機械原理課程設計四沖程內(nèi)燃機設計(課堂)課件

機械原理課程設計四沖程內(nèi)燃機時間：二周1.機械原理課程設計四沖程內(nèi)燃機時間：二周1.一、目的二、要求三、課程設計的內(nèi)容四、課程設計的步驟五、課程設計的進度表主要內(nèi)容2.一、目的主要內(nèi)容2.一、目的3.一、目的3.結(jié)合一個簡單的機械系統(tǒng)，綜合運用所學理論，確定機構(gòu)運動方案，要對方案中某些機構(gòu)進行分析和設計。通過設計提高學生利用技術資料、運算和繪圖的能力。4.4.

將所學過的分散知識點集成為一個比較完整的體系。包含了機構(gòu)運動簡圖、運動分析、動態(tài)靜力分析、齒輪、凸輪等機構(gòu)的設計、速度波動的調(diào)節(jié)、運動循環(huán)圖等內(nèi)容。5.將所學過的分散知識點集成為一個比較完整的體系。5.二、要求6.二、要求6.（1）要有良好的學風及嚴格的紀律在規(guī)定的時間內(nèi)，一律要在教室內(nèi)搞設計，以便教師進行指導。上午：8:40-11:50；下午：2:30-5:30每個教室，在黑板的右下角，按座位寫上名字，以便教師點名。無故缺席、按學生手冊規(guī)定處理。課程設計成績的評定，與遵守紀律情況、圖面質(zhì)量、說明書質(zhì)量、運動方案是否合理、答辯等因素有關。7.（1）要有良好的學風及嚴格的紀律7.（2）每位同學都要獨立完成自己的設計任務。（3）圖面質(zhì)量的要求圖幅、線型、標題欄等均要符合國標。不能徒手畫圖：曲線要用曲線板、小圓要用模板、包括角速度、角加速度的方向也不能徒手畫出。圖紙上不能寫有關的計算公式、計算結(jié)果。8.（2）每位同學都要獨立完成自己的設計任務。8.（4）說明書要求說明書不得涂改說明書要有封面、任務書、評語、目錄、正文、及參考資料等封面、任務書、評語三項打印外，其余統(tǒng)一用A4紙手寫。9.（4）說明書要求9.（5）所有圖紙要疊好（按4號圖紙的大?。?，連同說明書一起裝在檔案袋內(nèi)。（6）按規(guī)定時間來答辯。（7）齒輪傳動要按照無根切條件考慮。(采用變位齒輪)10.（5）所有圖紙要疊好（按4號圖紙的大小），連同說明書一起裝在（8）分組

6個人完成一個方案，在進行動態(tài)靜力分析時，每個人完成五個位置的力分析（按表中規(guī)定的位置），共完成30個位置的力分析，這樣就有30個數(shù)據(jù)來畫出曲線。11.（8）分組11.因此，要求每位同學都要按進度完成設計任務，要有整體觀念。每個方案組要有一個組長，組長要負起整個方案組的各項工作，包括：分工、紀律、進度…等。每個班由班長、學習委員負責分組，并交一份分組名單。每個班分組時，剩下的人不足6個人時，把剩余的人分到各方案組去。12.因此，要求每位同學都要按進度完成設計任務，要有整體觀念。12三、課程設計的內(nèi)容13.三、課程設計的內(nèi)容13.已知條件：活塞行程H＝（mm）活塞直徑D=（mm）活塞移動導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C2至A點的距離lAC2=系數(shù)lAB(mm)曲柄重量Q1=(N)連桿重量Q2=(N)活塞重量Q3=(N)連桿通過質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣性半徑

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）；=20°；ha*=1Z2=Z2’=14；Z3=Z3’=72；Z1=3614.已知條件：14.15.15.16.16.四、課程設計的步驟17.四、課程設計的步驟17.

機構(gòu)設計

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）。（凸輪要計算出安裝角后才畫在該圖上）18.機構(gòu)設計18.

