摘要：本次毕业设计我先查阅了相关文献对活塞的发展状况进行了简述，对6108柴油机活塞进行结构上的设计，主要设计内容包括活塞顶部、活塞环槽部、活塞裙部、活塞环和活塞销的尺寸设计。并对整个活塞进行疲劳强度校核，使活塞满足了设计的强度要求。最后在根据计算所得出的尺寸参数画出活塞的零件图、活塞环、销的零件图以及活塞的装配图。

使用inventor软件对活塞进行了三维实体建模。通过对活塞的三维模型有限元分析模拟出了活塞的力边界条件和位移边界条件，并进行活塞静力学分析。校核在危险载荷作用下的疲劳强度和安全系数。

关键词：6108柴油机 活塞 优化设计

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1柴油机的发展史和现状-1

1.1.1柴油机的发展史-1

1.1.2国内柴油机的现状-2

1.2柴油机活塞的发展趋势-3

2 6108柴油机活塞的设计-5

2.1活塞的工作条件、结构型式和材料的选择-5

2.1.1活塞的工作条件和设计要求-5

2.1.2活塞的材料选择-6

2.2活塞主要尺寸的确定和结构设计-6

2.2.1活塞高度-7

2.2.2压缩高度-7

2.2.3顶岸高度的设计-8

2.2.4活塞环的数目及排列-8

2.2.5环槽尺寸-8

2.2.6环岸高度-9

2.2.7活塞顶厚度-9

2.2.8裙部长度-9

2.2.9裙部壁厚-9

2.2.10活塞销直径和销座间隔-9

2.3活塞的头部设计-10

2.3.1设计要点-10

2.3.2活塞顶形状-10

2.3.4活塞头部截面形状-10

2.4 活塞的销座设计-10

2.5 销孔外圆直径设计-11

2.5 活塞的裙部设计-11

2.5.1裙部椭圆设计-11

2.5.2销孔的位置-12

2.6 活塞参数总表-12

2.6 活塞强度计算-12

2.6.1活塞顶机械应力-12

2.6.2第一环岸-12

2.6.3裙部比压-13

2.6.4销座比压-13

2.7 活塞销的设计-13

2.7.1活塞销的结构和尺寸-13

2.7.2活塞销的材料-14

2.7.3活塞销的强度校核-14

2.7.4活塞销的强化工艺-15

2.8活塞环的设计-15

2.8.1活塞环的设计要求-15

2.8.2活塞环形状及主要尺寸-15

2.8.3活塞环的强度计算-15

3活塞的三维模型-17

3.1 活塞的建模过程-17

3.1.1 新建文件-17

3.1.2 创建活塞的整体-17

3.1.3 创建活塞环槽-18

3.1.4 活塞裙部和的创建-18

3.1.5 活塞销座的创建-19

3.1.6 活塞销孔的设计-20

3.1.7  活塞油环排油孔的创建-21

3.1.8 活塞裙部的修改-21

3.1.9 活塞销座的卡环凹槽及活塞销座油孔的设计-22

3.1.10 活塞销座的加强筋的三维创建-23

3.2 活塞的三维模型-23

4活塞的有限元分析与优化-25

4.1 活塞有限元应力分析模型的建立-25

4.1.1 零件材料的选择-25

4.1.2 约束的选择-25

4.1.3 载荷的加载-26

4.1.4 活塞网格的划分-27

4.1.5 活塞有限元分析的结果-28

4.2有限元分析结论及优化方案-28

5 结 论-29

参考文献-30

致谢-31

附录-32