3、尽量缩短长度，以降低发动机的总体尺寸和总重量。 4、大小头轴承工作可靠，耐磨性好。 5、连杆螺栓疲劳强度高，连接可靠。
但由于本设计是改型设计，故良好的继承性也是一个考虑的方面。 2.1.2.1连杆主要尺寸
1、连杆长度l：曲柄连杆比?一般均大于0.3，这样可以使柴油机的机体高度降低，净质量减少，而且连杆长度减小后，其材料也相应减少，从而成本降低。但是，过小的曲柄连杆比会引起活塞侧压力增加，从而导致柴油机摩擦损失的增加，加速活塞、活塞环、气缸套的磨损，影响可靠性。
文献2中指出：当曲柄连杆比??0.32时，对柴油机寿命及可靠性影响不大。参照原机及总体布置，选择和原机一样的曲柄连杆比，
,??r/l?65/210?0.3095。 即：l?210mm2、小头的结构尺寸：小头主要尺寸为连杆衬套内径d和小头宽度b1。《柴油机设计手册》中介绍的各个尺寸范围为：
d?(0.28~0.42)D
??(0.04~0.08)d,小缸径柴油机一般为2~4mm.b1?(0.9~1.2)d.d2?(1.2~1.4)d1
参照原机及《柴油机设计手册》中的统计数据。各个尺寸设计如下：
d?42mm?0.382D ??2.5mm?0.06d, d2?55?1.31d1考虑到小头上下面所承受的压力不同，将其设计成锥形，如图3所示。
图 3 小头示意图 图 4 连杆杆身示意图
这样既能达到强度要求，又能减轻整个连杆的质量，减轻往复惯性力。
d11?33.5mmd12?43.5mm
校核小头轴承的比压：
pz81.35?105???1102?10?6??422.9?105 Pa ? 422.9bar q??3?3db43.5?10?42?10?4《柴油机设计手册》中给出，q 许用值为630bar,可见是在安全范围之内的。 注：式中 Pz???最高燃气作用力,Pz?pz
?4D2；
d???衬套内径;b1???衬套支承长度;
3、连杆杆身:连杆杆身采用典型的工字形截面。尺寸如图4所示。
4、连杆大头定位方式为舌槽定位。这种定位方式定位可靠，贴面紧密，抗剪切能力强尺寸紧凑。但要注意舌槽部位要减小应力集中，以防疲劳损坏。 2.1.2.2连杆螺栓
连杆螺栓将连杆盖和连杆大头连在一起，它在工作中承受很大的冲击力，如果折断或松脱，将造成严重事故。因此，连杆螺栓为M22,采用标准细牙螺纹,都采用优质合金钢40Cr制造，并精加工和热处理特制而成。安装连杆盖拧紧连杆螺栓螺母时，要用扭力板手分2～3次交替均匀地拧紧到规定的扭矩，拧紧后为了防止连杆螺栓松动,还应可靠的锁紧。连杆螺栓损坏后绝不能用其它螺栓来代替。连杆螺栓必须用中碳合金钢制造，经调质以保证高强度。 2.1.2.3连杆轴瓦
为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。轴瓦分上、下两个半片。连杆轴瓦上制有定位凸键，供安装时嵌入连杆大头和连杆盖的定位槽中，以防轴瓦前后移动或转动，有的轴瓦上还制有油孔，安装时应与连杆上相应的油孔对齐。目前多采用薄壁钢背轴瓦，在其内表面浇铸有耐磨合金层。耐磨合金层具有质软，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易磨损等特点。连杆轴瓦的背面有很高的光洁度。半个轴瓦在自由状态下不是半圆形，当它们装入连杆大头孔内时，又有过盈，故能均匀地紧贴在大头孔壁上，具有很好的承受载荷和导热的能力，并可以提高工作可靠性和延长使用寿命。轴瓦厚度和宽度根据《柴油机设计手册》上提供的范围分别别取2.5mm和38mm。 2.2曲轴飞轮组 2.2.1曲轴
1、曲轴的结构形式及材料选择
[3]：整体曲轴结构简单，重量轻，工作可靠，使用广泛，
尤其在中高速柴油机上应用更为普遍。并且原机器6110也是使用的整体式曲轴，考虑通用性和继承性，以及加工能力的原则，在本设计中选择整体式全支承曲轴。 在材料的选择上，我们秉承“以铸代锻，以铁代钢”的发展要求，结合设计实际要求，选择球墨铸铁作为曲轴的材料，相应地，制造方法为铸造。球墨铸铁曲轴的抗拉强度一般不亚于普通中碳钢，但由
于其伸长率，冲击韧度和弹性模量较低，综合力学性能还比锻钢差一点。但是本机由于只是普通的非增压机，强化程度并不高，所以其强度可以胜任。另外，球墨铸铁曲轴中的球状石墨对减磨性能有一定好处，所以球墨铸铁的曲轴的耐磨性能要比锻钢曲轴好。
2、曲轴的具体尺寸见零件设计 2.2.2飞轮 2.2.2.1飞轮的功用
飞轮主要功用是保证柴油机运转均匀。运行中当扭矩大于平均扭矩时，飞轮将多余能量储存起来；当扭矩小于平均扭矩时，飞轮释放能量，以避免转速急剧下降。此外，飞轮还是传递柴油机动力的主要零件。 2.2.2.2飞轮尺寸
公式：M?MR?IVdw (2－1) dt M：发动机的输出扭矩 MR发动机的阻力矩 IV发动机的转动发惯量
?1?E??2I0222????M?Md??????I?? (2－2) Rmaxmin0?2?E??E；?：盈亏功系数。对于两缸机，统计资料为0.5----0.8,本设计取0.7。
E=12?104Ne?----------------------一循环有效功
