n485qa柴油機飛輪殼畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　1　緒論</b></p><p>　　1.1　機械制造工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用</p><p>　　物質(zhì)生產(chǎn)始終是人類社會生存發(fā)展的基礎(chǔ)。制造業(yè)是人類財富在20世紀空前膨脹的主要貢獻者，沒有制造業(yè)的發(fā)展就沒有今天人類的現(xiàn)代物質(zhì)文明。</p><p>　　制造業(yè)是所有與制造有關(guān)行業(yè)的總體。它是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之

2、一。據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)化國家中以各種形式從事制造活動的人員約占全國從業(yè)人數(shù)的四分之一。美國財富的68%來自制造業(yè)，日本國民生產(chǎn)總值的約50%由制造業(yè)創(chuàng)造，我國的制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中占了約40%?！霸谖覈幱诠I(yè)中心地位的制造業(yè)，特別是裝備制造業(yè)，是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是工業(yè)化、現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)動機和動力源，是參與國際競爭取勝的法寶，是技術(shù)進步的主要舞臺，是提高人均收入的財源，國際安全的保障，發(fā)展現(xiàn)代文明的物質(zhì)基礎(chǔ)”。另一方面，制造業(yè)為國民

3、經(jīng)濟各部門和科技、國防提供技術(shù)裝備，是整個工業(yè)、經(jīng)濟與科技、國防的基礎(chǔ)。</p><p>　　機械制造工業(yè)是制造業(yè)最重要組成之一。它是為用戶創(chuàng)造和提供機械產(chǎn)品的行業(yè)，包括了機械產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、制造生產(chǎn)、流通和售后服務(wù)全過程。目前，機械制造業(yè)肩負著雙重任務(wù)：一是直接為最終用戶提供消費品；二是為國民經(jīng)濟個行業(yè)提供生產(chǎn)技術(shù)裝備。因此，機械制造業(yè)是國家工業(yè)體系的重要基礎(chǔ)和國民經(jīng)濟的重要組成部分，機械制造技術(shù)水平的提高與

4、進步將對整個國民經(jīng)濟的發(fā)展和科技、國防實力生產(chǎn)生直接的作用和影響，是衡量一個國家科技水平的重要標志之一，在綜合國力競爭中具有重要的地位。</p><p>　　我國的機械制造業(yè)已具有相當規(guī)模和一定的技術(shù)基礎(chǔ)，成為我國工業(yè)體系中最大的產(chǎn)業(yè)之一。2008年實現(xiàn)銷售收入21651億元，占全國工業(yè)總銷售收入的21%，利潤257億元、稅收621億元，均占全國工業(yè)同比的15%，出口創(chuàng)匯363億元，占全國外貿(mào)出口額的20%。其發(fā)

5、展速度高于同期全國工業(yè)的平均水平。</p><p>　　隨著科技、經(jīng)濟、社會的日益進步和快速發(fā)展，日趨激烈的國際競爭及不斷提高的人民生活水平對機械產(chǎn)品在性能、價格、質(zhì)量、服務(wù)、環(huán)保及多樣性、可靠性、準時性等方面提出的要求越來越高，對先進的生產(chǎn)技術(shù)裝備、技術(shù)與國防裝備的需求越來越大，機械制造業(yè)面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。</p><p>　　1.2　汽車制造工業(yè)技術(shù)的發(fā)展簡介</p>

6、<p>　　19世紀末20世紀初，歐美一些主要資本主義國家相繼完成了工業(yè)革命。隨著生產(chǎn)力的不斷提高，要求交通運輸工具也要有相應(yīng)的發(fā)展。石油工業(yè)和機械工業(yè)的發(fā)展以及能夠提供足夠的燃料和先進的和加工設(shè)備。因此，繼德國人卡爾 本茨和哥德里普分別于1886年先后成功發(fā)明了世界上第一輛三輪內(nèi)燃機汽車和第一輛四輪內(nèi)燃機汽車以后，各國先后制造出了自己的汽車使得世界汽車工業(yè)得到了日新月異的變化。從奧托（Otto）提出一種四沖程循環(huán)點燃式內(nèi)燃

7、機之后，1892年德國汽車工程師魯?shù)婪?狄塞爾（Rudolf Diesel）提出了一種新型的內(nèi)燃機技術(shù)，即在壓縮終了將液體燃料燃油噴入缸內(nèi)，利用壓縮終了的氣體的高溫將燃油點燃，它可以采用大的壓縮比和膨脹比，沒有爆燃，熱效率可以比當時其他機型高一倍。這種構(gòu)想在5年之后終于演變成一種實際機型，即壓燃式發(fā)動機——柴油機。</p><p>　　目前汽油機和柴油機是當今世界交通運輸業(yè)最重要的兩款機型，經(jīng)過了100年的飛速發(fā)

8、展它們已經(jīng)達到了非常高的水平，近20多年以來計算機的應(yīng)用、現(xiàn)代設(shè)計理論、現(xiàn)代測試手段、新材料、新工藝、新技術(shù)等諸方面的成就，不但改變了汽車工業(yè)的面貌，而且使得汽車產(chǎn)品及設(shè)備性能煥然一新。如各種電子設(shè)備、新型零件結(jié)構(gòu)、酷炫的外形等的運用。</p><p><b>　　汽車零件設(shè)計要求</b></p><p>　　社會對汽車不斷增長的要求，促使汽車工業(yè)生產(chǎn)日益繁榮。一輛汽

