內燃機設計第二章.doc

2-1.解：中心曲柄連桿機構活塞的運動規(guī)律表達式：； ； . 用途：1） 活塞位移用于P-示功圖與P-V示功圖的轉換，氣門干涉的校驗及動力計算；2）活塞速度用于計算活塞處于不同位置時與氣缸套的磨損程度，一般以最大活塞速度進行評價；3） 活塞加速度用于計算往復慣性力的大小和變化，進行平衡分析及動力計算。2-2.自由力是指:在內燃機工作過程中機體內部存在的那些彼此不能相互抵消的力。2-3.解：（1）氣壓力是內燃機對外做功的主動力，只有轉矩輸出，同時也有由其產生的翻倒力矩作用在機體上，并傳至機體支承上；往復慣性力總是存在，與加速度的變化規(guī)律相同，兩者相差一個常數，方向相反。（2）不同點： 氣體作用力是做功的動力，產生輸出轉矩；氣體作用力在機體內部平衡，沒有自由力；往復慣性力沒有平衡，有自由力產生，是發(fā)動機縱向振動的根源； 從兩者的最大值比較和作用時間比較，可以得出：總是存在，在一個周期內其正負值相互抵消，做功為零；呈脈沖性，一個周期內只有一個峰值。2-4.解：（1）曲柄連桿受力圖如右圖所示：各力的表達式： 側向力： 連桿力：切向力：徑向力：（2） 單缸轉矩 翻倒轉矩 即翻倒力矩與輸出力矩大小相等、方向相反。2-5.解：曲柄的當量質量應換算到曲柄組的質心位置。2-6.解：（1）求某一主軸頸的轉矩，只要把從第一拐起到該主軸頸前一拐的各單缸轉矩疊加起來即可。疊加時第一要注意各缸的工作相位，第二要遵循各缸轉矩向后傳遞的原則。（2） 求連桿軸頸轉矩，根據轉矩向后傳遞的原則，應該是前一個主軸頸上的積累轉矩與作用在本曲柄銷上的切向力所引起單缸轉矩的一半。（3） 各主軸頸所受轉矩：此四沖程四缸機的發(fā)火順序為1-3-4-2，由此可得第一主軸頸所受轉矩第二主軸頸所受轉矩第三主軸頸所受轉矩第四主軸頸所受轉矩第五主軸頸所受轉矩=可知，第四主軸頸轉矩為.(4) 各連桿軸頸所受轉矩：可知，第四拐連桿軸頸轉矩為.2-7.解：當連桿軸頸承受負荷時，坐標系應固定在曲軸上；當連桿軸承受負荷時，坐標系應固定在連桿上。2-8.解：軸頸負荷與軸承負荷互為反作用力，即大小相等，方向相反。2-9.解：提高轉矩均勻性的措施： 增加氣缸數；點火要均勻；按質量公差帶分組；增加飛輪慣量。2-10.解：連桿軸頸負荷大于主軸頸負荷。 原因：對于每個曲拐而言，連桿軸頸是一個，主軸頸有兩個；連桿軸頸承受著由連桿傳來全部載荷，而每個主軸頸則只承擔一半載荷，所以主軸頸載荷小于連桿軸頸載荷。2-11.解：進行當量質量換算時依據的原則是保持當量系統(tǒng)與原機構動力學相等。 對連桿組，根據質量守恒和質心守恒原理，有 所以 ， 式中，為連桿集中在小頭的當量質量，為連桿集中在大頭的當量質量。2-12.解：為了進行零件強度計算、軸承負荷計算和輸出轉矩估算，需要