機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書(四沖程)

1、機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書四沖程內(nèi)燃機設(shè)計一 已知條件： 在圖示的四沖程內(nèi)燃機中活塞行程 H= （mm）活塞直徑 D= （mm）活塞移動導(dǎo)路相對于曲柄中心的距離 e= （mm）行程速比系數(shù) K=連桿重心 至A點的距離 = 系 數(shù) (mm)曲柄重量 = (N)連桿重量 = (N)活塞重量 = (N)連桿通過質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣性半徑 = 系數(shù)(m)曲柄的轉(zhuǎn)速 n1= (rpm)發(fā)動機的許用速度不均勻系數(shù) =曲柄不平衡的重心到O點的距離 = （mm）開放提前角： 進氣門：-10°；排氣門： -32°齒輪參數(shù)： m=3.5（mm）； =20°；=1=14； =72 ；=36 示功

2、圖見P10圖2所示。二 設(shè)計任務(wù)1. 機構(gòu)設(shè)計 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）。（凸輪要計算出裝角后才畫在該圖上）2. 選定長度比例尺作出連桿機構(gòu)的位置圖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為最大時的曲柄位置（即曲柄旋轉(zhuǎn)一周共分十五個位置）并作出機構(gòu)各位置時的機構(gòu)位置圖，求出滑快的相對位移。3. 作出機構(gòu)15個位置的速度多邊形求出這15個位置的、2的數(shù)值，并列表表示。（表一）4. 作出機構(gòu)的15個位置的加速度多邊形求出15個位置的 、 、 、 、 、 的數(shù)值，并列表表示。（表二）5.

3、用直角坐標(biāo)作滑快B點的位移曲線=（），速度曲線及加速度曲線。（把以上2、3、4、5作在一張2號圖紙上）6. 動態(tài)靜力分析（1號圖紙） 求出機構(gòu)在各位置時各運動副的反力及應(yīng)加于曲柄OA的平衡力矩（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。（2） 列出各個位置的的計算公式，并計算出其數(shù)值。（3） 將各個位置的、等數(shù)值列于表四。（4） 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（6） 將與進行比較，計算出它們的誤差，把結(jié)果列于表七。7. 用直角坐標(biāo)作出=（）曲線。（用方格紙繪制） （統(tǒng)一用“動態(tài)靜力分析”所求得的值）8. 計算當(dāng)不考慮機構(gòu)各構(gòu)

4、件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量時的飛輪轉(zhuǎn)動慣量。9. 計算發(fā)動機功率。10. 用圖解法設(shè)計凸輪的實際輪廓曲線11. 繪制內(nèi)燃機的工作循環(huán)圖（4號圖紙）。根據(jù)工作循環(huán)圖及曲柄的位置，求出凸輪的安裝角，把凸輪畫在機構(gòu)運動簡圖上。12. 最后，將設(shè)計過程寫成20頁左右的詳細說明書。三 設(shè)計步驟及注意問題1.求連桿及曲柄的長度設(shè)連桿的長度為l、曲柄長度為 可求 = =聯(lián)立（1）、（2）式求解，可求出連桿的長度l及曲柄的長度r.2.曲柄回轉(zhuǎn)一周共分為15個位置當(dāng)活塞在最高位置時為起點，曲柄A點的編號為A。，由A。點開始，順時針方向把圓等分為12等分，得A。、，等點。當(dāng)滑快在最低位置時，曲柄上A 點的編號為。 可近似

5、認為，當(dāng)曲柄在OA和OA位置時，滑快B的速度為最大值。 注：括號內(nèi)的編號在分析力時才使用。3.動態(tài)靜力分析步驟（1） 計算活塞上的氣體壓力 （N）F活塞的面積（cm）(2) 求作用于構(gòu)件上的慣性力 = （N） （N）（3） 出活塞上受力的大小及方向（4） 把作用在構(gòu)件2上的反力R分解為和取=0，求出（5） 以構(gòu)件2、3為示力體，取求出和（6） 以構(gòu)件3為示力體，取求出（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=0，求出。（8） 用一張4號圖紙大小的方格紙作出=（）曲線。4.飛輪轉(zhuǎn)動慣量的確定（2） 在本課程設(shè)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。（

6、3） 把=（）曲線作為=（）曲線（驅(qū)動力矩曲線）規(guī)定：當(dāng)與的方向一致時為負，畫在橫坐標(biāo)的下方。當(dāng)與的方向相反時為正，畫在橫坐標(biāo)的上方。（在本課程設(shè)計中，的方向為順時針）（4） 以的平均值作為阻抗力矩（常數(shù)）。這是因為在周期性的速度波動中，一個波動周期內(nèi)的輸入功等于輸出功。即 （a）首先求出下列各單元的面積： 、（b）求出阻抗力矩（）的縱坐標(biāo)H：注意：） ，表示各單元的面積，單位為mm,在橫坐標(biāo)之下為負值，在橫坐標(biāo)之上為正值。 ）H的單位為毫米，當(dāng)乘上比例尺之后，才得出之值。（c）根據(jù)求出的H值，作出=（）阻抗力矩曲線（現(xiàn)為水平線）（5） 求出下列各單元的面積：、在阻抗力矩曲線之上的面積表示盈功

7、，在阻抗力矩曲線之下面積表示虧功。盈功為正，虧功為負值。（6） 根據(jù)上面各單元的面積求相應(yīng)的功 （7） 求出在各個位置上功的累積變化量（Nm） （Nm）（Nm） （Nm）（Nm） （Nm）（Nm） 根據(jù)上面各值找出 （Nm） （Nm）（8） 求出最大盈虧功=（Nm） (8) 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： （） （9）確定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量：按題意： 不考慮各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量?？珊雎圆粩D 5計算發(fā)動機功率 6.排氣凸輪（凸輪）的輪廓設(shè)計（1） 升程角為60°，回程角為60°，遠停程角為10°。（2）選擇升程和回程的運動規(guī)律。（3）用圖解法設(shè)計凸輪的輪廓曲線。需打印出曲線以及凸輪的輪廓曲線。7. 以曲柄作為定標(biāo)構(gòu)件，曲柄每轉(zhuǎn)兩周為一工作循環(huán)。畫