9、車有上萬個零件組成，由鋼鐵、有色金屬、工程塑料、橡膠、玻璃、紡織品、木材、涂料等眾多材料制成；應(yīng)用冶煉、鍛造、鑄造、機械加工、焊接、裝配、涂裝等許多工藝和技術(shù)；化工、電子、電力、石油、輕工等工業(yè)部門。拿汽車零件來說，每個零件都需要選材、設(shè)計、制造、匹配、測試、最后達到批量生產(chǎn)，以滿足各個生產(chǎn)企業(yè)的需求。零件的設(shè)計應(yīng)該滿足許多要求；</p><p>　　根據(jù)零件使用要求，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)。為此必需對各種不同類型

10、的零件加以分析，進行綜合評定和正確使用。</p><p>　　根據(jù)機器的工作要求，計算作用在零件上的載荷。</p><p>　　根據(jù)零件類型、結(jié)構(gòu)和所受載荷，分析零件可能的失效形式，從而確定零件的設(shè)計準則。</p><p>　　根據(jù)零件的工作條件及對零件的特殊要求（如高溫、高壓、振動等）選擇適當?shù)牟牧稀?lt;/p><p>　　根據(jù)設(shè)計準則進行相

11、關(guān)計算，確定零件的基本尺寸。</p><p>　　根據(jù)工藝性及標準化等原則進行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p>　　細節(jié)設(shè)計完成后，必要時進行詳細的校核計算，以判斷結(jié)構(gòu)的合理性。</p><p>　　畫出零件工作圖，并寫出計算說明書。</p><p>　　發(fā)動機是工程機械產(chǎn)品成本構(gòu)成的核心，也是工程機械產(chǎn)業(yè)鏈條中與整車制造并列的重要環(huán)節(jié)，N4

12、85QA型柴油機是四缸、直列、水冷、四沖程高速柴油機。該系列柴油機具有結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、操作方便、機體剛性好、工作可靠、使用壽命長，經(jīng)濟性好及系列化程度高等優(yōu)點。是輕型卡車、農(nóng)用運輸車、發(fā)電機組、水泵機組、空壓機組及小型挖掘機、林業(yè)機械、裝卸車、叉車、等各種中小型工程機械的理想配套動力。，作為其配件的N485QA柴油機飛輪殼及噴油泵支架也應(yīng)當配以相當?shù)脑O(shè)計要求和加工技術(shù)，以提高產(chǎn)品的整體技術(shù)水平。隨著計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的

13、手工設(shè)計正逐漸被借助于計算機技術(shù)的設(shè)計所代替。計算機技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用已從往日的計算、繪圖，發(fā)展到當今的三維建模、優(yōu)化設(shè)計、仿真和虛擬制造，設(shè)計生產(chǎn)一體化，大大加速了設(shè)計過程，提高了設(shè)計質(zhì)量。隨著我國加入WTO，企業(yè)間的競爭更加激烈，企業(yè)要在市立于不敗之地，已逐步實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新。</p><p>　　2　N485QA飛輪殼設(shè)計</p><p>　　2.1飛輪殼簡介及材料選用<

14、;/p><p><b>　　2.11飛輪殼簡介</b></p><p>　　飛輪是個轉(zhuǎn)動慣量很大的圓盤，其主要功用是將在做功行程中傳輸給曲軸的功的一部分儲存起來，用以在其他行程中克服阻力，帶動曲柄連桿機構(gòu)越過上、下止點，保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角度和輸出轉(zhuǎn)矩盡可能均勻，并使發(fā)動機可能克服短時間的超載荷；此外，在結(jié)構(gòu)上飛輪又往往用作汽車傳動系統(tǒng)中摩擦離合器的驅(qū)動件。</p>

15、;<p>　　飛輪殼安裝于發(fā)動機與變速箱之間，外接曲軸箱、啟動機、油底殼，內(nèi)置飛輪總成，起到連接、防護和載體的作用。飛輪殼的前端面與發(fā)動機的機箱聯(lián)結(jié)，后端面內(nèi)孔與飛輪蓋配合，飛輪在飛輪殼內(nèi)高速轉(zhuǎn)動。飛輪在高速旋轉(zhuǎn)的過程中，飛輪殼起到連接、防護和載體的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強度且應(yīng)具有較強的耐磨性，以適應(yīng)飛輪殼的工作條件。</p><p>　　2.12飛輪殼材料選用及處理</p>

16、<p>　　飛輪殼的材料若選用HT200，珠光體灰口鐵。其特性是該材料能承受較大的應(yīng)力（抗拉強度達200MN/；抗彎強度達400MN/）。其金相組織結(jié)構(gòu)為鐵素體和滲碳體組成的機械混合物，由于它是硬的滲碳體和軟的鐵素體相間組成的混合物，所以其機械性能介于鐵素體和滲碳體之間，故強度較高，硬度適中，有一定的塑性，但從金相組織顯微來看，鑄鐵中化合碳正好等于0.77%，珠光體中的鐵素體與滲碳體一層層交替間隔，呈片狀排列，而其余的碳是以片

17、狀石墨狀態(tài)存在，使切削過程中切屑不能連續(xù)成形。</p><p>　　N485QA飛輪殼選用的材料為HT200，珠光體灰鑄鐵。該材料強度、硬度相對較高，具有良好的減振性，對機械振動起緩沖作用，從而阻止振動能量的傳播；具有優(yōu)良的耐磨性，缺口敏感性小，外來缺口對灰鑄鐵的疲勞強度影響甚微，從而增加了零件工作的可靠性。由于灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。灰鑄鐵的焊接性能很差，如焊接區(qū)容易出現(xiàn)白口組織，裂紋的傾向較大。

18、但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。由于飛輪殼尺寸較大，形狀較為復(fù)雜，毛坯宜用鑄件。</p><p>　　N485QA飛輪殼形狀簡單，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，屬殼體類零件。對鑄件精度要求較高、表面質(zhì)量與機械性能要好，故而選擇了砂型鑄造。該飛輪殼屬于大批量生產(chǎn)，不宜采用手工鑄造，而應(yīng)該選用金屬模機器造型。機器造型可大大提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，鑄件尺寸精確，表面光潔，加工余量小。為實現(xiàn)飛輪殼連接、防護和載體的作用，其后

