廣州學院四沖程內(nèi)燃機設計說明

1、 .DOC資料. 華南理工大學廣州汽車學院課程設計說明書題目四沖程內(nèi)燃機設計系 別 機電工程系 專 業(yè) 班 級 學 號 姓 名 指導老師 課程負責人 2009 年9 月 10 日課程設計（論文）任務書茲發(fā)給 班學生 _ 課程設計（論文）任務書，內(nèi)容如下：1、設計題目： 四沖程內(nèi)燃機設計 2、應完成的項目： (1) 內(nèi)燃機機構(gòu)設計 _ (2) 曲柄滑塊機構(gòu)運動分析 _ (3) 曲柄滑塊機構(gòu)動態(tài)靜力分析 _ (4) 用解析法設計凸輪的實際輪廓曲線 (5)_ 繪制內(nèi)燃機的工作循環(huán)圖 3、參考資料： (1) 機械原理. 李琳，李杞儀主編. 中國輕工業(yè)出版社， 2009年 (2) 機械原理課程設計指導書

2、. 楊忠秀主編. 機械工業(yè)出版社， 2003年 機構(gòu)運動方案及機構(gòu)設計機械原理課程設計題例及指導.姜琪主編， 高教出版社， 1991年 4、本設計（論文）任務書于2009年 8月 31日發(fā)出，應于2009年 9月12日前完成，然后進行答辯。 指導老師 繆丹云 簽發(fā) 2009 年 8 月 31 日 課程負責人 簽發(fā) 年 月 日課程設計（論文）評語：設計獨立完成情況 設計方案合理性 計算準確性 圖紙表達正確性 圖面質(zhì)量 說明書質(zhì)量 答辯情況 出勤情況 其他 課程設計（論文）總評成績：課程設計（論文）答辯負責人簽字 年 月 日目錄一、已知條件:在圖示的四沖程內(nèi)燃機中1二、設計任務、設計步驟及注意問題

3、21、機構(gòu)設計（A4）22、選定長度比例尺作出連桿機構(gòu)的位置圖33、作出機構(gòu)15個位置的速度多邊形34、作出機構(gòu)15個位置的加速度多邊形45、用A2紙畫出以上2、3、456、動態(tài)靜力分析（A1）57、用直角坐標作出用方格紙繪制）118、計算飛輪轉(zhuǎn)動慣量119、計算發(fā)動機功率1310、進行機構(gòu)部分平衡1311、設計凸輪的實際輪廓曲線1412、繪制內(nèi)燃機的工作循環(huán)圖（A4）16已知條件:在圖示的四沖程內(nèi)燃機中 活塞行程H=225(mm) 活塞直徑D=170(mm) 活塞移動導路相對于曲柄中心的距離e=50(mm)行程速比系數(shù)K=1.04連桿重心C2至A點的距離lAC2=0.35* lAB(mm)曲

4、柄重量Q1=160(N)連桿重量Q2=120(N)活塞重量Q3=190(N)連桿通過質(zhì)心軸C2的轉(zhuǎn)動慣性半徑 2 =0.16*l2AB(mm)曲柄的轉(zhuǎn)速n1=620(rpm)發(fā)動機的許用速度不均勻系數(shù)=1/100曲柄不平衡的重心到O點的距離lOC=lOA(mm)開放提前角:進氣門:-10;排氣門:-32齒輪參數(shù):M=3.5(mm);=20h*a=1Z2=Z2=14; Z3=Z3=72; Z1=36設計任務、設計步驟及注意問題機構(gòu)設計任務：按照行程速比系數(shù)K及已知尺寸決定機構(gòu)的主要尺寸,并繪出機構(gòu)運動簡圖(4號圖紙)。步驟：（1）求連桿及曲柄長度 設連桿的長度為l、曲柄的長度為rOBl-r OB

5、=l+r （1） （2）聯(lián)立（1）（2），解得 l=441mm r=111mmA4圖紙選定長度比例尺作出連桿機構(gòu)的位置圖任務：以活塞在最高位置時為起點,將曲柄回轉(zhuǎn)一周按順時針方向分為十二等分,然后找出活塞在最低位置時和活塞速度最大時的曲柄位置(即曲柄旋轉(zhuǎn)一周共分為十五個位置)并做出機構(gòu)各位置時的機構(gòu)位置圖,求出滑塊的相對位移。步驟：A2圖紙作出機構(gòu)15個位置的速度多邊形任務：求出這15個位置的VBA、VC2、VB、2的數(shù)值，并列表表示。（表一）步驟：在A2圖紙上，作出Va垂直O(jiān)A，方向與相同。Vb方向與導軌平行。從a點開始作Vba與AB垂直，與Vb的交點記為b 。b指向a的方向就是Vba的方向

6、。Vba乘以0.35，計算出C2點。連結(jié)p c2，由量取長度乘以比例尺得到實際大小。 A2比例尺：Uv=1：200表一:(mm/s) A036.023.40A128.127.022.713.6A214.035.034.26.7A28.236.834.32.6A36.834.235.01.7A420.731.227.19.2A533.126.214.115.2A635.023.13.016.0A633.712.6014.5A730.025.013.416.2A815.032.226.07.4A96.036.036.21.8A912.235.137.25.6A1021.032.336.09.3A1

