLA 9 7.127

16、 125.5/230 0 HT250 17.5 49.2x 42 0. 32-0. 3 8 1. 6-2. 4 0. 4-0. 48 12 25-31 11 增壓中冷柴 油機(jī)  CA6110ZLA 3 7.127 180/2300 HT250 17.5 49.2x41 0. 32-0. 3 8 1. 6-2. 4 0. 1-0. 48 12 25-31 11 增壓中冷柴 油機(jī) CA6106ZLA 8 6.619 134/2300 120 HT250 17.5 45x41. 8 0. 31-0

17、. 3 4 1. 7-2. 0 0. 4-0. 44 12 25-31 11 増壓中冷柴 油機(jī) CA6DE2-23 6.619 180/2300 150 HT250 17.5 47x41.8 1.5 13-15 26. 5-28. 1 5. 1 増壓中冷柴 油機(jī) 氣缸墊 Cylinder Gasket 編號(hào) FDJ-1003030 審核 李豐軍 版本 1.0 編寫 強(qiáng)鴻 批準(zhǔn) 李金成 采用日期 2002. 04. 25 一.設(shè)計(jì)流程 任務(wù)號(hào) 任務(wù)名稱 責(zé)任人 主要工作內(nèi)容 提交的文件 參考工

18、期 FDJ-1003030-01 啟動(dòng)設(shè)計(jì) 發(fā)動(dòng)機(jī)總布 置 向氣缸墊設(shè)計(jì)工程師下達(dá)啟動(dòng)氣缸墊設(shè)計(jì) 指令，提供氣缸墊設(shè)計(jì)邊界條件 技術(shù)信息流程卡^提供發(fā)動(dòng)機(jī)垠大爆發(fā) 壓力、斥縮比.油斥.水斥等參數(shù)以及 氣缸墊斥縮厚度要求 7天 FDJ-1003030-02 概念設(shè)計(jì) 氣缸墊設(shè)計(jì) 師 完成氣缸墊式樣圖的設(shè)計(jì)，并向氣缸墊供 應(yīng)商提供氣缸墊設(shè)計(jì)邊界條件 提交氣缸墊式樣圖的圖紙。為計(jì)算分析 及供應(yīng)商提供足夠的數(shù)據(jù)邙氣缸墊 設(shè)計(jì)調(diào)查書） 7天 FDJ-1003030-03 詳細(xì)設(shè)計(jì) 產(chǎn)品供應(yīng)商 根據(jù)設(shè)計(jì)師提供的氣缸墊式樣圖及氣缸墊 設(shè)計(jì)調(diào)査書，完成氣缸墊詳細(xì)設(shè)計(jì) 提交

19、氣缸墊詳細(xì)設(shè)計(jì)圖、材料清也（采 用進(jìn)口材料的包括材料標(biāo)準(zhǔn)） 7天 FDJ-1003030-04 設(shè)計(jì)確認(rèn) 氣缸墊設(shè)計(jì) 師 對(duì)供應(yīng)商的產(chǎn)品圖進(jìn)行初步確認(rèn) 對(duì)供應(yīng)商提供的氣缸墊詳細(xì)設(shè)計(jì)圖.設(shè) 計(jì)師確認(rèn)后，簽字 1天  FDJ-1003030-05 總布宜確 認(rèn) 發(fā)動(dòng)機(jī)總布 置 確認(rèn)氣缸墊配合尺寸的正確性 在圖紙上的確認(rèn)簽字 1天 FDJ-1003030-06 零件試制 產(chǎn)品供應(yīng)商 由氣缸墊供應(yīng)商完成氣缸墊試制 試制樣品及尺寸.公差.材料.性能檢 測(cè)報(bào)告 22天 FDJ-1003030-07 面斥試驗(yàn) 及密封性 試驗(yàn) 氣缸墊試驗(yàn) 工程師 評(píng)價(jià)氣缸墊而

20、壓分布的均勻性、合理性 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論，建議 10天 FDJ-1003030-08 臺(tái)架試驗(yàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn) 工程師 驗(yàn)證氣缸墊在整機(jī)上的密封性 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論，建議 按整機(jī)可 靠性和耐 久性試驗(yàn) FDJ-1003030-09 道路試驗(yàn) 道路試驗(yàn)工 程師 驗(yàn)證氣缸墊在實(shí)際使用過程中的可靠性和 耐久性 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論，建議 按整?？?靠性和耐 久性試驗(yàn) FDJ-1003030-10 采用 氣缸墊設(shè)計(jì) 師 發(fā)產(chǎn)品承認(rèn)圖的采用通知 采用通知書 2天 FDJ-1003030-11 設(shè)計(jì)總結(jié) 氣缸墊設(shè)計(jì) 師 總結(jié)前期的設(shè)計(jì)、計(jì)算及試驗(yàn)分析工作 最終設(shè)計(jì)總結(jié).

