機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-汽車(chē)機(jī)械增壓器的設(shè)計(jì)【全套圖紙PROE三維】

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1、永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 提交時(shí)間： 年 月 日 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 專(zhuān) 汽車(chē)機(jī)械增壓器 2 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 誠(chéng) 信 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的大專(zhuān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是本人在指導(dǎo)老 師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議， 本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表過(guò)的作品成果。 本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 20 年 月 日 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 I 摘摘 要要 隨著汽車(chē)尾氣排放問(wèn)題日趨顯著，人們對(duì)汽車(chē)低油耗和低排放的要求越來(lái) 越高。因此，本文主要圍繞著如何利用機(jī)械增壓

2、器提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行研究的。 本文介紹了機(jī)械增壓器的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)我國(guó)在機(jī)械增壓方向的研 究還有很大空白，得出了課題研究的主要內(nèi)容： (1) 分析機(jī)械增壓器的工作原理，探究與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配條件； (2) 重點(diǎn)設(shè)計(jì)關(guān)鍵部件羅茨轉(zhuǎn)子。通過(guò)比較不同型線轉(zhuǎn)子，得出各種型 線的優(yōu)、缺點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)漸開(kāi)線進(jìn)行設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 機(jī)械增壓器；工作原理；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 II ABSTRACT Along with the car exhaust emission problems are becoming significant, people have become

3、 increasingly demanding on the cars low fuel consumption and low emissions. Therefore, this article mainly centered on how to use the mechanical supercharger to improve engine performance. This article describes the history of the development of the supercharger and the status quo, and found that ou

4、r country there are large gaps in the direction of mechanical supercharger, and the main elements of the research are obtained: (1) Analysis of the working principle of the mechanical supercharger to explore the matching conditions with the engine; (2) Focused on the design of key components - Roots

5、 rotor. By comparing different rotor type line, and concludes that the various type line of advantages and disadvantages, and then to design the involute profile. Keywords Mechanical supercharger; Working principle; Structural design 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 III 目錄目錄 第 1 章 緒論1 1.1 引言.1 1.2 機(jī)械增壓器發(fā)展歷史及現(xiàn)狀.2 1.3 本課題主要設(shè)

6、計(jì)內(nèi)容.3 第 2 章 機(jī)械增壓器的工作原理4 2.1 機(jī)械增壓器的工作原理和特點(diǎn).4 2.2 機(jī)械增壓工作過(guò)程分析.5 2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械增壓過(guò)程5 2.2.2 機(jī)械增壓器理論工作過(guò)程6 2.2.3 機(jī)械增壓器的實(shí)際工作過(guò)程8 2.3 機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的基本匹配條件.8 第 3 章 機(jī)械增壓器結(jié)構(gòu)與性能分析11 3.1 機(jī)械增壓器結(jié)構(gòu)分析.11 3.2 與渦輪增壓器比較.12 第 4 章 機(jī)械增壓器零部件的設(shè)計(jì)15 4.1 Pro/E 三維制圖軟件介紹15 4.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).15 4.3 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).17 4.3.1 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)17 4.3.2 殼體設(shè)計(jì)18 4.3.3

7、增壓器殼體圖18 4.3.4 前蓋三圍結(jié)構(gòu)圖19 4.3.5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算20 4.3.6 齒輪的設(shè)計(jì)22 4.3.7 滾動(dòng)軸承剛度計(jì)算24 4.3.8 鍵的設(shè)計(jì)25 結(jié)論結(jié)論26 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).27 致謝致謝.28 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 緒論緒論 1.1 引言引言 自內(nèi)燃機(jī)問(wèn)世以來(lái)，人們就一直在探索如何改普它的性能。在能源問(wèn)題的 影響下，人們對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性要求越來(lái)越高，而且由于汽 車(chē)尾氣排放問(wèn)題日趨顯著，各國(guó)政府對(duì)排放的限制也越來(lái)越嚴(yán)格，目前汽車(chē)發(fā) 展的方向是高經(jīng)濟(jì)性和低公害性。世界各大汽車(chē)企業(yè)都針對(duì)這一趨勢(shì)不斷開(kāi)發(fā) 新的技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)人們對(duì)汽車(chē)低油耗和低排放的要求。 要

8、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，可以采用更大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)或采用進(jìn)氣增壓技 術(shù)。但大排量發(fā)動(dòng)機(jī)顯然不能滿足人們對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性的需求。通過(guò)增 壓，可以將更多的空氣送入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中。這就意味著有更多的燃油可以 參與燃燒，以產(chǎn)生更強(qiáng)的燃燒壓力和輸出動(dòng)力。 發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓方法根據(jù)驅(qū)動(dòng)增壓器所用能量來(lái)源的不同，基本上可以分為 以下幾類(lèi)：第一類(lèi)是機(jī)械增壓器，如圖 1-1(a)所示，增壓器由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過(guò) 齒輪(或鏈條等)直接驅(qū)動(dòng)；第二類(lèi)是廢氣渦輪增壓器，如圖 1-1(b)所示，增壓器 是由發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)排出的廢氣帶動(dòng)的。第三類(lèi)是復(fù)合增壓器，如圖 1-1(c)所示， 即在發(fā)動(dòng)機(jī)上，既采用廢氣渦輪增壓器，又同時(shí)應(yīng)用

