武漢理工大學(xué)課程設(shè)計

1、S=270mmNe=440kW壓縮比 =12.5，壓縮復(fù)熱指數(shù)ni=1.37,Z點(diǎn)利用系數(shù)& ；=0.88,動力計算是分析發(fā)動機(jī)各主要部件的受力情況，為強(qiáng)度計算提供數(shù)據(jù)。其內(nèi)容如下:、原機(jī)型有關(guān)參數(shù)四沖程六缸、廢氣渦輪增壓、不可逆式、直接噴射、壓縮空氣啟動。D=200mmn=600r/min增壓壓力P=0.241Mak機(jī)械效率n m=0.85膨脹復(fù)熱指數(shù)n1.26燃燒過量空氣系數(shù)a =2.0中冷器出水溫度t=25 ,原機(jī)配氣定時：進(jìn)氣門開一一上死點(diǎn)前60度進(jìn)氣門關(guān)下死點(diǎn)后40度排氣門開下死點(diǎn)前40度排氣門關(guān)一一上死點(diǎn)后60度行程失效系數(shù)可取約0.083。連桿長L=540mm，質(zhì)量為34.76k

2、g，連桿組質(zhì)量分配比0.347/0.653,單位曲柄不平 衡質(zhì)量m=48.67kg。活塞組質(zhì)量M=35.76kg,1、曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動質(zhì)量的確定初步設(shè)計時常用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來粗略估算。連桿的質(zhì)量還需要通過連桿重心的確定，再用雙質(zhì)量系統(tǒng)替代之。從而求出往復(fù)質(zhì) 量和迥轉(zhuǎn)不平衡質(zhì)量。往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量:Mj=M+Ma=35.76+34.76*0.347=47.8217 kg回轉(zhuǎn)不平衡質(zhì)量(大端)：Mb=34.76*0.653=22.6983 kg2、P-q示功圖的求取將熱計算得的P-V示功圖，用發(fā)動機(jī)運(yùn)動學(xué)公式將其展開，即得P-9示功圖。將活 塞的位移轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角，以a代表曲柄轉(zhuǎn)角，由此可得各曲柄轉(zhuǎn)角a

3、下的氣 體力值Pg (a )，單位為MPa。a的取值列表(見MATLAB程序中a值)：a =04*piPg (a )值列表(見圖一:Pg(a )值)，單位為MPa3、往復(fù)慣性:力P. (a )計算(見圖二)(MPa)m(a) =R3 2 (cos a + 人 cos 2a)10 -3兀 -D 2 4式中：m.一彳主復(fù)運(yùn)動質(zhì)量，kg；W =n *n/30 一曲軸旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s；8 =arcsin(入*sina)一連桿擺角，rad。D一氣缸直徑，mm；R=L/4一曲柄半徑，mm；圖一各曲軸轉(zhuǎn)角a下對應(yīng)的氣體壓力Pg（a ）值（MPa）圖二往復(fù)慣性力Pj（ a）計算結(jié)果圖示式中：Pp 活塞底

4、部氣體壓力，取0.1MPa。4、總作用力P (a )(見圖三) p(a) = Pg (a) - Pb + P j (a)圖三總作用力P（a）計算結(jié)果圖示5、活塞側(cè)推力Ph（a）（見圖四）（MPa）P h （a） = P （a）tgp(MPa)6、連桿力PC(a)(見圖五) p (a) = p(a)/cos p圖五連桿力PC (a )計算結(jié)果圖示7、法向力PN (a )(見圖六)p (a) = p (a)cos(a + p)(MPa)8、切向力PT(a )(見圖七)p (a) = p (a)sin(a + p)(MPa)圖七切向力PT（a ）計算結(jié)果圖示9、總切向力SpT（a）（見圖八）對四沖程

5、曲柄均勻排列的情況：Sp （a） = p （a + 720-i/z） （MPa）式中：z一氣缸數(shù)。i=1圖八 總切向力S pt （a ）計算結(jié)果顯示10、曲柄銷負(fù)荷Rb(a)計算（見圖九）（見圖十）（MPa）（見圖十一）水平分量 Rb h(a )=Pt (a ) (MPa) 垂直分量 RBv(a )=Pn (a ) -P邙(MPa)合力 RB(a)=加bh (a) + R2bv (a)兀式中：戶= mBR2/(-D2)(MPa)m連桿組則算到大端的質(zhì)量，kg。B10-1-20100 PQ , 3D0 s 40C、:強(qiáng) L 飆 700800圖九水平分量RBi(a )計算結(jié)果顯示-374圖十一合力

6、R普)計算結(jié)果顯示11、最后按總切力曲線作準(zhǔn)確性校核：由總切力得到的指示功率：N = 丁)cpFpR = 468.7625488636311(kW)，106式中，(Z PT)廠平均切力,MPa；F 活塞面積，mm2； pR曲柄半徑，mm；一曲軸角速度，rad/s，nn=30另附MATLAB運(yùn)算;%往復(fù)慣性力%n曲軸轉(zhuǎn)速度，r/min。12、將孔與熱計算得的弋比較:468.763誤差： = = 46&763-517.647 = -0.104Ni13、備注:a取值共選了 721組數(shù)據(jù)，即每一度讀取一點(diǎn)壓力值；已經(jīng)取值運(yùn)算過多次，此次結(jié)果為最小誤差值；所有具體計算過程見MTALAB程序中，點(diǎn)取運(yùn)行結(jié)

7、果即可;程序：附件：MATLAB 程序：a=0:1*pi/180:4*pi;D=200;Ne=440;n=600;X=1/4;R=135;W=pi*n/30;B=asin(X*sin(a);M=47.8217;Mb=34.76*0.653;Pja=-4*10八(-3)*M*R*W2*Pa=Pga-0.1+Pja;PHa=Pa.*tan(B);Pca=Pa./cos(B);Pna=Pca.*cos(a+B);Pta=Pca.*sin(a+B);SpT=0;%曲軸轉(zhuǎn)角%氣缸直徑%功率要求%轉(zhuǎn)速%曲軸連桿比%曲柄半徑%曲軸旋轉(zhuǎn)角速度%連桿擺角%往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量%連桿大端質(zhì)量(cos(a)+X*cos(2*a)/(pi*D*D)%總作用力%活塞側(cè)推力%連桿力%法向力%切向力for i=1:6ra=a+4*pi*i/6;rb=asin(0.25*ra);Ptaa=cl(ra,rb,Pga);SpT=SpT+Ptaa;endSumPT=SpT;%總切向力Prb=34.7 6*0.653*RW2/(pi/4*D)/1000;RBha=Pta;%曲柄銷負(fù)荷水平分量RBva=Pna-Prb;%曲柄銷負(fù)荷垂直