21、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，更新的 FMEA 2天 13 發(fā)動(dòng)機(jī)總布置設(shè)計(jì)師 氣缸墊設(shè)計(jì)師 產(chǎn)品供應(yīng)商 產(chǎn)品供應(yīng)商 氣缸墊開發(fā)工程師 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)L程師 氣缸墊設(shè)計(jì)流程圖 15 二?設(shè)計(jì)規(guī)范 1. 主要功能描述 對(duì)氣缸蓋與氣缸體之間的高壓燃?xì)?、冷卻水、機(jī)油提供有效的密封： 2. 設(shè)計(jì)原則 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類空及強(qiáng)化程度，確定采用金屈墊或非金屬墊.通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理分配面確保燃?xì)?、機(jī)油.冷卻水的密封.墊片要有很 好的斥縮回彈性，以確保密封

22、的可靠性： 3. 設(shè)計(jì)的邊界條件 首先確定上水由缸體控制.還是由缸蓋或缸墊控制，來確定氣缸墊的水孔大小，其余條件見氣缸墊片設(shè)計(jì)調(diào)査書： 4?重要結(jié)構(gòu)及性能參數(shù) 壓縮厚度，面斥分配比，圧縮回彈性： 5. 重要結(jié)構(gòu)及參數(shù)的確定 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及總布宜的輸入條件確定壓縮厚度.通過氣缸墊密封性分析計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)： 6. 典型的形狀及位置公差 缸口護(hù)圈及定位銷孔位迓度： 7?典型結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求 對(duì)于氣缸墊來說，最難密封的是高圧燃?xì)?，因此氣缸墊的缸口周圉都有護(hù)圈，以提高缸口周圉的面圧：兩缸之間的肆梁區(qū).是最易竄氣 的地方，一般靠局部材料加厚.進(jìn)一步提高該處的面斥。另外面斥的分配還要考慮到螺

23、栓的位晝，和缸體.缸蓋變形等因素對(duì)氣缸墊密 封性的影響： 8. 典型材料牌號(hào) 非金屬墊：FW522 金屈墊：0Crl9Ni9 08A1等 9. 需要進(jìn)行的計(jì)算驗(yàn)證 氣缸墊密封性分析： 10. 計(jì)算驗(yàn)證方法 11 ?典型工藝 沖壓 12. 典型的表面處理工藝 表面涂層.提高氣缸墊的微密封性能； 13. 典型的加工工藝 14. 常見的失效模式 竄氣、油水混 15. 針對(duì)失效模式采取的措施 16. 需要進(jìn)行的試驗(yàn)驗(yàn)證 17. 試鯊驗(yàn)證規(guī)范 三?主參數(shù)BENCHMARK表 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 推量 額定轉(zhuǎn)速 氣缸墊類型 壓縮厚度 缸口護(hù)圈位置度 定位銷孔位置度

24、機(jī)型 CA498 3. 168 3600 金屈墊 1.25 00.4 00.1 自然吸氣柴油機(jī) CA495 2.977 3800 金屈墊 1.22 00.3 00.1 自然吸氣柴油機(jī) CA488 2.2 3600 非金屬墊 1.78 00? 56 00.1 汽油機(jī) 附：氣缸墊設(shè)計(jì)調(diào)査書 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 壓縮比 發(fā)動(dòng)機(jī)類型： 汽油機(jī) 柴油機(jī) 油壓 kg/cm2 工作循環(huán) 2沖程 4沖程 水壓 kg/cm2 缸孔排列 直列 V型 缸蓋底面平面度、粗糙度 冷卻方式 水冷 油冷 空冷 缸體頂面平面度、粗糙度

