内容发布更新时间 : 2024/12/25 21:40:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
机械原理课程设计指导书一. 已知条件: 在图示的四冲程内燃机中
四冲程内燃机设计
活塞行程 H= (mm) 活塞直径 D= (mm) 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= (mm) 行程速比系数 K=
连杆重心c2 至A点的距离 lAC2= 系 数 lAB(mm) 曲柄重量 Q1= (N) 连杆重量 Q2= (N) 活塞重量 Q3= (N) 连杆通过质心轴c2的转动惯性半径?c ?c2= 系数l2AB(mm2) 曲柄的转速 n1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [?]=
曲柄不平衡的重心到O点的距离 lOC= lOA (mm) 开放提前角:
进气门:-10°;排气门: -32° 齿轮参数:
m=3.5(mm); ?=20°;h*a=1
'Z2=Z2=14; Z3=Z3'=72 ;Z1=36
示功图见P10图2所示。
二.设计任务
1. 机构设计
按照行程速比系数K及已知尺寸决定机构的主要尺寸,并绘出机构运动
简图(4号图纸)。(凸轮要计算出装角后才画在该图上) 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图
以活塞在最高位置时为起点,将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等
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分,然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置(即曲柄旋转一周共分十五个位置)并作出机构各位置时的机构位置图,求出滑快的相对位移。
3. 作出机构15个位置的速度多边形
求出这15个位置的VBA、VC2、VB、ω2的数值,并列表表示。(表一) 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形
nt求出15个位置的aBA 、aBA 、aBA 、?2 、aC2 、aB 的数值,并列
表表示。(表二)
5.用直角坐标作滑快B点的位移曲线SB=SB(?),速度曲线VB?VB(?)及加速度曲线aB?aB(?)。(把以上2、3、4、5作在一张2号图纸上) 6. 动态静力分析(1号图纸)
求出机构在各位置时各运动副的反力及应加于曲柄OA的平衡力矩
Mb ,并用速度多边形杠杆法检验。(每人完成五个位置)各种数据
均要列表表示:
(1) 将各个位置的PI2、MI2、PI3等数值列于表三。
t
(2) 列出各个位置的R12的计算公式,并计算出其数值。 nt(3) 将各个位置的p'、R12、R12、R12、R03、R23等数值列于
表四。
(4) 将各个位置的R01、Mb等数值列于表五 (5) 将各个位置的p'、pb、Mb'等数值列于表六
(6) 将Mb'与Mb进行比较,计算出它们的误差,把结果列于表
七。
7. 用直角坐标作出Mb=Mb(?)曲线。(用方格纸绘制) (Mb统一用“动态静力分析”所求得的值)
8. 计算当不考虑机构各构件的质量和转动惯量时的飞轮转动惯量JF。 9. 计算发动机功率。
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10. 对曲柄滑快机构进行机构部分平衡(平衡A点的质量)。 11. 用解析法设计凸轮Ⅱ的实际轮廓曲线
建立凸轮轮廓的数学模型,写出程序设计框图,编写程序,要有简短的程序说明及变量符号说明,上机计算并打印结果(包括凸轮轮廓曲线)。
12. 绘制内燃机的工作循环图(4号图纸)。
根据工作循环图及曲柄的位置,求出凸轮的安装角,把凸轮画在机构运动简图上。
13. 最后,将设计过程写成20页左右的详细说明书。
三.设计步骤及注意问题
1.求连杆及曲柄的长度
设连杆的长度为l、曲柄长度为r
?OB??l?r
OB??l?r
???180?K?1 K?1H 2sin??? 可求 R?CBI?OE?(OC)2?(CE)2 =(OC)2?(CD?DE)2 =R2?(CD?e)2
l?r?(OF)2?e2????????????????(1) OF?OE?H 2OE OC??sin?1?????
l?r?2Rsin?2???????????????????(2)
联立(1)、(2)式求解,可求出连杆的长度l及曲柄的长度r.
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