9、機(jī)械驅(qū)動(dòng)式增壓器。此外 還有慣性增壓、氣波增壓等其他增壓方式。 a) 機(jī)械增壓器 b) 廢氣渦輪增壓器 c)復(fù)合增壓器 圖 1-1 增壓器 機(jī)械增壓器可以使內(nèi)燃機(jī)的廢氣排放最多減少 50，輸出功率最多提高 55,并且具有其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，降低噪聲，減少?gòu)U氣排放等優(yōu)點(diǎn)；特 別在瞬態(tài)響應(yīng)快、工作性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等方面優(yōu)于目前已大量使用的渦 輪增壓器。這為我國(guó)汽車(chē)排放達(dá)到新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提供了新的途徑。對(duì)于環(huán)境環(huán) 2 保也有著深遠(yuǎn)的社會(huì)效益。圖 1-1(a)所示的為一臺(tái)裝有機(jī)械增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)。 隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展對(duì)機(jī)械增壓器的轉(zhuǎn)速要求越來(lái)越高，體積也越來(lái)越小。 由于轉(zhuǎn)速的提高，一方面使得增壓器

10、的轉(zhuǎn)子慣性作用明顯增加，由此產(chǎn)生的振 動(dòng)、噪聲等問(wèn)題嚴(yán)重影響了其工作性能和使用壽命；另一方面，由于高轉(zhuǎn)速以 及輕型化的要求，機(jī)構(gòu)的彈性變形已不可避，但人們對(duì)振動(dòng)噪聲的要求越來(lái)越 嚴(yán)格，機(jī)械增壓器動(dòng)態(tài)性能已成為衡量它的惟能的重要指標(biāo)。 1.2 機(jī)械增壓器發(fā)展歷史及現(xiàn)狀機(jī)械增壓器發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 采用機(jī)械增壓器，在原有發(fā)動(dòng)機(jī)基型上不需要額外制造高精密的零部件。 可使發(fā)動(dòng)機(jī)東麗輸出大幅度增加，又不至于造成維修體系的負(fù)擔(dān)。在不改變發(fā) 動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的情況下，設(shè)法提高進(jìn)入氣缸的氣體密度，改善燃燒經(jīng)濟(jì)性，提 高工作性能，使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到體積小但功率密度高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓使?jié)M足這種要 求的最佳措施。 今年來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)

11、氣增壓技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的重要方向之一， 過(guò)去增壓技術(shù)主要應(yīng)用于柴油機(jī)上，現(xiàn)在汽油機(jī)上也開(kāi)始大量采用增壓技術(shù)。 這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)： (3) 能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率； (4) 能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)比油耗和比質(zhì)量； (5) 能夠減輕發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染； (6) 能夠擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)變型系列。 隨著增壓器設(shè)計(jì)和工藝水平的提高，高溫耐熱材料的解決，增壓器的性能 和使用壽命大為提高，體積和質(zhì)量顯著減少，從而使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)達(dá)到 迅速發(fā)展。在國(guó)內(nèi)，近年來(lái)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓也同樣做了大量的研究工作，并 取得了顯著成效。 機(jī)械增壓器在全世界整車(chē)廠的使用量已超過(guò)每年 30 萬(wàn)臺(tái)，主要生產(chǎn)廠家有 E

12、aton 和 Ougra 等。以 Eaton 公司為例，1989 年至今，其機(jī)械增壓器產(chǎn)量近 400 萬(wàn)部，僅 2008 年產(chǎn)量就達(dá)到了約 40 萬(wàn)部。其第五代機(jī)械增壓器熱效率達(dá) 62%，新一代的 TVS 犀利增壓器則更是達(dá)到了 75%，以達(dá)到渦輪增壓器的水平。 圖 1-2 為 Eaton 公司 M45 型機(jī)械增壓器。 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 圖 1-2 Eaton 公司 M45 型機(jī)械增壓器 2010 年，我國(guó)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)奇瑞汽車(chē)與 Eaton 公司合作，引進(jìn) Eaton 公司的機(jī) 械增壓器裝配在奇瑞 1.6S Tiggo (瑞虎)，1.3S A3 和瑞麒 1.3S G3 三款車(chē)型上。 圖 1-3

13、 為奇瑞 1.6S Tiggo (瑞虎)車(chē)上裝配的創(chuàng)新節(jié)能的新型機(jī)械增壓器。 圖 1-3 奇瑞 1.6S Tiggo (瑞虎)裝配的機(jī)械增壓器 1.3 本課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 由以上分析可知，我國(guó)在機(jī)械增壓器方向的研究還有很大空白，目前國(guó)內(nèi) 外市場(chǎng)上絕大多數(shù)的機(jī)械增壓器產(chǎn)品均為國(guó)外產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)增壓技術(shù)基本上均為 渦輪增壓。本文將參照國(guó)內(nèi)外一些研發(fā)資料進(jìn)行機(jī)械增壓器設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如 下： (1) 分析機(jī)械增壓器的工作原理，探究與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配條件； (2) 重點(diǎn)設(shè)計(jì)關(guān)鍵部件羅茨轉(zhuǎn)子，通過(guò)比較不同型線轉(zhuǎn)子，得出各種型 線的優(yōu)、缺點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)漸開(kāi)線進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4 機(jī)械增壓器的工作原理機(jī)械增壓

14、器的工作原理 1.4 機(jī)械增壓器的工作原理和特點(diǎn)機(jī)械增壓器的工作原理和特點(diǎn) 機(jī)械增壓器采用以兩根嚙合的羅茨式葉片轉(zhuǎn)子作為主要的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。轉(zhuǎn)子 在傳動(dòng)齒輪的帶動(dòng)下作方向相反的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使在進(jìn)氣口充入容腔的空氣隨著 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，在排氣口位置排出，不斷地將空氣抽送到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣歧管中，以 三葉羅茨式機(jī)械增壓器為例，其工作原理，如圖 2-1 所示。圖中以 2 轉(zhuǎn)子為例， 示意了輸氣工作的過(guò)程。從工作位置 a 到工作位置 e，兩轉(zhuǎn)子分別完成一次從 左側(cè)進(jìn)氣口到右側(cè)進(jìn)氣口的輸氣動(dòng)作。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng) 1 周，葉片與殼體形成的 3 個(gè)容腔(基元容積)各參與一次輸氣，以完成一次工作循環(huán)。在實(shí)際過(guò)程中，轉(zhuǎn) 子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)