25、 缸套凸出量 mm 排量 L 缸蓋螺栓直徑 最大功率/轉(zhuǎn)速 kvv/rpm 每缸螺栓數(shù) 最大扭矩/轉(zhuǎn)速 kvv/rpm 缸掘螺栓扭矩 kg.m 最大爆發(fā)壓力 kg/cm2 氣缸墊片壓緊厚度 mm 氣缸蓋螺栓 Cylinder head bolt 編號(hào) FDJ-1003036 審核 科軍 版本 1.0 編寫 李偉 批準(zhǔn) 李金成 采用日期 2002. 04. 25 一、設(shè)計(jì)流程 任務(wù)號(hào) 任務(wù)名稱 責(zé)任人 主要工作內(nèi)容 提交的文件 參考工期 FDJ-1OO3O36-O1 啟動(dòng)設(shè)計(jì) 發(fā)動(dòng)機(jī)總

26、布宜 向氣缸蓋設(shè)計(jì)工程師下達(dá) 啟動(dòng)氣缸蓋螺栓設(shè)計(jì)指令, 提供氣缸蓋螺栓設(shè)計(jì)邊界 條件 技術(shù)信息流程卡^提供發(fā)動(dòng)機(jī)功率.最大爆發(fā)斥力、 等參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)氣缸直徑、缸心距.缸 蓋螺栓位迓、缸蓋厚度。 3天 FDJ-1003036-02 概念設(shè)計(jì) 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 確定螺栓長(zhǎng)度、計(jì)算螺栓軸 向力 確定螺紋規(guī)格、確定安裝方 式（扭矩法或轉(zhuǎn)角法） 計(jì)算報(bào)告，結(jié)論，建議 3天  FDJ-1003036-03 詳細(xì)設(shè)計(jì) 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 完成氣缸蓋螺栓詳細(xì)設(shè)計(jì): 確定擰緊程序。 三維模型、二維圖紙，擰緊程序 3天 FDJ-1003036-04 設(shè)計(jì)確認(rèn) 氣缸蓋設(shè)

27、計(jì)師 對(duì)產(chǎn)品圖進(jìn)行確認(rèn) 設(shè)計(jì)師對(duì)氣缸蓋螺栓詳細(xì)設(shè)計(jì)圖確認(rèn)后簽字 1天 FDJ-1003036-05 總布宜確認(rèn) 發(fā)動(dòng)機(jī)總布宜 確認(rèn)氣缸蓋螺栓配合尺寸 的正確性 在圖紙上確認(rèn)簽字 1天 FDJ-1003036-06 零件試制 供應(yīng)商 完成氣缸蓋螺栓試制 缸蓋螺栓樣件測(cè)雖報(bào)告 1個(gè)月 FDJ-1003036-07 強(qiáng)度試驗(yàn) 供應(yīng)商 螺栓抗拉強(qiáng)度試驗(yàn) 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論.建議 1個(gè)月 FDJ-1003036-08 臺(tái)架試驗(yàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)工程師 驗(yàn)證氣缸蓋螺栓在整機(jī)上 可靠性 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論.建議 FDJ-1003036-09 道路試驗(yàn) 道路試驗(yàn)

28、工程師 驗(yàn)證氣缸蓋螺栓在實(shí)際使 用過程中的可靠性和耐久 性 試驗(yàn)報(bào)告，結(jié)論.建議 FDJ-1003036-10 采用 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 發(fā)產(chǎn)品采用通知 采用通知書 1天 FDJ-1003036-11 總結(jié) 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 總結(jié)前期的設(shè)計(jì).計(jì)算及試 驗(yàn)分析工作 最終設(shè)計(jì)總結(jié)，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)?更新的FMEA 3天 21 氣缸蓋螺栓設(shè)計(jì)流程圖 23 # 發(fā)動(dòng)機(jī)總布置設(shè)計(jì)師 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 供應(yīng)商 供應(yīng)商 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)匸程師 道路試驗(yàn)匸程師 氣缸蓋設(shè)計(jì)師 氣缸蓋設(shè)計(jì)師

