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My机械原理课程设计指导
* 单杠四冲程柴油机曲柄滑块机构 一、机构简介 四冲程柴油机活塞在气缸内往复移动四次,曲柄转动两转,完成一个工作循环 四冲程工作过程如下: 四冲程工作过程如下: ↑ b →a 540o →720o 排气冲程 ↓做功 c →b 360o →540o 膨胀冲程 ↑ b →c 180o →360o 压缩冲程 ↓ a →b 0o→180o 进气冲程 活塞运动方向 示功图曲线 曲柄转角 冲程 二、本次设计任务 用图解法对四冲程柴油机曲柄滑块机构进行运动分析和动态静力分析。 图解法是解析法分析的基础和判别方法。 三、设计内容及要求 曲柄滑块机构的运动分析和动态静力分析 已知:活塞冲程H,连杆与曲柄长度比λ,曲柄转速n1。 要求: 1.设计曲柄滑块机构,绘制机构运动简图; 2.作给定的两个位置的速度和加速度多边形; 3.画出滑块的运动线图-对应于曲轴各转角的位置、速度、加速度曲线(需合作完成) 4.作给定的两个位置的动态静力分析,画出力多边形。 将以上内容画在一张1号图纸上,并且整理计算说明书约5页。 四、设计步骤 (一)运动分析 1.根据H、λ求出各构件尺寸。 曲柄长l1=H/2; 连杆长l2 = λl1; 2.作机构位置图(给定位置的机构运动简图) 选取适当比例尺μl(mm/mm),按表4-9和表4-8所分配的两个曲柄位置做出机构运动简图。 画图前需先确定各构件的尺寸。 3.作速度多边形和加速度多边形。 选速度比例尺μv(ms-1/mm)和加速度比例尺μa(ms-2/mm) ,做出该位置的速度多边形和加速度多边形。其中连杆2重心S2的速度和加速度用影像原理在图上画出。 建议采用速度比例尺μv=ω·μl 加速度比例尺μa=ω2·μl 将速度和加速度分析结果列入表格。 (1)位置图 l1=H/2 l2= 4l1 取μl (mm/mm) 画OA=μll1 AB=μll2 O A B ω1 (2)速度多边形 1)A点的速度 VA=ω1l1(⊥OA) 2)B点的速度 VB= VA+ VBA 大小? V ? 方向↑ ⊥OA ⊥AB 画速度多边形 取μv (ms-1/mm) O A B ω1 p a S2 (mm) 画VB方向线pb ∥OB O A B ω1 p a S2 b 画VB方向线pb ∥OB 画VBA方向线ab ⊥AB 两方向线交于点b O A B ω1 p a S2 b O A B ω1 p a S2 b 画VB方向线pb ∥OB 画VBA方向线ab ⊥AB 两方向线交于点b则VB=pbμv O A B ω1 p a S2 b 画VB方向线pb ∥OB 画VBA方向线ab ⊥AB 两方向线交于点b则VB=pbμv VBA=abμv O A B ω1 p a S2 s2 b 画VB方向线pb ∥OB 画VBA方向线ab ⊥AB 两方向线交于点b则VB=pbμv VBA=abμv VS2=ps2μv O A B ω1 p a S2 s2 b ω2 画VB方向线pb ∥OB 画VBA方向线ab⊥AB 两方向线交于点b则VB=pbμv VBA=abμv VS2=ps2μv (3)加速度多边形 1)A点的加速度 aA=ω12l1(A→O) 2)B点的加速度 aB= aA+ aBA = aA+ aBAn+ aBAt 大小? V V ? 方向↑ V V ⊥AB 画加速度多边形 取μa (ms-2/mm) O A B ω1 p′ S2 (mm) a′ ω2 画 O A B ω1 p′ a′ S2 ω2 bn′ 画 画aB方向线p′b′ ∥OB O A B ω1 p′ a′ S2 bn′ ω2 画 画aB方向线p′b′ ∥OB 画aBAt方向线bn′ b′ ⊥AB 两方向线交于点b′ O A B ω1 p′ a′ S2 b′ bn′ ω2 O A B ω1 p′ a′ S2 b′ bn′ ω2 画 画aB方向线p′b′ ∥OB 画aBAt方向线bn′ b′ ⊥AB 两方向线交于点b′ 则aB= p′b′ μa O A B ω1 p′ a′ S2 b′ bn′ ω2 画 画aB方向线p′b′ ∥OB 画aBAt方向线bn′ b′ ⊥AB 两方向线交于点b′ 则aB= p′b′ μa aBAt= bn′b′ μa O A B ω1 p′ a′ S2 b′ bn′ ω2 ε2 画 画aB方向线p′b′ ∥OB 画aBAt方向线bn′ b′ ⊥AB 两方向线交于点b′ 则aB= p′b′ μa aBAt= bn′b′ μa as2= p′s2′ μa O A B
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