19、端面內(nèi)孔要與飛輪蓋的配合，因此加工精度要求較高。飛輪殼在工作過程中需要有良好的耐磨性，為增強其切削加工性能，去除內(nèi)應(yīng)力，該工件要求經(jīng)過退火處理，硬度范圍175~225HBS。</p><p>　　2.2 N485QA飛輪殼結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　2.21飛輪殼前端面孔設(shè)計：</p><p>　　根據(jù)柴油機拆卸實習可知，曲軸的后端面伸出曲軸箱外與飛輪配鉸，根

20、據(jù)測繪可知飛輪殼殼體直徑為φ350mm；曲軸后端面直徑為φ126.8 mm，故飛輪殼前端面孔設(shè)計尺寸應(yīng)該為φ126 .8mm。</p><p>　　（1）基準制的選用：</p><p>　　選擇基準制應(yīng)從結(jié)構(gòu)、工藝、經(jīng)濟性幾方面綜合考慮，權(quán)衡利弊。</p><p>　　1）一般情況下，優(yōu)先選擇基孔制?？准庸ひ容S加工困難很多，而且多數(shù)加工方法采用定尺寸刀具和量具。選

21、用基孔制，可以減少標準刀具和量具的數(shù)量。只要在有明顯經(jīng)濟效益的情況下選用基軸制。</p><p>　　2）孔與標準件配合時，基準制選定通常依標準件而定。</p><p>　　綜上所述，故飛輪殼前端面孔與曲軸前端面軸的配合選用基孔制。</p><p>　?。?）公差等級的選用：</p><p>　　合理選用公差等級，對解決機器零件的使用要求與制

22、造成本之間的矛盾起著決定性作用。一般使用原則如下：</p><p>　　1）對于基本尺寸小于或等于500mm的較高等級的配合，由于孔比同級的軸加工困難，當標準公差小于或等于IT8級時，推薦孔比軸低一級相配合。</p><p>　　2）選擇公差等級既要滿足設(shè)計要求，又要考慮工藝的可能性和經(jīng)濟型。即在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用較低公差等級。一般情況選用IT5-IT12用于配合尺寸公差。&

23、lt;/p><p>　　綜上所述，故飛輪殼前端面孔與曲軸后端面軸選用公差等級IT8即可。</p><p><b>　?。?）配合的選用：</b></p><p>　　設(shè)計中，根據(jù)使用要求，應(yīng)盡可能選用優(yōu)先配合和常用配合以利于匹配，如果不能滿足要求可選用一般用途孔、軸帶組成的配合，也可選用國際提供的任一孔、軸帶組成所需的配合。采用類比法即參照同類機型

24、機器或機構(gòu)中經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證的已用配合的使用情況，再考慮所設(shè)計的機器的使用要求，合理確定所需配合。</p><p>　　因為飛輪殼前端面孔與曲軸后端面軸配合精度要求不高，只是定位，有一定的間隙，飛輪殼是殼體零件，無相對轉(zhuǎn)動，要求零件可以自由裝拆，配合精度在IT7-IT11之間（已選用IT8），所以可以選用間隙配合，其基本偏差為H。（可參考下圖（1）、圖（2）尺寸≤500mm軸、孔一般、常用、優(yōu)先公差帶。）<

25、/p><p>　　綜上所述，故飛輪殼前端面孔與曲軸后端面軸配合選用優(yōu)先配合H8／h7</p><p>　　圖（1） 尺寸≤500mm軸一般、常用、優(yōu)先公差帶</p><p>　　圖（2） 尺寸≤500mm軸一般、常用、優(yōu)先公差帶</p><p>　　查表可得飛輪殼前端面孔的尺寸可定為φ126.8mm</p><p>　　

26、2.22 飛輪殼馬達孔設(shè)計</p><p>　　根據(jù)對N584QA柴油機的拆卸和測繪可知電動機的裝配孔徑的設(shè)計尺寸為81.2mm，根據(jù)以上的基準制、公差等級、配合要求內(nèi)容分析。電動機可視為標準件，要求飛輪殼上的馬達孔與電動機配合，故選用基軸制；電動機與馬達孔之間無相對轉(zhuǎn)動，只是一般的定位配合，選用范圍為IT4-IT11級，選用IT9級；配合方式是H9／h9，電動機可自由拆卸。</p><p&g

27、t;　　圖（3）馬達孔設(shè)計尺寸及位置</p><p>　　查表可得;電動機裝配孔徑即飛輪殼馬達孔徑為φ81.2</p><p>　　2.23 飛輪殼后端面螺孔設(shè)計</p><p>　　根據(jù)柴油機拆卸可知，飛輪殼后端面是與離合器蓋相配合，為保證離合器蓋不松脫，必須設(shè)計螺栓連接用于加強連接。由于接觸面為圓形面，根據(jù)機械設(shè)計內(nèi)容需要確定螺栓分布、螺栓受力分析，螺栓選型，設(shè)

28、計中應(yīng)該盡量滿足零件使用要求、減少加工表面、節(jié)省原材料，已達到最佳設(shè)計，為企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本，縮短耗用工時，提高經(jīng)濟效益。</p><p>　?。?）螺孔的分布設(shè)計：</p><p>　　1）螺栓的布置應(yīng)使各螺栓受力均等。</p><p>　　2）螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距。布置螺栓時，各螺栓軸線以及螺栓軸線和機體壁之間的最小距離，應(yīng)根據(jù)扳手所需的活動空間的大小來

