《斯特林发动机》PPT课件.ppt
斯特林发动机的制作,07数控 化红江,简要大概：,1.斯特林的简介；2.斯特林发动机的工作原理；4.斯特林发动机的零件加工；5.问题分析和解决方案；6.总结；,1.斯特林的简介,斯特林对于热力学的发展有很大贡献。他的科学研究工作主要是热机。热机的研制工作，是18世纪物理学和机械学的中心课题，各种各样的热机殊涌而出，不断互相借鉴，取长补短，热机制造业兴旺起来，工业革命处于高潮时期。,随着热机发展，热力学理论研究提到了重要位置，不少科学家致力于热机理论的研究工作，斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循环，是重要的热机循环之一，亦称“斯特林热气机循环”。这种循环，是封闭式的，采用定容下吸热的气体循环方式。循环过程是：等容吸热加热；由外热源等温加热；等容放热，供吸热用；向冷体等温放热，完成一个循环。在理想吸热的条件下，这种循环的热效率，等于温度上下限相同的卡诺循环。利用这种循环的“斯特林热机”，具有很多特点，如采用外燃，或外热源供热等。由于这种循环是封闭式循环，可采用传热性能好的工质，同时，工质的腐蚀性也可以很小，如氮气、氢气等气体。充入的气体工质，还可以加大压力，视封闭系统的情况，能够采用远远大于大气压力的高压气体工作，这样可以提高发动机的单位重量的功率，减小发动机的体积和重量。斯特林热机在逆向运转时，可以作为制冷机或热泵机，这种设想在现代已进入了实用研究阶段。,热气机可用氢、氮、氦或空气等作为工质，按斯特林循环工作。在热气机封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔，另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀作功燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，工质不直接参与燃烧，也不更换。,2.斯特林发动机的工作原理,已设计制造的热气机有多种结构，可利用各种能源，已在航天、陆上、水上和水下等各个领域进行应用。试验热气机的功率传递机构分为曲柄连杆传动、菱形传动、斜盘或摆盘传动、液压传动和自由活塞传动等。,4.斯特林发动机的零件加工,活塞挂件,平衡架,一.图片展示：,加热棒：,汽缸：,斯特林总装图,备：斯特林发动机零件间，采用螺纹连接，过盈配合等进行装配。,爆炸图,.活塞挂件的加工工艺,活塞挂件是连接活塞套与平行架之间的重要零件，由平行架带活塞挂件动使得活塞套上下运动。,.平行架的加工工艺,平行架是用来连接活塞杆，虽然结构简单零件较小，但是由于要加工2个必须保证2个零件的精度和重量才能起到平衡作用。,.加热棒的加工工艺,加热棒是用螺母锁在汽缸上，用酒精灯对端口进行加热，在加热棒尾部产生热气，而热气传入汽缸才能带动斯特林的运作，犹豫怕温度过高导致加热棒变性等，所以采用45号钢进行加工。,4.汽缸的加工工艺,汽缸是整个斯特林最难加工的零件之一，其结构在所有零件当中比较复杂，精度要求高，有多个配合点，在整个运作过程中起到重要作用。,5.问题的分析与解决方案,1.问题分析,发现问题：1.螺纹连杆与孔的间隙配合运动时有摩擦会造成一定的阻力。2.活塞套加热端紧锁在气缸上有间隙，气体会泄漏。3.活塞与活塞薄壁套之间的摩擦造成一定的行程阻力。4.薄壁套活塞螺纹端件的配合凸台长度过小，使薄壁套活塞无法固定，薄壁活塞与螺纹连杆装配后整体距离过长，卡死各连杆之间运动。5.由于气缸与薄壁套是过盈配合,所以配合时只能套入一半,另外一半由于孔径大小不一样使得薄壁套卡住。6.轴承宽度过小，无法承受飞轮重量而发生倾斜，使飞轮转动偏心严重。7.飞轮与轴杆配合后，运动时飞轮发生自转现象,飞轮传动轴杆与标准轴承无法装配。,2.解决方案,1.用研磨剂将螺纹连杆进行研磨，将摩擦阻力减小到最低，使其在孔里能自如的来回运动。2.在气缸和加热端加工密封圈槽，在圈槽放入密封圈进行密封，防止漏气现象。3.将研磨剂注射到活塞薄壁套上，增加轮滑效果，将活塞来回的研磨将阻力减少到最小。4.重新加工薄壁活塞螺纹端件，更改凸台长度.，使用细砂纸打磨薄壁活塞螺纹端，使各连杆能正常运动。5.用抹布盖在活塞套上,拿铜棒轻轻的敲打,直到活塞套整个都进入气缸活塞孔中。6.替换较宽的轴承进行装配.7.在飞轮上加工螺纹孔，用螺丝将飞轮与轴杆锁紧,用细砂纸打磨飞轮传动轴，使其与标准轴承进行配合。,6.总结,斯特林发动机的应用还有很多，许多新的领域正等待着世人去发现。在能源危机越来越严重的今天，追求节能和高效的运能源成为各国的共识，我国也不例外。斯特林发动机德广泛应用，将使我国的能源利用效率得到大幅度提高，无论对中国的可持续发展，还是环境保护基本国策的落实，无疑都有着非常积极的作用。在这一次的课题中我们组员付出了很多，找资料查资料，不合格的零件反复的加工，反复的调试为的就是让我们的斯特林发动机能动起来，在整个过程中不断的发现问题解决问题是我们在这个课题中需要学习和掌握的。制作一个斯特林发动机，其中的知识，内容十分的丰富，增加了我们在各个方面的认识，扩大了我们的知识面，在今后走向社会的道路上打下了一定的基础。,
