汽车制造工艺学课程设计21733.docx

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1、汽车制造造工艺学学课程设设计题目：设设计活塞塞环的机机械加工工工艺规规程院系：襄襄樊学院院机汽学学院班级： 07113姓名：薛薛明学号： 07713110100指导教师师：张进二零一零零年九月月十四日日汽车制造造工艺学学课程设设计任务务书一、设计计目的汽车车制造工工艺学课课程设计计是综合合运用汽汽车制造造工艺学学及有有关课程程内容，分分析和解解决实际际工程问问题的一一个重要要教学环环节。通通过课程程设计培培养学生生制定零零件机械械加工工工艺规程程和分析析工艺问问题的能能力。在在设计过过程中，学学生应熟熟悉有关关标准和和设计资资料，学学会使用用有关手手册和数数据库。汽汽车制造造工艺学学课程设设计

2、是作作为未来来从事机机械制造造技术工工作的一一次基本本训练。二、设计计的题目目和内容容1、课程程设计的的题目：设计活活塞环的的机械加加工工艺艺规程条件：年年产50000件件。零件件图如附附件所示示。2、设计计应完成成的内容容：1）制制定指定定零件（或或零件组组）的机机械加工工工艺规规程，编编制机械械加工工工艺卡片，选选择所用用机床、夹夹具、刀刀具、量量具、辅辅具； （一套套）2）对对所制定定的工艺艺进行必必要的分分析论证证和计算算；3）确确定毛坯坯制造方方法及主主要表面面的总余余量；4）确确定主要要工序的的工序尺尺寸、公公差和技技术要求求；5）对对主要工工序进行行工序设设计，编编制机械械加工工

3、工序卡片片，画出出的工序序简图，选择切削削用量； （一一份）6）设设计加工工该零件件的毛坯坯图或者者零件与与毛坯合合图； （一一张）7）编写写设计说说明书。（封封面、目目录参考考附后、不不少于11万字） （一一份） 220100年9月目录第一章 概述-( ) 1.11 活塞塞环的作作用-( ) 1.22 活塞塞环的种种类- ( ） 1.33 活塞塞环的工工作条件件-( ) 1.44 活塞塞环各部部分名称称及代号号-( )第二章 活塞环环的结构构尺寸及及受力分分析-( ) 2.11 径径向厚度度 a11 -( ) 2.22 环高高 h11-( ) 2.33 自由由开口尺尺寸m-( ) 2.44

4、活塞塞环组合合-( ) 2.55 活塞塞环的计计算-( ) 2.5.11 径向向压力PP 2.5.22 工作作状态下下活塞环环的闭口口间隙SS1 2.5.33 切向向弹力FFt 2.5.44 平均均比压 P0 2.5.55 活塞塞环的工工作应力力和安装装应力 2.66 课程程设计中中活塞环环的主要要参数选选择-( )第三章 活塞环环的制造造工艺-( ) 3.11 活塞塞环的生生产特点点-( ) 3.22 活塞塞环的加加工方法法-( ) 3.33 活塞塞环的加加工工艺艺规程-( )3.4 确定毛毛坯的制制造方法法与加工工余量-( )3.4.1 活活塞环的的制造方方法3.4.2 加工余余量的确确定

5、 3.55 定位位基准的的选择 -( ) 3.66 活塞塞环一般般工艺流流程-( ) 3.77 端面面加工-( ) 3.88 活塞塞环的热热处理-( ) 3.99 活塞塞环的平平面加工工-( ) 3.110 活活塞环的的仿形加加工-( ) 3.111 铣铣切开口口加工-( ) 3.11.1 活活塞环开开口铣削削加工的的特点及及工艺要要求 3.11.2 铣铣切开口口的工艺艺要求 3.112 内内圆加工工的工艺艺要求-( ) 3.113 精精车外圆圆-( ) 3.114 精修开开口-( ) 3.115 活活塞环的的表面处处理-( ) 参考文文献-( ) 附件一一 活塞环环零件图图 附件二二 活塞环