29、決定。</p><p>　　3）分布在同一圓周上的螺栓的數(shù)目，應(yīng)取4、6、8、12等偶數(shù)，以便在圓周上鉆孔時的分度和畫線。</p><p>　　綜上所述,螺孔初步設(shè)計在圓周上平均分布12個。</p><p><b>　　如下圖所示</b></p><p>　　如圖（4）螺栓孔的分布</p><p>

30、;　?。?）螺栓的受力分析：</p><p>　　飛輪后端面上的螺栓主要受來自離合器蓋的工作剪力。這種連接是利用鉸制孔用螺栓抗剪切應(yīng)力來承受載荷F的，螺栓桿與孔壁之間無間隙，接觸表面受擠壓，在連接結(jié)合面處螺栓桿受剪切。因此分別按受擠壓和剪切強度條件來計算。（如圖（3）所示）</p><p>　　采用普通螺栓聯(lián)接，螺栓數(shù)目為Z=12。</p><p>　　1）分析聯(lián)接

31、載荷：由于離合器重力作用，聯(lián)接受力有：</p><p>　　橫向載荷 Fv=F= 11084N</p><p>　　軸向載荷 Fh=0 N</p><p>　　翻轉(zhuǎn)力矩 M=Fv×150=462750 N.mm</p><p>　　2）由于Fh=0，各個螺栓受到的軸向工作載荷也為F1=0;由于翻轉(zhuǎn)力矩作用，垂直上側(cè)各個螺栓受到

32、的加載的作用，而垂直下側(cè)螺栓受到減載作用。根據(jù)</p><p>　　圖（5）飛輪殼后端面螺孔設(shè)計位置</p><p>　　公式：==2203 N;</p><p>　　∴垂直上側(cè)的螺栓所受的軸向工作載荷為;</p><p>　　F=F1+Fmax=2203 N</p><p>　　3)在橫向力Fv的作用下，底部連接結(jié)合

33、面可能產(chǎn)生滑移，根據(jù)結(jié)合面不滑移條件</p><p>　　查表可得結(jié)合面間的摩擦系數(shù)f=0.16，取防滑系數(shù)為=1.2并取；因為Fh=0所以上述公式可變更為下式：</p><p>　　則各螺栓所需的預(yù)緊力為：</p><p>　　4)上面每個螺栓所受的總拉力</p><p><b>　?。?）確定螺栓直徑</b><

34、/p><p>　　選擇螺栓材料為Q235、性能等級為4.6的螺栓，查表可得材料的屈服極限σs=240Mpa,安全系數(shù)S=1.5,故螺栓許用應(yīng)力【σp】=</p><p>　　根據(jù)公式求得螺栓危險截面直徑為：</p><p>　　按照標準選擇螺紋公稱直徑d=10mm，公稱長度為L=30mm</p><p>　　(4)校核螺栓組連接結(jié)合面的工作能力&

35、lt;/p><p>　　1）連接結(jié)合面下端的擠壓應(yīng)力不超過許用值，防止結(jié)合面壓碎。根據(jù)以下公式校核：</p><p>　　（其中W為接觸面面積。）</p><p>　　查表可得σp=0.5σb=0.5×250 Mpa》1.84 Mpa，故連接結(jié)合面下端不致壓碎。</p><p>　　2）保證受力時結(jié)合面無間隙，根據(jù)以下公式校核：<

36、/p><p><b>　　故不會差生間隙。</b></p><p>　　3）螺栓預(yù)緊力是否合適，根據(jù)下式校核：</p><p>　　已知σs=240Mpa，A1=</p><p><b>　　取下限即為 </b></p><p>　　而預(yù)緊力為6520N,小于上值，故滿足要求

37、。</p><p>　　4）螺栓桿與孔壁的擠壓強度條件，根據(jù)以下公式校核：</p><p>　　∴ 故擠壓強度滿足要求。</p><p>　　5）螺栓桿的剪切強度條件，根據(jù)以下公式校核</p><p>　　據(jù)計算可知，剪切強度滿足要求。</p><p>　　確定公稱直徑后，飛輪殼后端面12個螺栓的類型選擇M10

38、15;30普通螺栓連接，螺孔也應(yīng)該選擇相應(yīng)的配合。至于螺母、墊圈、螺距、配合等尺寸和要求因篇幅有限，本人不在闡述。</p><p>　　2.24 飛輪殼后端面螺栓通孔設(shè)計</p><p>　　為了將飛輪殼及飛輪總成固定在機體上，必須設(shè)計螺栓連接，此螺栓連接的設(shè)計方法與前端面螺孔設(shè)計類似，要用到以下公式： </p><p>　　根據(jù)計算可 這8個螺栓連接的公稱直徑可選

39、用M10×30,經(jīng)過校核之后可以滿足零件使用要求。</p><p>　　圖（6）飛輪殼后端面螺栓通孔位置</p><p>　　2.25 飛輪殼前端面銷孔設(shè)計</p><p>　　(1)銷孔的位置及材料選用：</p><p>　　銷主要用于裝配定位，也可以連接和鎖定零件。在發(fā)動機裝配過程中需要銷來給與飛輪殼一個支持和定位，必須要用到銷

40、。銷的類型可根據(jù)工作要求選定，用于連接的銷的直徑可根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)特點按經(jīng)驗選定，必要時也要強度校核。</p><p>　　飛輪殼前端面在發(fā)動機裝配過程中需要支撐和定位，根據(jù)要求設(shè)計銷選擇普通圓柱銷即可，銷的位置應(yīng)該分布在緊固螺栓的對稱方向上，設(shè)計兩個銷即可滿足要求，銷在每一被聯(lián)接內(nèi)的長度，約為銷直徑的1-2倍。材料通常選用45號鋼，熱處理后硬度為HRC30-36.</p><p>　　(2