15、子與殼壁之間都有一定的間隙，稱(chēng)為余隙容積。 由上圖容易看出，機(jī)械增壓器并非以基元容積的縮小實(shí)現(xiàn)壓力的提高。它 通過(guò)將進(jìn)氣口的空氣送向排氣口，使得在較短時(shí)間內(nèi)排氣口附近壓力有所提高， 而排氣口與基元容積相連通時(shí)，基元容積內(nèi)的壓力因排氣口較高壓力空氣的回 流而升高。 圖 2-1 機(jī)械增壓器工作原理示意圖 從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，機(jī)械增壓器屬于專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的羅茨泵，它相對(duì)于其 它類(lèi)型的流體機(jī)械，具有下述特點(diǎn)： (1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，主要構(gòu)件之間沒(méi)有摩擦，因此可靠性高、使用壽命 長(zhǎng)，易于維修和裝配： (2) 具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，排氣量與排氣壓力幾乎無(wú)關(guān)； (3) 工況范圍較廣，而且在工況范圍內(nèi)其效率能基

16、本保持在較高水平； (4) 沒(méi)有內(nèi)壓縮工作過(guò)程，即基元容積作等容積壓縮，絕熱效率低，因此耗 用的壓縮功較多(與有內(nèi)壓縮的流體機(jī)械相比)，容積效率相對(duì)較低，排氣溫度 較高，這就使得羅茨式機(jī)械增壓器的增壓壓力較小； (5) 由于基元容積是周期性地運(yùn)動(dòng)到排氣口與其連通，排氣脈動(dòng)氣流和回流 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 5 氣壓沖擊會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲； (6) 轉(zhuǎn)子的型面一般較復(fù)雜，不易加工。 1.5 機(jī)械增壓工作過(guò)程分析機(jī)械增壓工作過(guò)程分析 1.5.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械增壓過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械增壓過(guò)程 圖 2-2 增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程示意圖 要研究機(jī)械增壓的實(shí)際工作原理，必須先對(duì)應(yīng)用機(jī)械增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的工 作過(guò)程進(jìn)行分

17、析。對(duì)于四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的四個(gè)沖程完成一個(gè) 工作循環(huán)，包括進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)過(guò)程，如圖 2-2 所示。而發(fā)動(dòng)機(jī) 的換氣過(guò)程包括從排氣門(mén)開(kāi)啟到進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉的全過(guò)程，一般約占 41004800 的 曲軸轉(zhuǎn)角(CA)。 機(jī)械增壓主要作用于發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中的吸氣過(guò)程。對(duì)于自然吸氣的內(nèi)燃 機(jī)，在吸氣過(guò)程中，活塞由上止點(diǎn)向氣缸下部運(yùn)動(dòng)，對(duì)單點(diǎn)噴射(SPI)或多點(diǎn)噴 射(MPI)汽油內(nèi)燃機(jī)，外部空氣與燃油混合后形成混合氣，然后充入氣缸的燃燒 室進(jìn)行燃燒：對(duì)缸內(nèi)直噴的汽油內(nèi)燃機(jī)，外部空氣進(jìn)入氣缸后與燃油混合進(jìn)行 燃燒，其工作過(guò)程和工作原理，如圖 2-3，圖 2-4 所示。 6 圖 2-3

18、缸內(nèi)直噴的汽油內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程 圖 2-4 缸內(nèi)直噴的汽油內(nèi)燃機(jī)工作原理 機(jī)械增壓器一般采用帶傳動(dòng)的方式，由內(nèi)燃機(jī)的曲軸供給動(dòng)力，將機(jī)械增 壓器吸氣口一側(cè)的空氣不斷地壓入機(jī)械增壓器排氣口端的進(jìn)氣歧管中，實(shí)現(xiàn)增 壓的目的。在這個(gè)過(guò)程中，機(jī)械增壓器將消耗內(nèi)燃機(jī)的一部分輸出功，以增大 發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣密度，從而使可參與燃燒的燃油量增大，燃燒更為充分，使發(fā)動(dòng) 機(jī)功率和輸出扭矩提升。 由于進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的空氣分子量增加，要保證一定的空燃比(AF)，使 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒過(guò)程穩(wěn)定，就要適當(dāng)增加進(jìn)入燃燒室內(nèi)的燃油量。而在氣缸體 積不變的情況下，燃油量和空氣量的增大，會(huì)使燃燒室燃燒后的膨脹壓力增大， 作用于曲軸連桿系上

19、的載荷相應(yīng)變大，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率提高。這就是通過(guò)機(jī) 械增壓提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和扭矩的根本原因。 1.5.2 機(jī)械增壓器理論工作過(guò)程機(jī)械增壓器理論工作過(guò)程 機(jī)械增壓器的轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期，在此過(guò)程中，二葉轉(zhuǎn)子有 2 個(gè)基元容積依次經(jīng)歷相同的工作過(guò)程，三葉轉(zhuǎn)子則有 3 個(gè)。每個(gè)基元容積隨 轉(zhuǎn)子角度的變化而變化，即基元容積是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的緲的函數(shù)，如圖 2-5 所示。 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7 圖 2-5 基元容積函數(shù)圖 圖 2-5 中，各符號(hào)量表示意義如下： l、2、3、4 分別指基元容積的吸氣開(kāi)始、吸氣結(jié)束、排氣開(kāi)始、排氣結(jié)束 各狀態(tài)位置：、分別指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角位于 l、2、3、4 等各狀態(tài)位置 1