6、环毛坯图图 附件三三 活塞环环机械加加工工艺艺规程卡卡片 附件四四 活塞环环机械加加工工序序卡片第一章 概述 活塞环环是内燃燃机关键键零件之之一，它它与活塞塞、气缸缸套相互互联系在在一起，组组成发动动机动力力源组件件。随着着内燃机机向高强强化、低低排放、高高寿命方方向发展展，对活活塞环质质量要求求越来越越高，不不仅要求求活塞环环有很高高的可靠靠性、经经济性，而而更重要要的是要要有最佳佳性能。1.1 活塞环环的作用用活塞环在在内燃机机中，其其主要作作用有四四点：1密封在往复式式内燃机机中，活活塞环是是一种运运动件，亦亦是一种种密封件件。活塞塞环在高高速往复复运动状状态下，在在高温、高高压燃气气的

7、作用用下，完完成对燃燃烧室和和曲轴箱箱之间的的密封作作用，即即阻止气气缸中燃燃烧产生生的高温温高压气气体窜到到曲轴箱箱中，这这是活塞塞环的主主导功能能。一般，燃燃气通过过活塞环环有三条条通道：（1）活活塞环与与气缸内内壁的周周向间隙隙；（2）活活塞环与与环槽上上、下侧侧面间隙隙；（3）活活塞环开开口间隙隙。其中活塞塞环与气气缸内壁壁的周向向间隙是是燃气漏漏泄的主主要途径径，为减减少漏气气量，要要求活塞塞环与气气缸内壁壁之间必必须存在在一条连连续不断断的线贴贴合区域域，并使使环的一一个平面面与相应应活塞环环槽的一一个侧面面处于良良好接触触状态，从从而达到到切断漏漏气通道道的作用用。同时时，由于于

8、环槽底底燃气压压力，把把活塞环环紧紧压压向气缸缸内壁，亦亦有利于于环的密密封。另另外，活活塞环与与气缸内内表面的的几何形形状贴合合良好与与否、环环的截面面形状以以及环的的数量等等都对密密封有很很大影响响。2控制润润滑油活塞环控控制润滑滑油作用用就是活活塞环对对气缸壁壁润滑油油膜厚度度的控制制和调节节。活塞环在在气缸中中阻止润润滑油从从曲轴箱箱进入燃燃烧室，从从而降低低滑油耗耗量。我我们知道道，活塞塞环组中中滑油是是无规则则的，中中小型机机多用飞飞溅方式式，强载载机则用用压力循循环润滑滑。为了了使活塞塞环正常常滑动，必必须不断断地供给给滑油，同同时又要要求活塞塞环能刮刮落气缸缸壁上的的过多滑滑油

9、，也也就是既既要保证证活塞环环润滑所所需要的的油膜厚厚度，又又要保持持较低的的滑油耗耗量，以以防止过过多的滑滑油上窜窜到燃烧烧室，不不仅滑油油耗量增增大，又又会因燃燃烧产生生的积碳碳影响传传热性能能。3导热活塞环在在气缸中中起着传传热作用用。当内内燃机工工作时，活活塞温度度很高，一一部分热热量经活活塞环传传给气缸缸壁，再再由气缸缸壁传至至冷却水水，从而而降低活活塞温度度。一般般，冷却却活塞中中，活塞塞环传导导的热量量为300400%；非非冷却活活塞中，活活塞环传传导的热热量可达达活塞顶顶所承受受热量的的7080%。活塞环的的散热作作用实际际上与环环的几何何尺寸，截截面形状状，材料料的导热热性、

10、热热膨胀系系数，环环与环槽槽间的间间隙以及及有关表表面精度度等都有有很大关关系，应应慎重选选取。4 支承承导向活塞在气气缸内运运动靠环环支撑。因因活塞受受燃气的的加热而而膨胀，所所以气缸缸与活塞塞之间必必须留有有间隙，以以防活塞塞咬死。对对热负荷荷高的发发动机，其其间隙更更要大一一些，由由于间隙隙的存在在，活塞塞就必须须依赖活活塞环才才能在气气缸内保保持运动动平衡，防防止活塞塞不断撞撞击气缸缸壁。一一旦减弱弱和破坏坏活塞环环的支承承作用，必必将导致致活塞组组件失去去运动平平衡，从从而产生生噪声、偏偏磨、擦擦伤等故故障，甚甚至出现现融着、折折损和拉拉缸等严严重故障障。因此此，活塞塞环基体体材料的