29、 # 二?設(shè)計(jì)規(guī)范 1主要功能描述 氣缸蓋螺栓式氣缸蓋與氣缸體之間的連接件，主要承受預(yù)緊力所造成的機(jī)械應(yīng)力。它的位垃和數(shù)雖對(duì)于氣缸蓋和氣缸體的受力情況氣 缸蓋與機(jī)體Z間接合而密封的可靠程度、以及氣缸套的變形大小都有很大的影響。 2設(shè)計(jì)原則 氣缸蓋螺栓應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。螺栓數(shù)目要足夠.以保證用緊均勻，減小局部變形，密封可釜。 3設(shè)計(jì)的邊界條件 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率、最大扭矩.最大爆發(fā)圧力、圧縮比.氣缸直徑、缸蓋螺栓位宜、缸蓋厚度。 4重要結(jié)構(gòu)及性能參數(shù) 每缸螺栓數(shù)目.預(yù)緊力、覆蓋系數(shù).螺紋規(guī)格和長(zhǎng)度，螺紋接合長(zhǎng)度.螺栓長(zhǎng)度

30、。 5重要結(jié)構(gòu)及參數(shù)的確定 每缸螺栓數(shù)目多，螺栓直徑可以相應(yīng)減小，相對(duì)缸蓋的柔性變大，故能減小螺栓上載荷的交變分雖，因而相應(yīng)可以降低預(yù)緊力。 但是螺栓的布垃又受到氣道推桿孔、水孔和氣缸中心距等具體結(jié)構(gòu)的限制，所以螺栓數(shù)目也不能隨總增多。 螺紋的規(guī)格由螺栓的預(yù)緊力和螺栓的覆蓋系數(shù)的計(jì)算結(jié)果確定。 螺栓的預(yù)緊力耍足夠，以保證必要的密封斥力?但預(yù)緊力過大會(huì)使機(jī)體氣缸蓋過度變形.反而損壞密封。螺栓的覆蓋系數(shù)應(yīng)32.7。 計(jì)算公式： Fz=Pz*S Cf=nFb,rFz Fz_燃?xì)庾饔迷跉飧咨w上力 Pz-最大爆發(fā)斥力 S—燃?xì)庾饔迷诟咨w上的投影面積。 is Cf—覆蓋系數(shù) n

31、—每缸等效螺栓數(shù) Fb—螺栓力 螺紋的接合長(zhǎng)度應(yīng)大于等于螺紋直徑的2倍。 螺栓的長(zhǎng)度根據(jù)缸蓋高度，缸體的結(jié)構(gòu)確定。 6典型的形狀及位置公差 螺栓的直線度.螺紋的精度.螺栓頭法蘭相對(duì)螺桿的垂直度。 7典型結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求 六角頭導(dǎo)頸螺栓、雙久角頭導(dǎo)頸螺栓 8典型材料牌號(hào) 40Cr 9需要進(jìn)行的計(jì)算驗(yàn)證 氣缸蓋螺栓剛度、強(qiáng)度分析 10計(jì)算驗(yàn)證方法 11典型工藝 12典型的表面處理工藝 磷化 13典型的加工工藝 螺紋滾絲，搓絲 14常見的失效模式 斷裂 15針對(duì)失效模式采取的措施 采用合適的材料和結(jié)構(gòu) 16需要進(jìn)行的試驗(yàn)驗(yàn)證 19 拉伸試

32、驗(yàn) 17試驗(yàn)驗(yàn)證規(guī)范 三?氣缸蓋螺栓相關(guān)數(shù)據(jù)庫(Benchmarking) 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 最大爆發(fā)壓力 氣缸蓋螺栓材料 每缸嫖栓數(shù) 螺栓規(guī)格 CA498 62.5/3600 8.8 40Cr 4 M12xl. 5 自然吸氣柴油機(jī) CA495 105 40Cr 4 MUxl. 5 自然吸氣柴油機(jī) CA488 67 40Cr 4 MUxl. 5 増壓中冷柴油機(jī) CA6DF-25 185 14NIPa 40Cr 6 M15 汽油機(jī) CA6U0ZLA9 125.5 40Cr 6 M14 增壓中冷柴油機(jī) CA6106ZLRA8 134 12MPa 40Cr 6 M14 増壓中冷柴油機(jī) CA6DE2-23 180 15NIPa 40Cr 6 M15X1. 5 増壓中冷柴油機(jī) CA6110ZLRA3 180 40Cr 6 M15 増壓中冷柴油機(jī) 20