四冲程内燃机课程设计.doc

机械原理课程设计指导书 四冲程内燃机设计 设计任务 机构设计 根据行程速比系数K及已知尺寸确定机构的主要尺寸，并绘制机构运动简图1张（A4）。 运动分析 图解求出连杆机构的位置、速度与加速度，绘制滑块的位移、速度与加速度曲线，完成运动分析图1张（A2）。 动态静力分析通过计算和图解，求出机构中各运动副的约束反力及应加于曲柄OA的平衡力矩（每人负责完成5～6个位置），完成动态静力分析图1张（A1）。 计算并画出力矩变化曲线图1张（A3方格纸）。 计算飞轮转动惯量。 计算发动机功率。 用图解法设计进、排气凸轮，完成凸轮设计图1张（A3）。 绘制内燃机的工作循环图1张（A4）。 完成设计说明书（约20页）。 分组及组内数据见附表1； 示功图见附表2； 组内成员分功见附表3； 课程设计进程表见附表4； 四冲程内燃机中运动简图见附图1。 设计步骤及注意问题 确定初始数据 根据分组情况（附表1），查出设计初始数据。 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 至A点的距离 = （mm） 曲柄重量 = （N） 连杆重量 = （N） 活塞重量 = （N） 连杆通过质心轴的转动惯性半径 = （m） 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 = （mm） 开放提前角： 进气门：-10°；排气门： -32° 齿轮参数： m=3.5（mm）； =20°；=1； ==14； ==72 ；=36 计算连杆及曲柄的长度 设曲柄长度为、连杆的长度为l，活塞行程H （极限位置1） （极限位置2） 可求 = = 联立（1）、（2）式求解，可求出连杆的长度l及曲柄的长度r。 绘制内燃机的机构运动简图（A4） 根据曲柄与连杆的尺寸、活塞（滑块）的行程、活塞移动导路相对于曲柄中心的距离e、各齿轮的参数等数据，参照“附图1”绘制构内燃机的运动简图。 注意： 严格按比例绘制（推荐1：4） 先打好图纸的边框，画好标题栏，再根据空间的大小合理安排位置画图。标题栏放在图纸的右下方。 凸轮先不画，待凸轮设计完成后再补画 样例中进、排气阀机构有错，需要找出并更正 图线、箭头要规范、书写要工整（以机械制图中的GB为准）。 实体用粗实线 齿轮的节圆用点划线（间距要基本相同） 文字、尺寸（界）线、剖面线用细实线。粗细线比例为2：1。 文字与尺寸标注方向朝上或朝左（在尺寸线上写时可朝左，如样图中的162；无尺寸线时只能朝上，如样图中的Z3。上下以标题栏中的文字为准） 假想位置可画成虚线或双点划线（建议用双点划线） 尺寸按自己的实际尺寸标注，不要抄样例尺寸。 运动分析 1）参照图2设置图纸布局（A2） 2）在速度“v图”与加速度“a图”之间的位置上，画出曲柄滑块机构的运动简图（参照图3） 具体作法： 以活塞在最高位置时的“A”为起点（记为A0），由A0开始，顺时针方向将圆等分为12等分，得A0、、、……，共12个点； 找出滑块在最低位置时曲柄上A点的位置，记为； 找出曲柄OA与连杆AB垂直的两点（此时），分别记为A和A。如此，曲柄回转一周共分为15个位置 可近似认为，当曲柄在OA和OA位置时，滑快B的速度为最大值。 注意： 括号内的编号在绘制运动分析图时不用，绘制动态静力分析图时再使用。 图中，用粗实线画出曲柄滑块的一个位置（任选）。其它14个位置的曲柄与连杆用细实线画，滑块不画，标注出各B点的位置即可。 3）设定合适的比例，画出机构15个位置的速度多边形 在“V图”的左上角清楚注明绘图比例（） 速度矢量用粗实线绘制，箭头长宽比约4/1～5/1，绘图要规范、工整 若图线太短，不够画箭头时，可用小圆点代替箭头。 4）通过图解法，求