11、的选择，活活塞环断断面形状状，以及及必要的的结构力力学计算算，强度度、应力力计算，刚刚性、共共振频率率计算以以及各种种变形计计算尤为为重要。1.2 活塞环环的种类类活塞环按按功能分分类，可可以分为为以气密密功能为为主导的的气环和和以控油油功能为为主导的的油环。1 气环环气环以安安装位置置分，有有第一道道压缩环环、第二二道压缩缩环和第第三道压压缩环。气环以结结构形状状分，有有矩形环环、桶面面环、锥锥面环、梯梯形环和和扭曲环环。其中中扭曲环环又包括括内倒角角环、内内台阶环环、外台台阶环、鼻鼻形环和和楔形环环等。（1） 矩形环环剖面是矩矩形的气气环。几几何形状状简单，在在正常工工作条件下下具有足足够

12、的密密封性，便便于加工工，曾为为中小功率柴油油机经常常采用，但但随着发发动机的的日益强强化，活塞热负负荷增加加，热变变形加大大，活塞塞头摇摆摆加剧等等原因，致致使矩形形环在工工作中失失去与气气缸壁的的良好贴贴 合，其上上缘与气气缸壁接接触，而而下缘离离开缸壁壁，就起起不到刮油油作用，反反而向上上泵油，增增大滑油油耗量，因因此矩形环环的使用用受到限限制，在在低速十十字头发发动机中中还广泛采采用。（2） 桶面环环桶面环的的表面形形状多呈呈凸圆弧弧形。一一般取公公称直径的一一半作桶桶形面的的半径（即即桶面半半径等于于气缸半径）。它它主要用用作第一一道气环环（通常常经镀铬铬处理），常与锥面面环串联联使

13、用。其其优点如如下：图a 因桶桶面环的的两面均均是楔形形，机油油的入口口间隙大大，则机油以以楔形进进入并产产生一个个使环浮浮起的油油压形成成液体润滑滑，因此此磨损可可以减小小；b 桶面面环与气气缸之间间是线接接触，能能适应活活塞的晃晃动，因因改善接接触情况况，减少少粘着磨磨损的发发生；c 磨合合性能好好，桶面面环实质质上是双双向微锥锥面环，所所以易于于磨合；d 密封封性能好好。环与与气缸线线接触，即即使表面面发生变变形时仍仍能保持持良好的的接触。（3） 锥面环环锥面环的的外圆呈呈锥形，锥锥度一般般为8.7226.22m(0.55o11.5oo)采用用镀层或或非镀层层结构。锥锥面环是是在活塞塞环

14、外圆面面上加工工一个很很小的斜斜角，由由于减少少了环与与气缸壁接触触面，从从而提高高表面接接触压力力，有利利于磨合合和气密，同同时，活活塞下行行时，易易于刮油油；活塞塞上行时时，图由于斜角角的“油楔”作用，能能在油膜膜上“飘浮”过去，不会引起起熔着磨磨损。锥面环斜斜角选取取必须恰恰当，一一般在220600范围内。安安装时注注意斜面面角不能能倒装，否否则会引引起很大大的窜油油现象。一一般用于于中间环环。（4） 梯形环环两侧面倾倾斜的气气环。由由于梯形形剖面，环环在径向向运动时时，侧隙隙将不断断变化，因因而能使使燃烧室室积碳减减到最低低程度。a) 直角梯形 b) 等腰梯形 为了提高高气环的的抗结胶

15、胶能力，梯梯形环结结构应运运而生了了。当活活塞受侧侧压力的的作用而而改变位位置时，环环的侧隙隙发生变变化，能能将环槽槽中的结结焦挤出出，从而而使活塞塞环槽处处的许用用工作温温度比矩矩形环高高20左右，能能使活塞塞环在22402500下长期期工作而而不结焦焦。梯形形环的夹夹角一般般为155o，也也有用110o，220o的的。梯形环又又分直角角梯形环环（环截截面为直直角梯形形）和等等腰梯形形环（环环截面为为等腰梯梯形）。梯梯形环在在第一道道环中使使用最广广，也可可以用于于第二、第第三道环环。梯度度可以是是一边或或两边都都有，环环槽也有有相应的的梯度。选选择一定定的环槽槽和环的的锥角和和公差，使使内

16、外底底面匹配配良好，以以优化窜窜气和机机油控制制。环和和环槽间间的相对对运动可可避免积积碳形成成，以防防止环在在环槽中中卡死现现象。角环； (h)鼻形环直角梯形形环适合合于烧重重油柴油油机或航航空发动动机，等等腰梯形形环多用用于烧重重油强载载柴油机机，近年年来，小小功率柴柴油机和和二冲程程汽油机机也开始始采用。（5） 扭曲环环扭曲环的的扭转角角度一般般为径向向厚度上上的扭曲曲量为环环径向厚厚度的00.51.55% ，而而扭曲的的斜角为为15300。但倒角环环图（gg）和和锥面环环图（ff）的斜斜角度比比较大，倒倒角环可可达 110o20oo；锥面面环为22.5oo5oo。2 油环环油环具有有回