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。

、

、

、2、選定長度比例尺作出連桿機構(gòu)的位置圖19.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

3.作出機構(gòu)15個位置的速度多邊形

求出這15個位置的,,,ω2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.用直角坐標作滑快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）20.3.作出機構(gòu)15個位置的速度多邊形、4.作21.21.6.1概念:動態(tài)靜力分析－根據(jù)理論力學中所講的達朗伯原理，將慣性力視為一般外力加在構(gòu)件上，仍可采用靜力學方法對其進行受力分析。這樣的力分析稱為動態(tài)靜力分析。6.動態(tài)靜力分析22.6.1概念:動態(tài)靜力分析－根據(jù)理論力學中所講的達朗伯原理，慣性力慣性力偶矩23.慣性力23.6.2動態(tài)靜力分析方法24.6.2動態(tài)靜力分析方法24.(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:(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(5)以構(gòu)件2、3為示力體，取,求和（6）以構(gòu)件3為示力體，取，求

（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（8）用一張3號圖紙大小的方格紙作出曲線=6.3動態(tài)靜力分析步驟25.(1)計算活塞上的氣體壓力（N）F—活塞的面積（cm6.4動態(tài)靜力分析結(jié)果（1號圖紙）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，（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。、26.6.4動態(tài)靜力分析結(jié)果（1號圖紙）(1)將各個位置的27.27.7.用直角坐標作出曲線

（用方格紙繪制）（統(tǒng)一用“動態(tài)靜力分析”所求得的值）28.7.用直角坐標作出曲線（1）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。

(2)把曲線作為曲線（驅(qū)動力矩曲線)（3）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

阻抗力矩的縱坐標H：（8.計算飛輪轉(zhuǎn)動慣量29.（1）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

（5）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：(6)確定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量：

不考慮各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量:(4)根據(jù)上面各單元面積求相應的功,并求出最大盈虧功30.（5）根據(jù)許用不均勻系數(shù)[],求出等9.計算發(fā)動機功率

31.9.計算發(fā)動機功率31.

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，把凸輪補畫在機構(gòu)運動簡圖上。

10.用圖解法設計兩凸輪的實際輪廓曲線（3號圖紙）選擇合適的運動規(guī)律，利用反轉(zhuǎn)法設計凸輪輪廓曲線。32.11.繪制內(nèi)燃機的工作循環(huán)圖（4號圖紙）1033.33.12.最后將設計過程寫成20頁左右的詳細說明書。34.12.最后將設計過程寫成20頁左右的34.五、課程設計的進度表35.五、課程設計的進度表35.機械原理課程設計進程表36.機械原理課程設計進程表36.機械原理課程設計四沖程內(nèi)燃機時間：二周37.機械原理課程設計四沖程內(nèi)燃機時間：二周1.一、目的二、要求三、課程設計的內(nèi)容四、課程設計的步驟五、課程設計的進度表主要內(nèi)容38.一、目的主要內(nèi)容2.一、目的39.一、目的3.結(jié)合一個簡單的機械系統(tǒng)，綜合運用所學理論，確定機構(gòu)運動方案，要對方案中某些機構(gòu)進行分析和設計。通過設計提高學生利用技術資料、運算和繪圖的能力。40.4.