7、133.227.021.214.84.作出機構(gòu)的15個位置的加速度多邊形任務：求出15個位置的、的數(shù)值，并列表表示。（表二） 步驟：在A2圖紙上，先作出，與OA平行。由a點作，在作垂直于，交于點B。ab的長度乘以0.35得到c2點。連結(jié)P C兩點，得到。量取長度乘以比例尺后的到實際大小。計算公式：= + + 大?。?？ ？方向：平行導軌 AO BA AB比例尺：1：10000表二:(mm/s2)A0117.240124.293.0518590A182.7262273.8591.8442451A220.3431430.5975.0326133A23.4463464.01052.229722A31

8、.4474475.01077.131072A440.0378 381.1859.4310314A599.3211234.1480.7412321A6114.218115.943.1403354A696.550109.2115.6440361A7117.2254278.8573.7413360A825.6452451.71022.7340348A91.5498497.01126.9300120A913.4476475.21077.129238A1040.1394397.0895.7325138A1197.8203224.5458.0461431任務：用直角坐標作滑塊B點的位移曲線SB=SB(),

9、速度曲線VB=VB()及加速度曲線aB=aB()。(把以上2、3、4、5作在一張2號圖紙上)步驟：A2圖紙動態(tài)靜力分析任務：求出機構(gòu)在各位置時各運動副的反力及應加于曲柄OA的平衡力矩Mb ,并用速度多邊形杠桿法檢驗.（每人完成五個位置）各種數(shù)據(jù)均要列表表示：(1)將各個位置的 等數(shù)值列于表三.列出各個位置的的計算公式，并計算出其數(shù)值。將各個位置的 、 、 、 、 、 等數(shù)值列于表四。將各個位置的 、 等數(shù)值列于表五。（5）將各個位置的 、 、 等數(shù)值列于表六將 和 進行比較，計算出它們的誤差，把結(jié)果列于表七。步驟：（1）計算活塞上的氣體壓力 （N）例如點A14 ： 求作用于構(gòu)件上的慣性: (N

10、)(N)表三:A4-3796-327.4-5429A9-3673-429.3-2133A14-4041-371-2908A18-5388-44.04-6592A23-5633-174.4-9306(3)計算活塞上受力的大小及方向：（4）把作用在構(gòu)件2上的反力R12分解為 和 取 求出解：以B點取距，設順時針為正:(): (): (): (): =0.031() (5)以構(gòu)件2、3為示力體，取 , 求 和以構(gòu)件3為示力體，取 ，求表四:A4276.825010-5437335799786.624140A913845731.88215.697413915.59741A141644365702135

11、53677582651467168A18692675.4-267.868174.4381A23276.8366.8-70.4375.64.6366（7）以構(gòu)件1為示力體，（構(gòu)件1的重力忽略不計），取 求出 再由 ，求出 表五:A433579671580A99741204820A14677581931103A186813268.8A23375.64131.6表六:（N*cm2）A4276.85823.8646441A913841917212787A1416443169451880895A1869212013356A23276.838.84306.88）用茹可斯基杠桿法，把速度多邊形轉(zhuǎn)90，把所有

12、外力平移到速度多邊的相應點上，取 求出 ，并與 值進行比較。表七:誤差A46715806464413.8%A92048202127873.7%A14193110318808952.6%A183268.81335675%A234131.64306.84.07%（9）用一張4號圖紙大小的方格紙 曲線7. 用直角坐標作出用方格紙繪制） 計算當不考慮機構(gòu)各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量時的飛輪轉(zhuǎn)動慣量 。在本課程設計中，決定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量時，不考慮機構(gòu)各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量。 把 曲線作為 曲線（驅(qū)動力矩曲線)規(guī)定：當與的方向一致時為負，畫在橫坐標的下方。當與的方向相反時為正，畫在橫坐標的上方。（的方向為順時針

13、）根據(jù)一個波動周期內(nèi)的輸入功等于輸出功求阻抗力矩（常數(shù)） ，并作出阻抗力矩曲線 求出阻抗力矩（）的縱坐標H：=20注意：i)f1,f2.f6表示各單位的面積，單位為mm2，在橫坐標之下為負值，在橫坐標之上為正值。ii）H的單位為毫米，當乘上比例尺之后，才能得出之值。（c）根據(jù)求出的H值，作出阻抗力矩曲線。根據(jù)上面各單元的面積求相應的功, 并求出最大盈虧功-10.141.89-24.2851.29-16.342.62-0.53 (5)求出在各個位置上功的累積變化量 求出最大盈虧功（7）根據(jù)許用不均勻系數(shù),求出等效構(gòu)件上所需的等效轉(zhuǎn)動慣量： 計算發(fā)動機功率10.對曲柄滑快機構(gòu)進行機構(gòu)部分平衡（平衡A點的質(zhì)量）（1）把連桿的質(zhì)量代換到A、B點由上面的方程