41、)銷的尺寸設(shè)計：</p><p>　　因為飛輪殼銷的受力主要來自飛輪殼重量引起的剪切力F，根據(jù)以下計算公</p><p><b>　　式：</b></p><p>　　其中 Z為銷的數(shù)目；</p><p><b>　　F為橫向剪切力；</b></p><p><b>

42、;　　d為銷的公稱直徑；</b></p><p>　　為銷許用剪切應(yīng)力Mpa，一般=80Mpa</p><p>　　根據(jù)已知條件可以計算出</p><p>　　由以上可知可選擇公稱直徑3mm以上的銷，為了滿足要求又要節(jié)約成本可選擇公稱直徑d=10mm，長度l=20mm的銷聯(lián)接，即銷 10×20-GB121-76。所以銷孔的孔徑的設(shè)計尺寸為=10

43、mm；孔深度為l=20mm。</p><p>　　2.25 周邊平面的改進設(shè)計</p><p>　?。?）周邊平面凸臺設(shè)計：</p><p>　　飛輪殼不但是連接機體和離合器的載體，起到了連接、防護的作用，而且也可以設(shè)計有機體的支撐架的部件，如下圖所示：在飛輪殼垂直軸線兩端對稱位置布置兩個類似長方形的凸臺，這個凸臺就是支撐架的安裝位置，在兩個平面表面各加工四個螺孔以

44、供安裝腳架。</p><p>　?。?）周邊平面散熱窗的設(shè)計：</p><p>　　經(jīng)過對N485QA整機拆卸，仔細觀察飛輪殼，發(fā)現(xiàn)此飛輪殼存在一定的結(jié)構(gòu)缺陷。</p><p>　　此柴油機為滿足日益嚴格的排放法規(guī)，已經(jīng)開始采用電控燃油噴射系統(tǒng)，作為電控系統(tǒng)的一個組成部分，各類高精度傳感器也必須隨之運用。而采集發(fā)動機轉(zhuǎn)速的曲軸傳感器大都裝配在飛輪殼上。</p&

45、gt;<p>　　在飛輪殼與離合器組成的封閉空腔內(nèi)，離合器與飛輪嚙合的過程中，隨發(fā)動機一起旋轉(zhuǎn)，進而容易使溫度急劇上升，由于離合器摩擦片與飛輪易產(chǎn)生干摩擦，進而容易產(chǎn)生金屬粉末，而金屬粉末在封閉空腔內(nèi)隨飛輪不停地旋轉(zhuǎn)。同時，曲軸轉(zhuǎn)速傳感器頭部帶有磁性，從而把金屬粉末吸到傳感器頭部，影響發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號，使發(fā)動機運行不穩(wěn)，嚴重甚至會損壞曲軸傳感器。</p><p>　　為了克服上述缺點，可以在飛輪殼周

46、邊布置散熱窗以減少金屬粉末產(chǎn)生，又能將金屬粉末排除飛輪殼。此設(shè)計的結(jié)構(gòu)有：1、散熱窗通口 ；2、固定螺栓； 3、 防水蓋板。</p><p>　　此種改進即在散熱窗口上設(shè)有防水蓋板，所述的防水蓋板包括一組按相同角度向上傾斜設(shè)置的葉片，通過設(shè)置在邊角的螺栓與飛輪殼體固定連接，也可以與殼體成為一體，但提高了鑄造加工難度。設(shè)計優(yōu)點：在柴油機工作時，離合器的摩擦片與飛輪由于干摩擦產(chǎn)生的金屬粉末在空腔中隨飛輪

47、一起運動，其可以通過散熱窗排出機外，防水蓋板可避免外界的水通過散熱窗進入飛輪殼內(nèi)部。結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、節(jié)約材料，容易安裝和拆卸。</p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p>　　圖（7）防水蓋板三維圖</p><p>　?。?）周邊平面觀察孔設(shè)計：</p><p>　　在調(diào)整柴油機氣門間隙時，都是

48、轉(zhuǎn)動柴油機的飛輪，通過飛輪殼上的觀察孔來觀察飛輪刻線與飛輪殼觀察孔刻線的對齊情況，當飛輪刻線與飛輪殼觀察孔刻線對齊時，恰好是柴油機一缸貨六缸的上止點位置。這種調(diào)整柴油機氣門間隙的方法，存在速度慢和不準確的弊端。</p><p>　　為了解決上述難題需要設(shè)計一種能迅速且準確地調(diào)整柴油機一缸或六缸上止點位置，故作一下改進設(shè)計：</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計一種柴油機飛

49、輪殼觀察孔蓋板，與現(xiàn)有的觀察孔 （長：65mm，寬：30mm，高：15mm）相匹配，即形狀吻合，尺寸大小能覆蓋飛輪殼的觀察孔。設(shè)計的柴油機飛輪殼觀察孔蓋板包括：蓋板體、安裝孔、缺口、指針。</p><p>　　1）蓋板體：結(jié)構(gòu)特點是在蓋板上設(shè)有安裝孔，并在蓋板體中段一側(cè)設(shè)有缺口，該缺口的內(nèi)邊上固結(jié)有與蓋板體垂直的指針。</p><p>　　2）安裝孔：安裝孔最好設(shè)計為橢圓孔，可以上下左右靈

50、活移動；安裝孔的數(shù)量是2個，分別設(shè)置在蓋板體長度方向的兩端部位；安裝時，用螺栓穿過安裝孔旋接在飛輪殼上。</p><p>　　3）缺口和指針：蓋板將飛輪殼觀察孔蓋住時，使指針伸入到飛輪殼觀察孔內(nèi)部。松開螺栓，移動蓋板體，使飛輪殼觀察孔通過蓋板體上的缺口暴露在視線范圍內(nèi)，眼睛順著指針通過蓋板體上的缺口和飛輪殼觀察孔能看到飛輪的標識；緩慢轉(zhuǎn)動飛輪盤，直到看到飛輪上的刻線恰好對準伸入到飛輪殼觀察孔內(nèi)的指針，此時即為發(fā)動