17、油孔孔或等效效结构，能能从缸壁壁上刮下下机油的的活塞环环。主要要用来调调节（或或控制）气气缸壁上上润滑油油并带有有回油通通道的活活塞环。油环又分分外阶梯梯倒角环环、鼻形形环、开开槽油环环，弹簧簧胀圈油油环、钢钢片组合合环等。（见见图1-7）图外阶梯倒角环 鼻形环 开槽油环 弹簧胀圈油环钢片组合环 a b（1） 外阶梯梯倒角油油环广泛应用用于大缸缸径发动动机，作作为向下下刮油和和布油环环。（2） 鼻形环环切台呈鼻鼻形外切切扭曲环环。作为中速速发动机机的向下下刮油环环。钩形形切口保保证了刮刮油边尖尖角的竖竖实性和和不变形形侧面接接触宽度度。（3） 开槽油油环侧面平行行，具有有两个接接触环岸岸，并有

18、有回油孔孔的油环环。由于于环岸狭狭窄，可可得到高高的比压压是最常常见的一一种油环环。它通通过回油油槽或油油孔把刮刮油带一一分为二二，根据据实际应应用需要要，通过过控制刮刮油带的的宽度，来来改变油油环表面面接触压压力和刮刮油效率率。（4） 弹簧胀胀圈油环环在油环背背面加有有各种形形式的衬衬簧，称称作弹簧簧胀圈油油环，其其结构型型式很多多。螺旋旋弹簧由由方形或或圆形截截面的钢钢丝制作作，环的的接触压压力通过过弹簧扩扩胀作用用而获得得。衬簧可以以使环的的压力增增高，环环压均匀匀和弹性性稳定，从从而使油油膜均匀匀、磨损损下降，机机油消耗耗下降。为了减小小油环背背面与螺螺旋胀圈圈接触表表面的磨磨损，可可

19、以将衬衬簧与环环背面设设计成面面接触并并镀铬抗抗磨。该该环广泛泛用于高高速发动动机。（5） 钢带组组合油环环钢带组合合油环是是一种较较新的结结构形式式，在发发动机上上已得到到广泛运运用。这种环有有二种结结构型式式：组合合式刮片片和胀圈圈以及分分离式刮刮片和胀胀圈。它它与缸套套变形有有良好的的适应性性和较高高的接触触压力。主主要优点点：a 接触触压力高高，压力力分布均均匀，普普通铸铁铁油环比比压为00.1550.3MPPa，组组合油环环为1.011.5MMPa；b 刮油油能力好好，有效效防止窜窜油。由由于钢片片具有柔柔软性，各各个刮片片独立工工作，能能很好地地适应气气缸的不不均匀磨磨损和活活塞晃

20、动动及变形形的影响响，达到到良好地地密封；c 回油油通路大大。通路路开口的的比率：铸铁油油环为110115%，组组合油环环为300500%，不不但降低低机油消消耗，而而且有效效防止结结胶积渣渣；d 质量量小。比比铸铁油油环减轻轻一半以以上，因因为端面面之间没没有撞击击，环槽槽磨损大大为减少少；e 制造造工艺简简单，适适合于大大量生产产。当然，组组合油环环需使用用高级钢钢材（如如65MMn钢），而而且需要要有一系系列加工工设备，刮刮片表面面要镀铬铬等，对对于大规规模推广广使用，尚尚需努力力。1.3 活塞环环的工作作条件活塞环在在发动机机中处于于极其恶恶劣条件件下工作作的，具具体是：1高温内内燃机

21、气气缸中燃燃气温度度很高，经经散热和和冷却后后，活塞塞环特别别是第一一道气环环的工作作温度始始终保持持在3000左右。2高压柴柴油机能能产生8801150/22的压力力，汽油油机能产产生300400/2的压力力，活塞塞环必须须在这样样的高压压条件下下保持密密封工作作。3高速现现代汽油油机最高高转速为为110000转转/分，活活塞环运运动线速速度为111116米/秒，柴柴油机的的最高转转速为445000转/分，活活塞环运运动线速速度为110114米/秒。4变负荷荷活塞环环在发动动机中受受燃气爆爆发力的的冲击，活活塞环在在环槽中中上下运运动，产产生径向向振动和和扭曲等等交变应应力。5润滑困困难活塞