將所學過的分散知識點集成為一個比較完整的體系。包含了機構(gòu)運動簡圖、運動分析、動態(tài)靜力分析、齒輪、凸輪等機構(gòu)的設計、速度波動的調(diào)節(jié)、運動循環(huán)圖等內(nèi)容。41.將所學過的分散知識點集成為一個比較完整的體系。5.二、要求42.二、要求6.（1）要有良好的學風及嚴格的紀律在規(guī)定的時間內(nèi)，一律要在教室內(nèi)搞設計，以便教師進行指導。上午：8:40-11:50；下午：2:30-5:30每個教室，在黑板的右下角，按座位寫上名字，以便教師點名。無故缺席、按學生手冊規(guī)定處理。課程設計成績的評定，與遵守紀律情況、圖面質(zhì)量、說明書質(zhì)量、運動方案是否合理、答辯等因素有關。43.（1）要有良好的學風及嚴格的紀律7.（2）每位同學都要獨立完成自己的設計任務。（3）圖面質(zhì)量的要求圖幅、線型、標題欄等均要符合國標。不能徒手畫圖：曲線要用曲線板、小圓要用模板、包括角速度、角加速度的方向也不能徒手畫出。圖紙上不能寫有關的計算公式、計算結(jié)果。44.（2）每位同學都要獨立完成自己的設計任務。8.（4）說明書要求說明書不得涂改說明書要有封面、任務書、評語、目錄、正文、及參考資料等封面、任務書、評語三項打印外，其余統(tǒng)一用A4紙手寫。45.（4）說明書要求9.（5）所有圖紙要疊好（按4號圖紙的大?。?，連同說明書一起裝在檔案袋內(nèi)。（6）按規(guī)定時間來答辯。（7）齒輪傳動要按照無根切條件考慮。(采用變位齒輪)46.（5）所有圖紙要疊好（按4號圖紙的大小），連同說明書一起裝在（8）分組

6個人完成一個方案，在進行動態(tài)靜力分析時，每個人完成五個位置的力分析（按表中規(guī)定的位置），共完成30個位置的力分析，這樣就有30個數(shù)據(jù)來畫出曲線。47.（8）分組11.因此，要求每位同學都要按進度完成設計任務，要有整體觀念。每個方案組要有一個組長，組長要負起整個方案組的各項工作，包括：分工、紀律、進度…等。每個班由班長、學習委員負責分組，并交一份分組名單。每個班分組時，剩下的人不足6個人時，把剩余的人分到各方案組去。48.因此，要求每位同學都要按進度完成設計任務，要有整體觀念。12三、課程設計的內(nèi)容49.三、課程設計的內(nèi)容13.已知條件：活塞行程H＝（mm）活塞直徑D=（mm）活塞移動導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C2至A點的距離lAC2=系數(shù)lAB(mm)曲柄重量Q1=(N)連桿重量Q2=(N)活塞重量Q3=(N)連桿通過質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣性半徑

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）；=20°；ha*=1Z2=Z2’=14；Z3=Z3’=72；Z1=3650.已知條件：14.51.15.52.16.四、課程設計的步驟53.四、課程設計的步驟17.

機構(gòu)設計

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）。（凸輪要計算出安裝角后才畫在該圖上）54.機構(gòu)設計18.

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。

、

、

、2、選定長度比例尺作出連桿機構(gòu)的位置圖55.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

3.作出機構(gòu)15個位置的速度多邊形

求出這15個位置的,,,ω2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.用直角坐標作滑快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）56.3.作出機構(gòu)15個位置的速度多邊形、4.作57.21.6.1概念:動態(tài)靜力分析－根據(jù)理論力學中所講的達朗伯原理，將慣性力視為一般外力加在構(gòu)件上，仍可采用靜力學方法對其進行受力分析。這樣的力分析稱為動態(tài)靜力分析。6.動態(tài)靜力分析58.6.1概念:動態(tài)靜力分析－根據(jù)理論力學中所講的達朗伯原理，慣性力慣性力偶矩59.慣性力23.6.2動態(tài)靜力分析方法60.6.2動態(tài)靜力分析方法24.(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:(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(5)以構(gòu)件2、3為示力體，取,求和（6）以構(gòu)件3為示力體，取，求

（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（8）用一張3號圖紙大小的方格紙作出曲線=6.3動態(tài)靜力分析步驟61.(1)計算活塞上的氣體壓力（N）F—活塞的面積（cm6.4動態(tài)靜力分析結(jié)果（1號圖紙）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，（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。、62.6.4動態(tài)靜力分析結(jié)果（1號圖紙）(1)將各個位置的63.27.7.用直角坐標作出曲線

（用