51、機一缸貨六缸的上止點位置。避免了視覺誤差。</p><p>　　觀察孔蓋板設(shè)計數(shù)據(jù)：</p><p>　　長：67mm，寬：34mm，厚：1.5mm</p><p>　　安裝孔螺栓:小六角螺母M8 GB51-76 </p><p>　　如下圖所示 </p><p>　　圖

52、（8）觀察孔蓋三維圖</p><p>　　2.3 N485QA飛輪殼工藝分析及設(shè)計</p><p>　　飛輪殼通過鑄造之后形成毛坯，而毛坯必須經(jīng)過加工方可投入使用要求必須要對飛輪殼各個部位進行工藝分析，以便制造出符合裝配要求的零件，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。</p><p>　　2.31 形狀和位置公差分析設(shè)計</p><p>　?。?）為了保證飛

53、輪殼與發(fā)動機箱體的接觸精度及密封，根據(jù)這種要求，并考慮飛輪殼前端面的基本尺寸合理選擇形位公差。 </p><p>　　1）由于前端面表面精度等級IT10級，由飛輪殼前端面的主參數(shù)L大約為》150-180mm，查表可知平面度為0.1mm； </p><p>　　2）由于前端面中心線與后端面孔中心線的精度等級為IT10級，由飛輪殼前端面主參數(shù)直徑D在》160-250mm，查表可知垂直度為0

54、.25mm</p><p>　?。?）為了保證飛輪殼后端面與其他零部件的接觸精度，以及保證飛輪在飛輪殼內(nèi)部的正常運轉(zhuǎn)。</p><p>　　1）可選后端面的平面的精度等級IT10級，由飛輪殼后端面的主參數(shù)L》250-400mm，查表可知平面度為0.12mm；</p><p>　　2）可選后端面與前端面的精度等級為IT10級，由飛輪殼后端面主參數(shù)直徑D在》160-25

55、0mm，查表可知平行度為0.25mm；</p><p>　　3）可選后端面與內(nèi)孔的圓跳度的精度等級為IT10級，由飛輪殼后端面主參數(shù)直徑D在》120-250mm，查表可知圓跳度為0.2mm；</p><p>　　(3)為了保證前端面孔φ126.8mm與其他零件配合，且保證精度。由于圓心相對于X軸、Y軸的位置度精度等級為IT8級，查表可選位置度為0.3mm；</p><p

56、>　　（4）由于前端面銷孔2-φ10mm既是裝配時安裝銷以供飛輪殼定位之用，又是在飛輪殼在精加工過程中作為精基準，為了保證位置的準確性，由于精度等級IT7級，查表可知銷孔的位置度為0.1mm</p><p>　　（5）由于后端面孔8-φ10mm將直接影響飛輪殼與發(fā)動機箱體的裝配牢固與否，應(yīng)保證其位置的準確，由于后端面孔的精度等級已選IT11級，查表可知后端面孔相對于X軸、Y軸確定的位置精度為0.3mm<

57、;/p><p>　　（6）由于后端面馬達螺孔2-φ12mm將影響飛輪殼與電動機的裝配，為保證精度，相對于馬達孔中心線的位置度為0.4mm。</p><p>　　綜上所述，該飛輪殼的各項技術(shù)要求制訂的合理，基本符合該零件在工作中的功用。</p><p>　　2.32表面粗糙度確定</p><p>　　表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距和峰谷所組成

58、的微觀幾何形狀特征。它主要是由所采用的加工方法形成的，如加工表面的刀痕及切削分裂時的材料塑性變形等。</p><p>　　N485QA型柴油機飛輪殼各個表面要求不同，所以制定以下表面粗糙度：</p><p>　　1）飛輪殼前端面銷孔是作為定位和加工精基準的部位，但不要求太精確，接近于精加工，微見加工紋理。可選擇粗糙度= 1.6μm；</p><p>　　2）飛輪殼前

59、、后端面及馬達孔都是與其他零件連接而不是配合的表面，屬于半精加工表面，少見加工紋理?？蛇x擇粗糙度= 3.2μm；</p><p>　　3）后端面螺栓通孔8-M10×30、后端面螺孔12-M10、前端面馬達螺孔2-M12、和周邊面螺孔8-M6-7H均屬緊固件表面，屬于半精加工表面，可見加工紋理?？蛇x擇粗糙度= 6.3μm；</p><p>　　2.33審查飛輪殼的工藝性</p

60、><p>　　分析N485QA零件可知，飛輪殼前后兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相臨表面，這樣既減少了加工面積，又提高了工作時飛輪殼端面的接觸剛度；前端面銷孔2-φ10mm、后端面螺栓通孔8-φ10mm的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面（飛輪殼前后兩端面，前端面孔φ126.8mm、前端面銷孔2-φ10mm、馬達孔φ82）外，其余表面加工精度均較低，不

61、需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。</p><p>　　2.34工藝設(shè)計評價</p><p>　　在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下，對于零件圖上標注的尺寸精度和表面粗糙度要求應(yīng)取經(jīng)濟值。若尺寸公差規(guī)定過嚴，表面粗糙度值規(guī)定過小，盡管提高了零

62、件的精度，但是必然也會無謂地增加產(chǎn)品制造成本。</p><p>　　該飛輪殼的幾個主要工作面因為關(guān)系到與其他零件的接觸精度和配合精度，表面粗糙度相對于其他非工作面來說相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法也能保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件尺寸精度的等級和表面粗糙度的確定合理。（如下表1所示）</p><p>　　表1 飛輪殼零件工藝技術(shù)要求</p>&l