22、塞环运动动时处在在高温、高高压条件件下，润润滑油膜膜难于保保持完整整，不能能完全润润滑而经经常处于于临界润润滑状态态下工作作。1.4 活塞环环各部份份名称及及代号图 1活塞环各部分名称 式中：d1公称直径表示标准缸径的活塞环工作直径；h1环高，表示上、下端面的轴向距离自由开口尺寸；S1闭口间隙，表示在工作状态下开口间的距离。 第二章章 活活塞环的的结构尺尺寸2.1 径向向厚度 a11汽车拖拉机发动机2强化发动机图 3-3 活塞环 d1/a1的推荐值d1/a1d1图 3-2 活塞环d1/a1变化曲线 d1 mm）径向厚度度指环内内、外圆圆之间的的径向距距离。一一般由缸缸径和活活塞环槽槽底深度度而

23、定，此此参数的的大小直直接影响响活塞环环的弹力力、应力力以及内内燃机的的性能。总总的说径径向厚度度1小，则则平均弹弹力就小小，散热热比较困困难，显显然对高高速发动动机是不不利的。近近来，随随发动机机的高速速化，环环的径向向厚度趋趋向于加加大，对对改善活活塞传热热，提高高环的弹弹力、刚刚度是有有利的，但但若径向向厚度过过大，工工作和安安装时应应力大，易易折断，同同时对气气缸横向向变形的的适应性性较差。因因此规定定缸径dd1与径向向厚度1的比值值应在一一定的范范围内，一一般d 1/1=2228。（图图3-22、3-3）汽汽油机环环宜取小小，柴油油机环宜宜取大。2.2 环高 h1环高是环环两端面面沿

24、其轴轴线方向向的最大大公称尺尺寸。活塞环的的高度不不宜过高高，因为为：1能较好好地适应应气缸的的不均匀匀磨损和和变形，可可以避免免棱缘集集中负荷荷，从而而提高环环的抗粘粘着能力力；2 使活活塞组往往复质量量和结构构尺寸减减少，活活塞环槽槽磨损减减少；3 使环环背和环环槽间的的空间变变小，环环背压力力容易建建立起来来，提高高了二次次密封效效能；4 发动动机摩擦擦功率损损失小，气气缸套的的磨损将将显著下下降；5 磨合合快。事物都是是一分为为二。环环高过小小，将使活塞塞工作稳稳定性变变差，从从而可能能引起活塞环环与气缸缸壁之间间表面接接触应力力集中，破坏坏缸壁油油膜导致致拉缸的的可能。还还可能导致致

25、磨料磨磨损增加加（见右右图）易易于折断、散散热能力力差等。这这些都是是要在设计时加加以权衡衡的。图 3-4 环高与抗粘着能力关系但是，对对于高速速发动机机而言，减减少环高是是活塞环环发展的的总趋势势，存在在问题可以从从材料及及表面处处理，结结构设计计等方面努力力克服的的。对于于小功率率柴油机机，一般气环环环高 h1 = 244mm，近近来还出出现环高 h1=1.55mm的的实例。图 环高与开口间隙关系2.3.自由开开口尺寸寸m自由开口口尺寸指指在自由由状态下下，环开开口两端端径向中中点的弦弦距。它它的大小小既要满满足活塞塞环弹力力的要求求，又要要满足工工作应力力和安装装应力的的要求，mm值过大

26、大，工作作应力较较大，会会造成较较大的弹弹性消失失，m值值过小，会会产生较较大的安安装应力力造成断断环，或或过度变变形失去去圆度。一般，合合金铸铁铁气环和和整体油油环m/ d11=133144%，最最大不超超过166%；球球铁环mm/ dd1=811%，最大大不超过过12%；内撑撑弹簧组组合油环环比相应应平环小小4-55mm。2.4 活塞环环组合活塞环的的组合，在在强化发发动机中中特别重重要，一一般要求求是：1第一环环要加倍倍强化，因因为它工工作条件件最差，对对窜气、窜窜油均有有重大影影响。第第一环要要求避免免发生逆逆倒角的的情况。2中间环环的情况况在二冲冲程和四四冲程柴柴油机中中是不同同的。

