內(nèi)燃機設(shè)計第二章.doc

2-1.解：中心曲柄連桿機構(gòu)活塞的運動規(guī)律表達式：； ； . 用途：1） 活塞位移用于P-示功圖與P-V示功圖的轉(zhuǎn)換，氣門干涉的校驗及動力計算；2）活塞速度用于計算活塞處于不同位置時與氣缸套的磨損程度，一般以最大活塞速度進行評價；3） 活塞加速度用于計算往復(fù)慣性力的大小和變化，進行平衡分析及動力計算。2-2.自由力是指:在內(nèi)燃機工作過程中機體內(nèi)部存在的那些彼此不能相互抵消的力。2-3.解：（1）氣壓力是內(nèi)燃機對外做功的主動力，只有轉(zhuǎn)矩輸出，同時也有由其產(chǎn)生的翻倒力矩作用在機體上，并傳至機體支承上；往復(fù)慣性力總是存在，與加速度的變化規(guī)律相同，兩者相差一個常數(shù)，方向相反。（2）不同點： 氣體作用力是做功的動力，產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩；氣體作用力在機體內(nèi)部平衡，沒有自由力；往復(fù)慣性力沒有平衡，有自由力產(chǎn)生，是發(fā)動機縱向振動的根源； 從兩者的最大值比較和作用時間比較，可以得出：總是存在，在一個周期內(nèi)其正負(fù)值相互抵消，做功為零；呈脈沖性，一個周期內(nèi)只有一個峰值。2-4.解：（1）曲柄連桿受力圖如右圖所示：各力的表達式： 側(cè)向力： 連桿力：切向力：徑向力：（2） 單缸轉(zhuǎn)矩 翻倒轉(zhuǎn)矩 即翻倒力矩與輸出力矩大小相等、方向相反。2-5.解：曲柄的當(dāng)量質(zhì)量應(yīng)換算到曲柄組的質(zhì)心位置。2-6.解：（1）求某一主軸頸的轉(zhuǎn)矩，只要把從第一拐起到該主軸頸前一拐的各單缸轉(zhuǎn)矩疊加起來即可。疊加時第一要注意各缸的工作相位，第二要遵循各缸轉(zhuǎn)矩向后傳遞的原則。（2） 求連桿軸頸轉(zhuǎn)矩，根據(jù)轉(zhuǎn)矩向后傳遞的原則，應(yīng)該是前一個主軸頸上的積累轉(zhuǎn)矩與作用在本曲柄銷上的切向力所引起單缸轉(zhuǎn)矩的一半。（3） 各主軸頸所受轉(zhuǎn)矩：此四沖程四缸機的發(fā)火順序為1-3-4-2，由此可得第一主軸頸所受轉(zhuǎn)矩第二主軸頸所受轉(zhuǎn)矩第三主軸頸所受轉(zhuǎn)矩第四主軸頸所受轉(zhuǎn)矩第五主軸頸所受轉(zhuǎn)矩=可知，第四主軸頸轉(zhuǎn)矩為.(4) 各連桿軸頸所受轉(zhuǎn)矩：可知，第四拐連桿軸頸轉(zhuǎn)矩為.2-7.解：當(dāng)連桿軸頸承受負(fù)荷時，坐標(biāo)系應(yīng)固定在曲軸上；當(dāng)連桿軸承受負(fù)荷時，坐標(biāo)系應(yīng)固定在連桿上。2-8.解：軸頸負(fù)荷與軸承負(fù)荷互為反作用力，即大小相等，方向相反。2-9.解：提高轉(zhuǎn)矩均勻性的措施： 增加氣缸數(shù)；點火要均勻；按質(zhì)量公差帶分組；增加飛輪慣量。2-10.解：連桿軸頸負(fù)荷大于主軸頸負(fù)荷。 原因：對于每個曲拐而言，連桿軸頸是一個，主軸頸有兩個；連桿軸頸承受著由連桿傳來全部載荷，而每個主軸頸則只承擔(dān)一半載荷，所以主軸頸載荷小于連桿軸頸載荷。2-11.解：進行當(dāng)量質(zhì)量換算時依據(jù)的原則是保持當(dāng)量系統(tǒng)與原機構(gòu)動力學(xué)相等。 對連桿組，根據(jù)質(zhì)量守恒和質(zhì)心守恒原理，有 所以 ， 式中，為連桿集中在小頭的當(dāng)量質(zhì)量，為連桿集中在大頭的當(dāng)量質(zhì)量。2-12.解：為了進行零件強度計算、軸承負(fù)荷計算和輸出轉(zhuǎn)矩估算，需要