63、t;p>　　2.5 N485QA飛輪殼設(shè)計總結(jié)</p><p>　　由于飛輪殼是殼體類零件，整個零件曝露在發(fā)動機外圍，與發(fā)動機內(nèi)部精密零件稍有區(qū)別，但是總結(jié)下來也有以下重點之處：</p><p>　　1，選材：選材一般都用HT200，但是可以在提高成本改善質(zhì)量的條件下將其改選為球墨鑄鐵。</p><p>　　2，定位：定位銷的設(shè)計要精確，這關(guān)系到整個飛輪殼與

64、機體配合好壞。</p><p>　　3，螺栓；螺栓設(shè)計要既滿足強度和剛度要求，又要設(shè)計合理的分布，同時在生產(chǎn)中考慮成本的預(yù)算，正確選用螺栓的配套。</p><p>　　4，前端面與后端面的形位公差確定：因為這關(guān)系到飛輪殼與機體連接面的配合及密封效果。</p><p>　　5，觀察孔的改進設(shè)計：改進之處即在于可以精確找到上止點位置。</p><p&

65、gt;　　6，周邊通孔改進設(shè)計：改進之處可以將飛輪殼內(nèi)部鐵屑粉末隨時排除，保證了發(fā)動機的快速響應(yīng)性能。</p><p><b>　　7，</b></p><p>　　3　N485QA噴油泵支架設(shè)計</p><p>　　3.1 噴油泵支架簡介及材料選用</p><p>　　3.11噴油泵支架簡介</p>&l

66、t;p>　　柴油機上的噴油泵多為通過支架固定，通過高壓油管為柴油機供油，并且采用油泵支架時，為了加固穩(wěn)固性和安全性，多采用高剛度的油泵支架，并在噴油泵支架上采用一些措施以加強支架的整體剛度。但是，隨著目前柴油機配套范圍的擴大，柴油機在正常運轉(zhuǎn)時會比較容易差生振動，而由于油泵支架的剛度比較高，油泵支架會發(fā)生共振，即柴油機在整車常用運轉(zhuǎn)下，有可能與噴油泵支架發(fā)生共振從而和高壓油管形成共振，而高壓油管在發(fā)生共振后有可能受到損壞從而導(dǎo)致高

67、壓油管失效，影響柴油機發(fā)動機的正常工作。所以噴油泵支架的好壞也決定了柴油機的品質(zhì)。</p><p>　　目前，市面上的柴油機噴油泵支架類型很多，一般設(shè)計的都很簡單，有的是靠一般支架固定在機體上；而且是與齒輪室連接一體。經(jīng)拆裝分析可知N485QA柴油機噴油泵是與齒輪室連接一體，沒有發(fā)現(xiàn)有噴油泵支架，所以柴油機可靠性不是太好。所以有必要設(shè)計一種新型柴油機噴油泵支架對噴油泵起到固定和支撐作用。（表2所示的是一般支架設(shè)計

68、要求）</p><p>　　表2 噴油泵支架設(shè)計的一般要求</p><p>　　3.12 噴油泵支架的材料選用及處理</p><p>　　材料選用主要是根據(jù)支架的使用要求。多數(shù)支架形狀不是太復(fù)雜，并且工藝要求也不是很高，所以一般使用鑄造，由于鑄鐵的鑄造性能好、價廉和吸振能力強，所以應(yīng)用最廣泛。HT150（鑄件壁厚2.5-10mm；力學(xué)性能≥175Mpa；硬度≥137

69、-205HBS）流動性好，主要用于受較大等彎曲應(yīng)力(約為)，大多數(shù)用于支架、箱體等零件。滿足噴油泵支架的使用要求，并且材料廉價，成本低。</p><p>　　鑄鐵支架必要時需時效處理，其目的是在不降低鑄鐵力學(xué)性能的前提下，使鑄鐵的內(nèi)應(yīng)力和機加工切削應(yīng)力得到消除或穩(wěn)定，以減少長期使用中的變形，保證幾何精度。時效處理的方法很多，為了節(jié)約成本可以采用自然時效處理，即粗加工后放在室外擱置相當長一段時間（一般一年）使內(nèi)應(yīng)力

70、自然松弛和消除，方法簡單、效果好。</p><p>　　3.2 噴油泵支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　?。ˋ） 單體泵的安裝固定方式一般都用法蘭安裝在機體上，用2-3個螺栓緊固，只有大型強化泵用4-6個螺栓緊固；主要安裝尺寸見下表： </p><p><b>　　mm</b></p><p

71、>　?。˙） 多缸合成泵的安裝與連接有以下幾種方式：a，固定板（或法蘭）安裝，多用于6缸以下的小型噴油泵；b，支架安裝，用泵體底部圓弧固定緊在支架上；c， 平板安裝，用噴油泵體平面固緊在平板支架上。（圖示）</p><p>　　3.21 支架的基本結(jié)構(gòu)確定</p><p>　　為了與噴油泵匹配設(shè)計支架的結(jié)構(gòu)包括噴油泵支架本體，并且在本體上設(shè)有可加強噴油泵支架整體剛度的加強筋，加強筋

72、包括在噴油泵支架本體的兩側(cè)上有支架底部向頂部延伸的第一加強筋、第二加強筋和第三加強筋；其中第二加強筋可與第一加強筋延伸相交，而與第三加強筋延伸分離。由于在噴油泵支架的兩側(cè)上設(shè)有延伸的加強筋，并且這些延伸的加強筋相互之間以一定的方式排列，達到了在噴油泵支架的安全性能下降低了剛度，從而降低了支架的整體剛度，也使噴油泵支架避開了與柴油機發(fā)動機的共振頻率，提高了發(fā)動機的可靠性。</p><p>　　參照下面兩圖，在噴油泵