20、2 3 4 時(shí)的值：K 為基元容積所能達(dá)到的最小容積，它的存在表明基元容積內(nèi)的氣體 不能被全部排出，一般也稱(chēng)為穿通容積；為基元容積所能達(dá)到的最大容積， 2 V 即 2-3 過(guò)程中被封閉的基元容積值；即為排氣結(jié)束基元容積的容積值，隨著 0 V 兩轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，基元容積進(jìn)一步減小，直到達(dá)到。 1 V 需要說(shuō)明的是，機(jī)械增壓器的壓力升高不是由容積減小產(chǎn)生，而是由排出 口管道中的高壓倒流引起的，即氣體的壓縮過(guò)程是在基元容積與排出口連通的 瞬時(shí)實(shí)現(xiàn)的。在這一過(guò)程中，將基元容積視作被高壓回流壓縮，容積減小。其 中，基元容積的壓力容積圖，如圖 2-6 所示。 圖 2-6 基元容積的壓力容積圖 8 1.5.

21、3 機(jī)械增壓器的實(shí)際工作過(guò)程機(jī)械增壓器的實(shí)際工作過(guò)程 在實(shí)際工作過(guò)程中，基元容積內(nèi)的氣體經(jīng)由余隙容積有泄漏損失，在流經(jīng) 吸、排氣口時(shí)均有壓力損失，氣體與外界存在熱交換。這些影響因素使實(shí)際工 作過(guò)程與理論工作過(guò)程有很大的差異： (1) 內(nèi)泄漏 由于機(jī)械增壓器的進(jìn)、排氣口間存在壓差，在壓差作用下，有一部分氣體 經(jīng)轉(zhuǎn)子間隙由排氣口流向進(jìn)氣腔，稱(chēng)為內(nèi)泄漏。內(nèi)泄漏所流經(jīng)的轉(zhuǎn)子間隙包括： 轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間的間隙、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的間隙以及轉(zhuǎn)子與前后墻板之間的間隙。 (2) 外泄漏 一部分氣體通過(guò)軸端及機(jī)殼與墻板間隙等部分流出，稱(chēng)為外泄漏。在本文 所述的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)中，均采用接觸式密封，因此，外泄漏流量忽略不計(jì)。

22、(3) 內(nèi)泄漏的加熱作用 進(jìn)入機(jī)械增壓器的空氣流至排氣口后，因壓縮而產(chǎn)生溫升，這部分溫度升 高的氣體泄漏到進(jìn)氣口，使進(jìn)氣口氣體溫度上升，比容增大，質(zhì)量流量下降。 (4) 機(jī)件傳熱 受氣體壓縮熱作用，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼溫度都會(huì)有所升高，因此，進(jìn)氣口氣體受 熱傳遞，也會(huì)產(chǎn)生受熱膨脹；另外，機(jī)件中的接觸式旋轉(zhuǎn)件，如軸承、骨架油 封、同步齒輪、皮帶輪等，也會(huì)因高速轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生熱量，傳遞給從進(jìn)氣口流入 的氣體。 (5) 壓力損件 氣體流過(guò)機(jī)械增壓器的過(guò)程中，會(huì)因氣流受阻等原因產(chǎn)生一定的壓力損失， 這些壓力損件轉(zhuǎn)化為熱量而被氣體吸收，最終造成氣體的受熱膨脹，質(zhì)量流量 降低。 1.6 機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的基本匹配條件

23、機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的基本匹配條件 按照發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的進(jìn)氣條件，應(yīng)保證進(jìn)氣歧管內(nèi)的空氣流量（無(wú)論是 否有增壓，體積流量）大于發(fā)動(dòng)機(jī)所需的空氣流量，即滿足發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣的 基本匹配條件： 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 9 SE QQ 其中為增壓器實(shí)際排氣流量，為發(fā)動(dòng)機(jī)所需空氣流量； S Q E Q ssksnVkQ 2 式中， 2增壓器轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)； k 轉(zhuǎn)子頭數(shù)； kV 基元容積，L； sn 增壓器轉(zhuǎn)速，r/min; s 增壓器容積效率； 每個(gè)轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)理論排氣量： LDVkk 2 4 1 D轉(zhuǎn)子外徑，dm； 轉(zhuǎn)子面積利用系數(shù)； L 轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度，dm； EEEnQQ 2 1 過(guò)量重啟系數(shù)； Q 發(fā)動(dòng)機(jī)排量，L ；

24、 En 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min； E 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸充氣效率； 除以 2 表示四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸沒(méi)轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，完成一次吸、排氣過(guò)程。 增壓器增壓的條件為： EEQssknnVk 2 1 2 10 因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)與增壓器以帶輪聯(lián)接，不考慮其他因素，則增壓器的轉(zhuǎn)速與發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之比為帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i。即 Eisnn EsQiLD 2 以奇瑞 372 型發(fā)動(dòng)機(jī)為例， Q=0.81, E 取為 0.8，取為 1.2， s 以羅茨 泵為參考，取最小容積效率，約 0.7,取 0.5，L/D 取 1.75，i 取 1.85，因此有 mmdm i D L Q s E D68.656568 . 0 3 min ）（ 永州