27、二二冲程柴柴油机的的第二环环，甚至至全部压压缩环与与第一环环都是相相似的。这这是因为为二冲程程的活塞塞环经过过气口时时，工作作条件不不利。四四冲程柴柴油机的的第二环环的工作作条件不不很厉害害，尺寸寸多较第第一环薄薄一些。在在高速发发动机上上主要还还是防窜窜油的作作用，端端面要求求贴合承承压，为为此，多多要求扭扭曲环，对对高增压压高平均均有效压压力的发发动机上上，第二二环有采采用高强强度材料料的趋向向。3在高速速发动机机中由于于要缩短短活塞长长度，油油环一般般趋向于于用一个个，此时时强化油油环结构构是有必必要的。4在目前前强化发发动机中中不论油油环、或或压缩环环，均要要起密封封和刮油油双重作作用

28、，所所以在组组合时要要考虑它它们之间间的配合合。不同结构构和功能能的活塞塞环通过过适当的的结合，安安装在活活塞各环环槽内，以以适应不不同的用用途。活活塞环数数目实际际上是按按照发动动机的型型式，缸缸径大小小和转速速高低等等不同情情况来确确定。就就内燃机机而言，汽汽车发动动机以三三环组结结构为主主，农用用柴油机机以三环环或四环环结构为为主，摩摩托车二二冲程发发动机以以两环结结构，四四冲程为为三环结结构，中中速发动动机一般般采用四四道环。从从发展而而言，以以三环结结构为主主要方向向，也就就是流行行结构“一桶二二锥三内内撑”。2.5 活塞环环的计算算2.5.1 径径向压力力P活塞环在在自由状状态下不

29、不是圆形形，其曲曲率半径径沿环周周各点是是变化的的，且大大于气缸缸半径，只只有当装装入气缸缸后方成成为正圆圆形。环环装入气气缸前的的形状称称为自由由状态，环环的自由由状态决决定环装装入气缸缸后的径径向压力力分布。径向压力力分布大大致可分分为：均均匀分布布（等压压环）、梨梨形分布布（高点点环）和和苹果型型分布（低低点环）三三种。1等压环环等压环从从自由状状态变到到工作状状态后，沿沿环周的的径向压压力是均均匀分布布，即PP0=coonstt。等压压环由于于使用后后磨损等等原因，环环周压力力分布恶恶化，在在开口处处的径向向压力急急剧下降降，所以以使用寿寿命短，一一般使用用于二冲冲程中速速发动机机。2

30、高点环环高点环开开口处的的径向压压力P高于平平均径向向压力PP0，P：P0 可达达3：11。能提提高环开开口端的的减震能能力，耐耐磨性和和气密封封好。现现代高速速四冲程程柴油机机和汽车车发动机机广泛应应用高点点环。3低点环环低点环主主要用于于二冲程程柴油机机和大型型柴油机机，开口口处的径径向压力力低于平平均径向向压力，以以防止环环端跳入入气口使使环折断断，或者者是为了了矫正热热变形的的影响，以以保证均均匀贴合合。2.5.2.工工作状态态下活塞塞环的闭闭口间隙隙S1闭口间隙隙一般按按GB/T11149选选取，或或按产品品图纸要要求而定定，但最最小间隙隙必须大大于下式式计算值值。S1 = d1t

31、( mm)式中：dd1缸径，mmm；热膨膨胀系数数，合金金铸铁按按= 11.1105/；t温温差，气气环为1100，油环环为8002.5.3.切切向弹力力Ft切向弹力力是在环环的切口口处径向向厚度中中点上沿沿切线方方向施加加力，使使环从自自由开口口尺寸压压缩到闭闭口间隙隙时所需需的力。尺寸系列列的切向向弹力值值仅适用用于平均均弹性模模量E=10000000 N/mm22材料（即即非调质质铸铁环环），其其它材料料则按弹弹性模量量E由表表3-77修正系系数乘以以尺寸系系列表的的切向弹弹力值即即可。镀铬或喷喷钼活塞塞环的切切向弹力力修正系系数为表表3-77推荐值值的0.9倍。表3-77活塞环材材料平