73、支架本體1上設(shè)有加強噴油泵支架整體剛度的加強筋，該加強筋包括在支架本體1的兩側(cè)面上由支架底部向頂部延伸的第一加強筋2、第二加強筋3和第三加強筋4；其中第二加強筋3延伸的方向與第一加強筋2的延伸方向相交，而與第三加強筋4的延伸方向避開，已達到合理的分布。為盡可能的降低噴油泵支架的剛度，達到避開與柴油機發(fā)動機共振轉(zhuǎn)速的目的，可采用加強筋的延伸段高于起始端，使加強筋在支架的側(cè)面上成為一三角形。</p><p><

74、b>　　圖（）</b></p><p><b>　　圖（）</b></p><p>　　根據(jù)參數(shù)可以確定支架的基本參數(shù)，支架結(jié)構(gòu)要設(shè)計合理，不僅要與發(fā)動機機體表面配合，而且要與發(fā)動機上所使用的噴油泵配合，保證噴油泵工作的一般要求。</p><p>　　4 N485QA柴油發(fā)動機拆裝及主要部件</p><p

75、>　　4.1 N485QA柴油機的拆裝</p><p>　　N485QA柴油機是全柴動力的主導(dǎo)產(chǎn)品之一，該機型的特點是：體積小、轉(zhuǎn)速高、重量輕、馬力強勁；直噴式燃燒室，油耗低、易啟動；配套方便，與市場上所有N485柴油機安裝尺寸均可通用；市場保有量大、零部件與市場上所有N485柴油機基本通用；N485QA型柴油機達到了國Ⅱ指標。</p><p>　　2.1 拆裝目的及要求</

76、p><p>　　1、熟悉N485QA柴油機的構(gòu)造；</p><p>　　2、了解常用工具的種類和功用；</p><p>　　3、了解N485QA柴油機的拆裝步驟和操作方法；</p><p>　　4、學(xué)會各種拆裝工具的操作和使用方法。</p><p>　　2.2 拆裝使用的工具、設(shè)備器材</p><p&g

77、t;　　1、全柴N485QA柴油機一臺。</p><p>　　2、扭力扳手、套筒扳手等各種常用工具。</p><p>　　2.3 拆裝注意事項及觀察要點 </p><p>　　1、柴油機拆裝前，機體內(nèi)的潤滑油和冷卻水應(yīng)放盡，潤滑油要收集在專用的容器內(nèi)。</p><p>　　2、將柴油機放在寬敞明亮地方，以便能更好的進行拆卸。</p>

78、;<p>　　3、將工具及裝零散小零件的盛具放在要拆裝的柴油機周圍，準備數(shù)張報紙以防止柴油機的零部件在拆卸后落塵。</p><p>　　4、注意觀察柴油機各總成、部件間的相互關(guān)系、安裝位置、調(diào)整部位及拆裝順序。</p><p>　　2.4 拆裝方法及步驟</p><p>　　內(nèi)燃機的拆裝應(yīng)本著由表及里、由附件到主機，并遵循先由整機拆成總成、由總成拆成部

79、件、再由部件拆成零件的原則進行。</p><p>　　N485QA柴油機的拆卸步驟：</p><p>　　1、拆卸缸頭套，擰螺栓時要以對角線逐個擰下；</p><p>　　2、拆卸發(fā)電機、啟動電機；</p><p>　　3、拆卸水泵、節(jié)溫器總成；</p><p>　　4、拆卸排氣管、呼吸器總成；</p>

80、<p>　　5、拆卸搖臂總成，注意螺栓應(yīng)從兩邊向中間逐個擰松拆卸；</p><p>　　6、拆卸油管、頂桿，頂桿要注意標記，按順序擺放好；</p><p>　　7、拆卸噴油器、回油管、高壓油管；</p><p>　　8、拆卸柴油濾清器、機油濾清器、強制潤滑油管；</p><p>　　9、拆卸皮帶輪，要順著鍵槽均勻用力；</p&

81、gt;<p>　　10、拆卸齒輪室蓋，注意拆卸螺栓時要對角線逐個均勻擰松再擰下；</p><p>　　11、拆卸齒輪系，包括惰齒輪、曲軸正時齒輪、正時齒輪，注意裝配時的標記“0”與“00”對準；</p><p>　　12、拆卸氣缸蓋部件，注意拆卸螺栓時要先兩邊后中間逐個均勻擰松在擰下；</p><p><b>　　13、拆卸汽缸墊；</

82、b></p><p>　　14、拆卸離合器總成；</p><p><b>　　15、拆卸飛輪；</b></p><p>　　16、拆卸油底殼總成，注意螺栓要對角線逐個均勻擰松在擰下；</p><p><b>　　17、拆卸飛輪殼；</b></p><p><b&g

83、t;　　18、拆卸機油泵；</b></p><p>　　19、拆卸凸輪軸部件，注意拆卸時不能用力過度，要慢慢轉(zhuǎn)動凸輪軸將其拆下；</p><p>　　20、拆卸噴油泵總成；</p><p>　　21、拆卸機體前端，包括惰輪軸及齒輪室，拆卸齒輪室時要小心，注意定位銷的位置，拆卸時不能偏折，以免損壞齒輪室；</p><p>　　22、

84、拆卸后油封蓋及放水閥部件；</p><p>　　23、拆卸連桿蓋，注意安裝順序，并明確標記，擺放整齊；</p><p>　　24、拆卸主軸承蓋，注意主軸承上的標記，同時注意上下軸瓦的油槽及油孔位置，以及上、下止推片的兩側(cè)，油槽面要向外；</p><p>　　25、拆卸曲軸部件，要水平將曲軸取出；</p><p>　　26、拆卸活塞連桿組，用木