25、職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 機(jī)械增壓器結(jié)構(gòu)與性能分析機(jī)械增壓器結(jié)構(gòu)與性能分析 1.7 機(jī)械增壓器結(jié)構(gòu)分析機(jī)械增壓器結(jié)構(gòu)分析 機(jī)械增壓器壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，一般都是利用皮帶連接曲軸 皮帶輪，間接將曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)的扭力帶動(dòng)增壓器，達(dá)到增壓目的。依構(gòu)造不同，機(jī) 械增壓會(huì)經(jīng)出現(xiàn)過(guò)許多種類(lèi)，包括葉片式(Vane)、羅茲(Roots)、溫克爾(Wankle) 等型式，而活塞運(yùn)動(dòng)最早也被認(rèn)為是一種機(jī)械增壓，時(shí)至今日，則以羅茨增壓 器（見(jiàn)圖 3-1）最被廣泛使用，更是改裝的大熱門(mén)。羅茨增壓器有雙葉與三葉轉(zhuǎn) 子兩種型式，目前以雙葉轉(zhuǎn)子較普遍，其構(gòu)造是在橢圓形的殼體中裝兩個(gè)繭形 的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子之間保有極小的間隙而不直接

26、相連，藉由螺旋齒輪連動(dòng)，其中一 個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)的皮帶輪連結(jié)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的皮帶輪上裝有電磁離合器，在 不需要增壓時(shí)即放開(kāi)離合器以停止增壓,離合器則由計(jì)算機(jī)控制以達(dá)到省油的目 的。 圖 3-1 機(jī)械增壓器 圖 3-2 羅茨增壓器結(jié)構(gòu)示意圖 12 機(jī)械增壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要由轉(zhuǎn)子、殼體、前墻板、后墻板、油箱、軸幾 個(gè)部件組成，如圖 3-2 所示。 在傳動(dòng)方式上，增壓器內(nèi)部的主、從動(dòng)輪子靠齒輪作同步傳動(dòng)。由于考慮 到要求增壓器的傳遞扭矩的變化，選擇齒輪和皮帶輪在同一側(cè)，這樣可以傳遞 更大的扭矩。其中，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖 3-3 所示。 圖 3-3 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖 在結(jié)構(gòu)的密封上，軸端密封主要采用淺齒迷宮密封

27、來(lái)防止氣體泄漏，它是 依靠齒槽縫隙使氣體節(jié)流，從而減少泄漏，達(dá)到密封的目的。由于無(wú)故相摩擦， 并且功耗少，維護(hù)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)。在設(shè)計(jì)中增壓器的軸承尾部的密封采用 油氈密封，主動(dòng)段的密封采用 J 型骨架密封，軸伸處采用迷宮密封。 在結(jié)構(gòu)的潤(rùn)滑上，由于同步齒輪和前后軸承需要潤(rùn)滑，在油箱內(nèi)的同步齒 輪要浸入規(guī)定的油位（一般使油面高度位于齒輪分度圓附近） ，通過(guò)齒輪的旋轉(zhuǎn) 進(jìn)行飛濺供油，軸承通過(guò)在墻板上的注油孔注入潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑油，多余的潤(rùn) 滑油由軸承端蓋和軸承悶蓋上的泄油孔流出。對(duì)于后墻板軸承的潤(rùn)滑，由于后 墻板與油箱相聯(lián)接，所以后墻板中的軸承的潤(rùn)滑不需要再加上潤(rùn)滑油孔，它直 接通過(guò)同步齒輪甩起的

28、潤(rùn)滑油來(lái)潤(rùn)滑。 1.8 與渦輪增壓器比較與渦輪增壓器比較 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)：平時(shí)最常見(jiàn)的增壓裝置（見(jiàn)圖 3-4） ，增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī) 無(wú)任何機(jī)械聯(lián)系，實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加進(jìn)氣量。 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 13 圖 3-4 渦輪增壓器 它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng) 同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空 氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就 可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。一般而言，加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率 及扭矩

29、要增大 20%30%。但是廢氣渦輪增壓器技術(shù)也有其必須注意的地方， 那就是泵輪和渦輪由一根軸相連，也就是轉(zhuǎn)子，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)泵輪， 泵輪帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)后給進(jìn)氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣 一側(cè)，所以增壓器的工作溫度很高，而且增壓器在工作時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高， 可達(dá)到每分鐘十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)，如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見(jiàn)的機(jī)械滾針或滾珠軸承 無(wú)法為轉(zhuǎn)子工作，因此渦輪增壓器普遍采用全浮動(dòng)軸承，由機(jī)油來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑， 還有冷卻液為增壓器進(jìn)行冷卻。 渦輪增壓的確能夠提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，不過(guò)它的缺點(diǎn)也有不少，其中最明 顯的就是動(dòng)力輸出反應(yīng)滯后。我們看看前面有關(guān)渦輪增壓的工作原理就知道了， 即由于葉輪的慣

30、性作用對(duì)油門(mén)驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，也就是說(shuō)從你大腳踩油門(mén)加 大馬力，到葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)將更多空氣壓進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更大動(dòng)力之間存在一個(gè)時(shí)間差， 而且這個(gè)時(shí)間還不短。一般經(jīng)過(guò)改良的渦輪增壓也要至少 2 秒左右來(lái)增加或者 減少發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出。如果要突然加速，瞬間會(huì)有提不上速度的感覺(jué)。隨著技 術(shù)的進(jìn)步，雖然各個(gè)使用渦輪增壓的廠家都在對(duì)渦輪增壓技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，但是 由于設(shè)計(jì)原理問(wèn)題，因此安裝了渦輪增壓器的汽車(chē)駕駛起來(lái)的感覺(jué)是和大排量 的汽車(chē)有一定差異的。 14 機(jī)械增壓器(Supercharger)采用皮帶與曲軸皮帶盤(pán)連接。利用曲軸轉(zhuǎn)速帶動(dòng) 機(jī)械增壓器內(nèi)部葉片，以產(chǎn)生增壓空氣送入曲軸進(jìn)氣歧管內(nèi)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 工作溫度

