南航机械原理内燃机课程设计解说.doc

机械原理课程设计 报 告 书 设计题目：内燃机结构设计及其运动分析 设计者 徐智昊 指导教师 马希直 2014年6月12日 目 录 第1章 设计要求 设计题目 1.2 机构示意图 1.3 原始数据 齿轮机构传动设计 2.1机构 2.2齿轮变位系数 2.3齿轮基本参数的计算…………………………………(4) 2.4主要计算结果 连杆机构设计和运动分析 3.1杆件尺寸确定…………………………………………(10) 3.2解析法分析机构运动…………………………………(10) 3 .3图解法分析机构的三个瞬时位置……………………(12) 第4章 凸轮机构设计 4.1解析法分析凸轮运动 第1章 设计要求 设计题目内燃机机构设计及其运动分析机构示意图该机构由气缸（机架）中活塞（滑块B）驱动曲柄，曲柄轴上固联有齿轮1，通过齿轮2驱动凸轮上齿轮3，凸轮控制配气阀推杆运动。原始数据:650rpm 齿轮:23 齿轮:14 齿轮:46 模数m:3.5mm 距离:64.75mm 距离:105mm 基圆半径:35mm 升程角\deg：60 远休止角\deg：5 回程角\deg：60 近休止角\deg：235 汽阀冲程h：7mm 齿轮参数：压力角，齿顶高系数顶隙系数。气阀推杆运动规律：升程和回程均为简谐运动。 第2章 齿轮机构传动设计 2.1机构 2.2齿轮变位系数 由于齿轮2的齿数为14，小于标准齿轮不发生根切的最少齿数17， 因此需要变位。 取， 2.3齿轮基本参数的计算 啮合角 标准中心距 实际中心距 中心距变位系数 齿高变动系数 分度圆半径与节圆半径相等 基圆半径 分度圆的齿厚 齿顶圆半径 齿根圆半径 齿顶圆上的压力角 重合度 小齿轮（齿轮2）的齿顶厚 2.4主要计算结果 计算结果 计算项目 计算结果 -0.61 -0.329 2 28.596mm 0 83.978mm 0.17647 35.875mm 0 41.485mm 40.25mm 76.125mm 24.5mm 30.123o 80.5mm 36.381o 37.823mm 25.740o 23.022mm 1.459 75.645mm 1.529 43.728mm 1.6 第3章 连杆机构设计和运动分析 3.1杆件尺寸确定 由于活塞的冲程H=185mm，偏心距e=0 则：O1A=92.5mm，取AB=2O1A=185mm 3.2解析法分析机构运动 （1）位移：(其中l为92.5mm) （2）速度 对上式求导得 （） （3）加速度 对上式求导得 3.3图解法分析机构的三个瞬时位置 （见附录） 第4章 凸轮机构设计 4.1解析法分析凸轮运动 回程时 （1）推程： (2)远休： （3）回程： mm （4）近休止： ; 4.2解析法求凸轮理论轮廓曲线 滚子半径取 5 mm 滚子中心处于B点的直角坐标 其中e=0，=35mm，=35mm （1）推程：   （2）远休：   (3)回程：  (4)近休止： 4.3实际轮廓曲线的计算 (1)推程： (2)远休： (3)回程： (4)近休止时即时  理论轮廓数据： x 0 -3.0681 -6.2155 -9.5053 -12.9704 -16.6040 -20.3558 Y 35.0000 35.0686 35.2499 35.4743 35.6359 35.6074 35.2573 -24.1344 -27.8162 -31.2586 -34.3168 -36.8618 -38.9711 -40.6003 34.4675 33.1500 31.2586 28.7953 25.8109 22.5000 18.9322 -41.5403 -41.7998 -41.4378 -40.5567 -39.2884 -37.7786 -36.1678 15.119