发动机总转动惯量中，飞轮占一大部分，令If??I0,?为飞轮的转动惯量占发动机的总转动惯量的分数。一般为0.8—0.9。在本设计的选择0.85。引用???n30得
If?90??E8??Ne?10.8?10 (2－3) n2??n328 飞轮矩：GfDm?4gIf?4.32?10 发电用时：??1/200??1/300。
??Ne (2－4) 3?n 对于本机：
2GfDm?4gIf?4.32?108??Ne?n3
?4.32?1080.85?0.7?22
1/200?15003 =355.104（N?M）
由于这个值比较大，所以我们以材料的限制来取，并且由于本机不均匀度要求较高，取上限值。我们选择铸铁作为飞轮的材料，其圆周速度限制在30~50m/s，取45，则 D2?60?v60?45??0.5732m ?n3.14?1500考虑到材料限速及过大飞轮对曲轴的不利影响，在原机基础上把飞轮径加大到440mm,
宽度加大到100mm，内径为333.5mm。 验算：
24GfDm??b?(D2?D14)g/8 (2－5)
3.14?0.1?7.4?103(0.444?0.3334)?9.8 =
8 = 141.69 （N?M）
可见，离理论要求来说还有一定的差距，但这是受缸数的限制。所以通常要求作发电用的柴油机有较多的缸数。对于本机来说，可以通过合理设计曲轴平衡等方法来尽量向要求靠拢。飞轮采用灰铸铁制造，为了保证有足够的转动惯量，尽可能减小飞轮的质量，使飞轮的大部分质量集中在轮缘上，为了在装拆时不破坏它们的平衡状态，飞轮与曲轴之间利用定位销或不对称布置螺栓保证其相对位置。为了便于检查机子的配气定时和供油角度，在飞轮外圆上刻有上止点标记和曲轴转角的度数。 2.3机体组 2.3.1气缸盖
2.3.1.1气缸盖类型、结构选择
本机采用一缸结构，喷油器采用斜装方案，由于是二气门结构，喷油器偏离气缸中心线。材料为铸铁（HT20-40），取材容易，应用广泛。
进排气道布置方案：根据气门数目、直径、气门座外径和柴油机用途及总体布置选择。并注意以下几点：
1、气门传动机构简单，气道形状和金属分布要合理。
2、要分析进、排气道同侧或异侧的优缺点。目前多数柴油机进、排气道布置为异侧方案，这样，可避免进气管受排气预热的影响。
3、气道阻力要小，气道截面不应有突变。本机气道方案如图5所示： 这种方案有如下特点：
1、结构布置较均匀，摇臂机构布置亦好。
2、喷油泵在进气道一侧，凸轮轴布置在排气道一侧，维修较方便。 3、喷油器斜装好，可增大气门直径。 4、广泛应用于中小型高速柴油机。 其它结构：气缸盖的最小壁厚为4mm左右，在气门座的气缸盖底面厚度加大到10~15mm,以减少翘曲，保证气门密封性。气缸盖内部也有冷却水套，其端面上的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相通以便得用循环水来冷却燃烧室等高温部分。气缸盖与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖上部装有气缸罩。减压机构安装在气缸罩内，减压机构和缸罩之间有橡胶圈封油。气缸盖中亦有水道连通机体冷却水套，并与水箱相通。
气缸盖火力面的布置：在气缸盖底板上的气门座孔上镶有气门座，材料为合金铜铬钼铸铁，以加强气门座的耐磨性和耐热性。气门座之间的“鼻梁区”以及喷油器座与气门之间的狭壁是气缸盖中最容易产生热烈的地方，应首先保证有足够的冷却，其冷却水道的最小半径不小于3mm，本机在“鼻梁区”中钻水孔以加强冷却。 2.3.1.2气缸盖螺栓布置
本机采用常的用的两缸机布置方案，如图6所示：
图 5 气道方案简图 图 6螺栓布置简图
2.3.1.3气缸盖基本尺寸
1、气缸盖的高度H：一般柴油机气缸盖高度为（0.75~0.103）D的范围内。 本机为H=105mm,H/D=0.954
2、气缸盖底面厚度：根据《柴油机设计手册》中推荐公式：??0.67D?3.8计算，本机为：11．17 mm，圆整到12mm.。 2.3.2气缸垫
气缸垫要求具有良好的弹性、导热性、防蚀性、抗粘性和抗老化稳定性。足够的抗拉与抗剪强度，有耐高温高压燃气的性能。厚度为0.7~1.5mm。材料为铜皮—石棉。 2.3.3气缸套
1、结构型式：从改型设计的原则和加工能力上考虑，本设计选用和原机同类型的气缸套。即湿气缸套，其特点是：
1）、湿式气缸套外表面直接与冷却水接触，冷却和散热效果较好，气缸套的热应力和变形较小。
2）、采用湿式气缸套，机体内部水套的铸造与清砂方便。 3）、气缸套装拆方便，互换性好，在制造相比较简单。 4）、机体水腔内若有污物、水垢，容易清除。
2、材料及主要尺寸：气缸套材料应具有良好的机械强度、耐磨性和耐蚀性、保油性和润滑性。本机选用价格低廉，制造方便的高磷铸铁作为材料，含磷量为0.6~0.8%.。
主要尺寸：长度L=219.6mm 厚度?=7mm.
3、气缸套的定位：缸套有两个带支承在气缸中作径向定位。为了安装方便及结构简单，下定位带的直径比上定位带直径小。并分别有一定的公差配合。缸套的轴向定位采用定位凸肩，设在机体上部，这种定位加工简单，拆装方便。