31、介于 700c100，不同于渦輪增壓器靠引擎排放的廢氣驅(qū)動(dòng)，必須 接觸 4000C9000C 的高溫廢氣，因此機(jī)械增壓系統(tǒng)對(duì)于冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑油脂 的要求與自然進(jìn)氣曲軸相同，機(jī)件保養(yǎng)程序大同小異。 機(jī)械增壓的壓縮機(jī)直接被發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸帶動(dòng)，它的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)性好(完全沒(méi) 有遲滯)。但是它本身需要消耗一部分能量，因此機(jī)械增壓不能產(chǎn)生特別強(qiáng)大的 動(dòng)力，尤其是在高轉(zhuǎn)速時(shí)因?yàn)樗鼤?huì)產(chǎn)生大量的摩擦，損失能量從而影響到 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高。傳統(tǒng)的機(jī)械增壓器在中低轉(zhuǎn)速時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出有 明顯改善，但峰值功率出現(xiàn)較早，發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速較低。這種發(fā)動(dòng)機(jī)可以在任 何時(shí)候，都能輸出源源不斷的扭力，大大減小換檔頻率。所以，機(jī)

32、械增壓非常 適合匹配在又大又重的豪華房車(chē)上，而講求高速性能的跑車(chē)就很不適合采用它 了。 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 15 機(jī)械增壓器零部件的設(shè)計(jì)機(jī)械增壓器零部件的設(shè)計(jì) 1.9 Pro/E 三維制圖軟件介紹三維制圖軟件介紹 Pro/E 第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征 的相關(guān)性問(wèn)題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇， 而不必安裝所有模塊。Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到 一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī) 上。Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑 金設(shè)計(jì)、加工處理

33、等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。 (1) 參數(shù)化設(shè)計(jì)，相對(duì)于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無(wú)論多 么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征， 都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。 (2) 基于特征建模 Pro/E 是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基 于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫(huà)草圖，輕 易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈 活。 (3) 單一數(shù)據(jù)庫(kù)（全相關(guān)） Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM

34、 系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè) 庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門(mén)的。 換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò) 程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng) 更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú) 特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。 1.10 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械增壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要由下列這幾個(gè)部件組成：轉(zhuǎn)子、殼體、前墻板、 16 后墻板、油箱、軸。在這里就根據(jù)這幾個(gè)主要的零部件

35、將羅茨鼓風(fēng)機(jī)三維建模 設(shè)計(jì)的，其中結(jié)構(gòu)的剖視圖，如圖 4-1 所示。 圖 4-1 增壓器的結(jié)構(gòu)剖視圖 (2) 傳動(dòng)方式 在增壓器內(nèi)部，主從動(dòng)輪子靠一堆齒輪作同步傳動(dòng)。由于考慮到要求增壓 器的傳遞扭矩的變化，選擇齒輪和皮帶輪在同一側(cè)，這樣，可以傳遞更大的扭 矩，傳動(dòng)示意圖，如圖 4-2 所示。 圖 4-2 傳動(dòng)示意圖 (3) 密封結(jié)構(gòu) 軸密封包括軸伸、軸承座尾部和軸端三個(gè)部位的密封，在此增壓器中，軸 端密封主要采用淺齒迷宮密封來(lái)防止氣體的泄露，它是依靠齒槽縫隙使氣體節(jié) 流，從而減少泄露，達(dá)到密封的目的。由于無(wú)固相摩擦，因此不需要潤(rùn)滑，并 且功耗少，維護(hù)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)。此次設(shè)計(jì)的增壓器的軸承座尾

36、部的密封采 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 17 用油氈密封，主動(dòng)軸端的密封采用 J 型骨架密封，軸伸處采用迷宮密封。 (4) 潤(rùn)滑結(jié)構(gòu) 在機(jī)械增壓器中，需要潤(rùn)滑的部分有同步齒輪和前后軸承這兩個(gè)部分，在 油箱內(nèi)的同步齒輪要浸入規(guī)定的油位(一般使油面高度位于齒輪分度圓附近)， 通過(guò)齒輪旋轉(zhuǎn)的作用，形成飛濺供油系統(tǒng)。前墻板內(nèi)軸承的潤(rùn)滑通過(guò)前墻板上 的注油孔向風(fēng)機(jī)內(nèi)注入潤(rùn)滑油，與軸承透蓋、軸承悶蓋構(gòu)成供油系統(tǒng)，多余的 潤(rùn)滑油可由軸承透蓋和軸承悶蓋上的泄油孔流出。對(duì)于后墻板軸限的潤(rùn)滑，由 于后墻板與油箱相聯(lián)接，所以后墻板中的軸承的潤(rùn)滑不需要再加上潤(rùn)滑油孔， 它直接通過(guò)同步齒輪甩起的潤(rùn)滑油來(lái)潤(rùn)滑。 1.11 主要零部

37、件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.11.1 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì) 羅茨轉(zhuǎn)子（或稱(chēng)葉輪）是羅茨增壓器中最為關(guān)鍵的組成元件，羅茨轉(zhuǎn)子一 般分為兩葉赫爾三葉（單葉及三葉以上的羅茨轉(zhuǎn)子應(yīng)用極少） ，按葉輪形狀分為 直葉和扭葉。 不少文獻(xiàn)中認(rèn)為三葉轉(zhuǎn)子機(jī)械增壓器由于比兩葉的轉(zhuǎn)子的機(jī)械增壓器多了 一個(gè)葉而簡(jiǎn)單的認(rèn)為中心距和外圓相同的條件下，兩葉轉(zhuǎn)子的增壓器比三葉的 排量大，這是一種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。文獻(xiàn)在論述機(jī)械增壓器基元容積與節(jié)能及降 噪的關(guān)系中，通過(guò)兩葉和三葉鼓風(fēng)機(jī)基元容積的大小從而得出三葉增壓器的理 論輸氣量上比兩葉的小。 本次設(shè)計(jì)采用的 是改進(jìn)的漸開(kāi)線型三葉扭葉轉(zhuǎn)子，其三位模型，如圖 4-3 所示，它的