32、均弹性性模量NN/mmm2切口弹力力修正系系数调质铸铁铁球墨铸铁铁钢1127776156990619622001.1551.62切向弹力力FtEh11（m-SS1）Ft = K1K2（kgff）14.114(dd1/1-1)3式中：EE弹性模模量，kkgf / mmm2；h1环环高，mmm；m自由由开口，mmm；S1闭闭口间隙隙，mmm；d1缸缸径，mmm；1径径向厚度度，mmm；K1断面减减弱系数数；K2表表面处理理对弹力力减弱系系数。镀铬环一一般取88%111%，球球铁环取取8%，合金铸铁铁对铬层层厚度小小于0.12 mm，径径向弹力力小于33f的的取111%，其其余均取取10%。活塞环设

33、设计时，首首先确定定切向弹弹力，然然后再决决定环的的自由开开口尺寸寸。高速速发动机机活塞环环设计通通常用改改变环的的径向厚厚度方法法来调节节环的弹弹力。2.5.4.平平均比压压 P00比压P00是活塞塞环设计计的重要要参数之之一，比比压选择择适合与与否，将将直接影影响活塞塞环的密密封性、摩摩擦损失失、耐磨磨性。比比压过高高，磨损损加剧导导致缸套套磨损严严重；比比压过低低，环密密封性差差，最终终导致烧烧机油，加加剧磨损损，抗振振性差，易易产生断断环。一一般选择择原则：合金铸铸铁为11.52ff/22，球墨墨铸铁为为1.552.5ff/22。 2 FtP0 = MMPa 00 d1式中：0环外圆圆

34、面与气气缸壁的的接触高高度，等等于刮片片数量与与刮片高高度的乘乘积，mmm FFt切向弹弹力，NN d1缸径，mmm2.5.5.活活塞环的的工作应应力和安安装应力力E11（m-S1）工作应力力1 = ff/ mmm2 2.35（dd1-1）2 E1 (881- mm)安装应力力2 = ff/ mmm2 22.355（d11-1）2式中：EE弹性模模量，f/ mm22 ；1径径向厚度度，mmm； m自由开开口尺寸寸，mmm； S11闭口间间隙，mmm； d11缸径，mmm。按有关标标准规定定，合金金铸铁1255f/ mmm2，球墨墨铸铁1400f/ mmm2， 但但实际1值可大大于上述述值，合合

35、金铸铁铁为300f/ mmm2， 球球墨铸铁铁为500f/ mmm2。 合合金铸铁铁250f/ mm22，球墨墨铸铁280f/ mm222.6 课程程设计中中活塞环环的主要要参数选选择第三章 活塞环环的制造造工艺 活塞环环的性能能对整台台发动机机系统的的良好工工作运转转是十分分重要的的，活塞塞环组件件必须有有较长的的使用寿寿命。现现在通过过改进材材料和表表面制造造工艺，活活塞环已已能满足足这样的的寿命要要求。3.1 活塞环环的生产产特点 活活塞环是是内燃机机中的重重要易损损件，生生产批量量很大，可可想而知知，必须须高度专专业化，组组织流水水生产作作业线。活塞环流流水生产产具有下下列特点点：1

36、工作作地专业业化程度度高。每每个工作作地固定定完成一一道或几几道工序序，而每每一道工工序都在在固定的的工作地地加工。如如活塞环环粗磨两两端面统统一在粗粗磨组进进行加工工。2 产品品在流水水线上按按单向运运输路线线移动，生生产过程程具有良良好的连连续性。活活塞环单单向运动动移动路路线为：粗磨去去油热处理理细磨去油半成品品检查切削流流水工作作线表面处处理成品检检查配组入入库。3 在整整个加工工过程中中，产品品按平行行移动方方式在各各工序的的工作地地之间移移动，生生产具有有明显的的节奏性性；4 工艺艺过程是是封闭的的，产品品的所有有工序在在流水线线内全部部完成，如如活塞环环切削流流水线在在两端面面加工完完成后，内内圆、外外圆、开开口间隙隙等加工工全部在在切削生生产线上上完成，加加工过程程象流水水一样从从上一工工序转到到下一工工序，连连续生产产。3.2 活塞环环的加工工方法 依依照活塞塞环成型型的方法法不同，制制造活塞塞环的方方法主要要有两种种： 11 热定定型法（整整体正圆圆法）：即浇铸铸出圆筒筒形活塞塞环毛坯坯，然后后在普通通车床上上切削加加工，切切割成单单环；按按工作间间隙尺寸寸铣出切切口，最最后扩张张至所需需要的自自由切口口间隙尺尺寸，并并在此状状态下热热处理定定型，即即成所需需尺寸的的活塞环环。 22 单体体椭圆法法：即浇浇铸出单单个