学位论文-—直列四缸发动机曲轴的动平衡开题报告.doc

书
太原工业学院
毕业论文开题报告

学 生 姓 名：

学 号：

系 部：
机械工程系
专 业：
机械设计制造及其自动化
论 文 题 目：
直列四缸发动机的曲轴的动平衡设计
指导教师:

2012年3月8日

毕 业 论 文 开 题 报 告
一．论文研究目的及意义：
动平衡是指旋转体旋转时由各偏心质量组成的旋转质量系统产生的旋转惯力合力及合力矩均等于零。由于内燃机是一个机构,在考虑其平衡性时,从曲柄连杆机构的角度考虑其平衡性的。
内燃机旋转质量系统必须保证一定的动平衡要求，尤其是高速内燃机，否则可能引起很大振动，使轴承和支撑过载。
直列四缸发动机主轴通常采用曲轴夹角为180的四拐五档主轴颈，理论设计是动平衡的，实际使用时，为了改善曲轴内部不平衡，减少主轴承载荷，内力矩以及保证最小油膜厚度等，仍需合理布置平衡重。平衡重的布置方案有多种方案，平衡重数目一般选择8块或4块，我的题目选择8块平衡重。
曲轴的动不平衡只有在曲轴运转过程中才表现出来,这种动不平衡会引起振动,噪声或性能下降,致使轴承或支撑过载.
虽然加工理论上是动平衡的,但在加工过程中的各种误差,例如,毛坯在早模锻过程中因重力作用而造成曲轴毛坯轴线弯曲,在热校直过程中会造成曲轴两端密度不均匀.因此,须对加工后的曲轴在动平衡试验机上测出曲轴的不平衡质量矩的大小和方向,然后在此方向的平衡重相应位置上钻孔去重,以达到实际上的动平衡要求。
从自身的方面说,对曲轴的设计,涉及到很多方面的知识,例如建立基本的三维模型的能力,以及对机械原理中动平衡概念的理解以及计算。当然，设计过程中，我的设计只是提供一种理论上关于直列四缸发动机曲轴的动平衡的计算模型,并不是针对某一款发动机的曲轴,只是提供一种计算的模型方法。

参考文献：
[1]陈家瑞，《汽车构造》北京-机械工业出版社，2009,2
[2]余志生，《汽车理论》北京-机械工业出版社，2009,3
[3]刘申全，黄璟 , 《工程力学》 北京-兵器工业出版社，2007,7
[4]濮良贵,纪名刚,等.《机械设计》.高等教育出版社,2006.5
[5]孙桓，陈作模，等《机械原理》 北京-高等教育出版社，2006,5
[6]朱理 《机械原理》 北京-高等教育出版社，2004,4
[7]《汽车维修速查手册丛书》编委会，《汽车发动机机械参数》。—北京：电子工业出版社，2008,2
[8]赵学敏《汽车发电机构造与维修》—北京：国防工业出版社，2003.1

毕 业 论 文 开 题 报 告
二．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
研究的问题：
(1) 了解直列四缸发动机曲轴的平衡原理，以及了解相应的概念和知识。
(2) 如何对曲轴的结构进行简单的设计，了解设计的方法和步骤。
(3) 如何建立曲轴的动平衡模型，即如何把实际的曲轴结构与建立的动平衡模型联立起来。
(4) 如何进行动平衡的计算，课本理论计算方法与实际过程中的不同。

拟采用的研究手段：
首先要了解动平衡的概念以及相关性知识，了解曲轴有关动平衡的方面的知识，及曲轴动平衡在其性能方面的影响，理论上，曲轴可以达到动平衡，但在实际生产等过程中，不良因素的影响会对动平衡产生影响，实际中如何消除这些因素的影响。
然后进行曲轴的结构方面的计算，从而得出各部分的尺寸，然后就可以建立动平衡的模型，有了尺寸和模型后，就可以进行平衡重的计算，包括平衡重的大小，位置方位。

设计过程中应注意的问题：
（1）合理地进行曲轴结构尺寸的计算和相关量的选取，由于缺少相关书籍和数据来源，某些数据可能选取的不是很合理。
（2）要合理地建立动平衡模型，实际和理论上的要一致。

进度安排：

2012.03.01—2012.03.08:进行调查研究，查阅资料，完成开题报告；
2012.03.09—2012.03.15:了解直列四缸汽车发动机的曲柄的主要技术参数和动平衡原理；
2012.03.15—2012.03.20:确定曲轴设计的步骤和过程；
2012.03.20—2012.04.01：确定曲轴的主要尺寸数据
2012.04.01—2012.04.10：建立曲轴的动平衡模型
2012 04.10—2012.05.01：进行曲轴动平衡的平衡重的相关的计算
2012 05.01—2012.05.25：完善对一些图形和数据的处理
2012 05.25—2012.06.05：整理、打印论文及译文等

毕 业 论 文 开 题 报 告
指导教师意见：（对本课题深度、广度、工作量及预期达到的目标的意见）

指导教师：
年 月 日
教研室审查意见：

专业负责人：
年 月 日
所在系审查意见：

系主任：
年 月 日