38、端面就是之前提到的改進(jìn)型的三葉轉(zhuǎn)子漸開(kāi)線型線。主動(dòng)軸和從動(dòng) 軸的旋向相反，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由同步齒輪以 1:1 的傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子的相位由 兩同步齒輪控制。 圖 4-3 漸開(kāi)線型三葉轉(zhuǎn)子三維模型圖 18 1.11.2 殼體設(shè)計(jì)殼體設(shè)計(jì) 殼體在機(jī)械增壓器中得作用是支撐整個(gè)增壓器并作為轉(zhuǎn)子的外殼，而且聯(lián) 接前墻板和后墻板，是整個(gè)增壓器的主要組成部分。箱體的內(nèi)壁要求與轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)動(dòng)相互配合，并與前墻板組成氣腔。殼體選用鋁材料鑄造，鑄件需經(jīng)過(guò)時(shí)效 處理，機(jī)械性能滿足 GB9439-88 的要求。由于殼體起了很大的支撐作用，所以 必然要求它可以支撐整個(gè)增壓器，而且要求有一定的強(qiáng)度以支持殼體內(nèi)的氣壓。 提高強(qiáng)度

39、有幾種方法：一個(gè)方法是增加箱體的厚度，但是以設(shè)計(jì)中要盡可能減 少重量的原則，不可以大幅度地增加箱體的厚度。所以，采用相對(duì)薄的厚度加 肋板的方法來(lái)提高強(qiáng)度。指甲因?yàn)轵T著支撐作用，所以相對(duì)取較大的數(shù)值，以 加強(qiáng)支撐作用的強(qiáng)度，建模后殼體的模型如圖 4-4 所示。 圖 4-4 殼體三維模型圖 1.11.3 增壓器殼體圖增壓器殼體圖 殼體與前蓋和后蓋的聯(lián)接螺栓聯(lián)接。為了防止氣體的泄露和調(diào)整間隙，在 殼體與前墻板和后墻板的聯(lián)接之間要求加上密封設(shè)置，這是機(jī)械增壓器裝配時(shí) 所必不可少的。箱體的進(jìn)氣口與出氣口部分設(shè)有凸臺(tái)，以便聯(lián)接進(jìn)氣口管子和 出氣口管子。箱體及支架的螺栓固定在支架上。 前蓋的作用主要是作為轉(zhuǎn)

40、子的最終的支撐并與殼體共同組成氣室。材料選 用非鋁，鑄件的技術(shù)條件要求符合國(guó)標(biāo) JB/TQ6887-93 的規(guī)定，它的機(jī)械性能應(yīng) 滿足 GB9439-8 的要求，還需經(jīng)過(guò)時(shí)效處理。前蓋上的一端是用于和殼體配合 的，為了辦證密封性，在與殼體的聯(lián)接面上使用密封墊片。其結(jié)構(gòu)如圖 4-5 所 示。它用兩根圓錐銷(xiāo)來(lái)保證與殼體的定位要求。它另外一端的兩個(gè)圓環(huán)凸臺(tái)分 別與軸承透蓋和軸承悶蓋相聯(lián)接。前蓋中要在軸承配合的地方留下潤(rùn)滑油孔， 潤(rùn)滑油可以從前墻板的上部注入鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部的軸承里。前蓋還留有預(yù)進(jìn)氣口一 開(kāi)用來(lái)平衡軸承兩端的的壓力，防止殼體內(nèi)的高壓把軸承的潤(rùn)滑油擠出。 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 19 圖 4-5 增

41、壓器殼體三維圖 1.11.4 前蓋三圍結(jié)構(gòu)圖前蓋三圍結(jié)構(gòu)圖 與前蓋一樣，后蓋的主要作用也是作為轉(zhuǎn)子的最終支撐并與箱體共同組成 氣室，它還可以作為聯(lián)接體聯(lián)接油箱，如圖 4-6 所示，材料的選擇和前蓋一樣。 它與殼體的聯(lián)接采用螺栓連接，定位是靠?jī)筛鶊A柱銷(xiāo)來(lái)定的。同前蓋一樣，由 于后蓋與殼體共同組成氣室，從密封方面的考慮，必須在后墻板與箱體的聯(lián)接 之間安裝密封裝置。一般可選用密封紙或密封橡膠。 圖 4-6 后蓋三維結(jié)構(gòu)圖 此外，在進(jìn)氣口處還有過(guò)渡套，其三維結(jié)構(gòu)，如圖 4-7 所示。 圖 4-7 過(guò)渡套三維結(jié)構(gòu)圖 20 三零件的三維建模三零件的三維建模 1 1 三葉轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)三葉轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì) 步驟和設(shè)計(jì)

42、內(nèi)容結(jié)果示意圖設(shè)計(jì)說(shuō)明（方法） 1 草繪外形 先草繪一個(gè)圓，好 方便以后的拉伸皮帶輪 建模。 2 拉伸建模 在草繪平面的基礎(chǔ) 上拉伸出一個(gè)直徑為 20 長(zhǎng)為 8mm 的實(shí)體。 3 齒輪的建模 在草繪平面的基礎(chǔ) 上拉伸出一個(gè)直徑為 57.8 長(zhǎng)為 9.5mm 的實(shí) 體。 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 21 4 漸開(kāi)線利用曲線方程編輯 公式生成漸開(kāi)線 5 生成齒輪實(shí) 體 利用鏡像-曲線-投 影-草繪-陣列生成漸開(kāi) 線齒形 3 三葉轉(zhuǎn)子的 建模 草繪一個(gè)直徑為 74 的圓 22 4 葉子曲線生成利用曲線方程笛卡 爾坐標(biāo) r=18.53 theta=t*120 x=r*cos(theta)+r *sin(thet

43、a)*theta*pi /180 y=r*sin(theta)- r*cos(theta)*theta*p i/180 z=0 生成漸開(kāi)線 5 三葉轉(zhuǎn)子的 生成 利用草繪命令旋轉(zhuǎn) 三個(gè)葉子漸開(kāi)線，然后 拉伸生成實(shí)體 四機(jī)械增壓器的裝配四機(jī)械增壓器的裝配 步驟和零件名 圖片區(qū)命令功能說(shuō)明 1 殼體設(shè)置“機(jī)械增 壓器”文件為工作 目錄，并缺省 完成殼體的調(diào)入 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 23 2 轉(zhuǎn)子 1從“機(jī)械增壓 器”文件中調(diào)入 “xin1”文件，利 用軸對(duì)稱(chēng)和擋油板 的端面與殼體座對(duì) 齊。 3 轉(zhuǎn)子 2 調(diào)取xin2 文件使用齒對(duì) 齊和中心對(duì) 齊完成約束 4 過(guò)渡套取 guoduotao文件 用配對(duì)和

44、對(duì) 齊將過(guò)渡套裝到 殼體上 五、零件工程圖五、零件工程圖 工程圖一般是指二維的零件圖或裝配圖,在 PROE 中可以可以快速的產(chǎn)生三 維零件及組件的二維視圖，并以標(biāo)注尺寸、公差、幾何公差、表面精度、零件 清單等工程資料 24 1 機(jī)械增壓器的殼體工程圖機(jī)械增壓器的殼體工程圖 2 2 機(jī)械增壓器的殼體零件圖機(jī)械增壓器的殼體零件圖 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 25 3 機(jī)械增壓器的三葉轉(zhuǎn)子工程圖機(jī)械增壓器的三葉轉(zhuǎn)子工程圖 26 六，總裝配圖六，總裝配圖 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 27 28 結(jié)論結(jié)論 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械增壓器有了感性的了解，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外的 增壓器的發(fā)展也有了一定的認(rèn)識(shí)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外增壓器發(fā)展的

45、經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)狀及近幾 年的動(dòng)態(tài)，結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況，增壓器技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)放在在機(jī)械 增壓器的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用上來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)的理論和實(shí)際知識(shí)的能力得到了鍛 煉和提高。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，得 到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展；通過(guò)設(shè)計(jì)，使我掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹(shù) 立了正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 當(dāng)然在設(shè)計(jì)過(guò)程中，也碰到了許多問(wèn)題。在方沂老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助 下，我也盡自己的努力去克服困難，最后順利地完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。由于本人缺 乏經(jīng)驗(yàn)及水平有限，設(shè)計(jì)仍存在一些問(wèn)題，望老師給予指正。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我

46、們?cè)趯W(xué)校的最后一次課程。它將我們平時(shí)所學(xué)的知識(shí)相 互連接起來(lái)，為我們將來(lái)進(jìn)入工作做準(zhǔn)備。它讓我們了解了更多的新知識(shí)。 感謝老師、系領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校的關(guān)心和指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合工作體會(huì)和 經(jīng)歷，為我完成設(shè)計(jì)給予了極大的幫助，為我們上了最后一次重要的課程。 永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 29 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社,2003 2 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002. 30243031 3 趙玉剛，宋觀春. 數(shù)控技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 4 韓進(jìn)宏. 互換性與技術(shù)測(cè)量. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 5 王蘭美. 畫(huà)法幾何及工程制圖. 北京

47、：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 6 邱宣懷. 機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社，1997. 257295 以及 359398 7 劉鴻文. 材料力學(xué). 高等教育出版社，2004 8 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫(xiě)組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社，1987 9 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980 10機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)編寫(xiě)組. 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè). 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979 11王潤(rùn)孝. 先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論. 科學(xué)出版社,2004 12盛曉敏. 先進(jìn)制造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 13Bixon M, Jortner J. The dynamics of predisso

48、ciating high Rydberg states of NO. J. Chem. Phys. 1996,105:1363-1382 14Matsui H, Mayer E E, and Grant E R. Bend-stretch Fermi resonance in NO2+ as observed in the 2-photon absorption spectroscopy of the 3p 2u+ Rydberg state of NO2. J. Mol. Spectrosc. 1996, 175: 203-214 15Bixon M, Jortner J. The dyna

49、mics of predissociating high Rydberg states of NO. J. Chem. Phys. 1996,105:1363-1382 30 致謝致謝 在本設(shè)計(jì)的開(kāi)題論證、課題研究、論文撰寫(xiě)和論文審校整個(gè)過(guò)程中，得到 了方沂老師的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)，使得本設(shè)計(jì)得以順利完成，其中飽含了方 沂老師的汗水和心血。老師敏銳的學(xué)術(shù)思想、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的治學(xué)態(tài)度、淵博的學(xué) 識(shí)、精益求精的工作作風(fēng)、誨人不倦的育人精神，將永遠(yuǎn)銘記在學(xué)生心中，使 學(xué)生終生受益。在此我們向侯方沂老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。同時(shí)也 感謝親愛(ài)的同學(xué)在這三年來(lái)對(duì)我的支持和幫助。 感謝學(xué)校給我們提供設(shè)計(jì)場(chǎng)地，和系領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中， 結(jié)合工作體會(huì)和經(jīng)歷，提出了許多建設(shè)性的觀點(diǎn)，為我完成設(shè)計(jì)給予了極大的 幫助。 感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和老師對(duì)我的關(guān)心和幫助。 再次感謝所有支持和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)們。