小型商用車四沖程內燃機設計報告與心得體會

1、聊茅昔畀乙“厶006乙厶芻韋 1b坯i亦車目錄一、已知條件:在圖示的四沖程內燃機中 二、設計任務.設計步驟及注意問題1、機構設計（a4） 22、選定長度比例尺作出連桿機構的位置圖33、作出機構15個位置的速度多邊形34、作出機構15個位置的加速度多邊形45、用a2紙畫出以上2、3、456、動態(tài)靜力分析（a1） 57、用直角坐標作出mb=mh（p用方格紙繪制）118、計算飛輪轉動慣量119、計算發(fā)動機功率1310、進行機構部分平衡1311、設計凸輪ii的實際輪廓曲線1412、繪制內燃機的工作循環(huán)圖（a4）16一.已知條件:在圖示的四沖程內燃機屮活塞行程h=225 (mm)活塞直徑d二170 (m

2、m)活塞移動導路相對于曲柄屮心的距離e二50(mm)行程速比系數(shù)k=1.04連桿重心c2至a點的距離1ac2=o. 35* iab(mm)曲柄重量qi=160 (n)連桿重量q2=120(n)活塞重量q尸190 (n)連桿通過質心軸g的轉動慣性半徑qp彳二0. 16*1爲(伽)cc曲柄的轉速ni=620 (rpm)發(fā)動機的許用速度不均勻系數(shù)6=1/100曲柄不平衡的重心到0點的距離loc二loa(mni)開放提前角：進氣門：-10。；排氣門:-32。齒輪參數(shù)：m二3. 5 (mm); a =20° h*a=lz2二z2 二 14; z3=z3=72; z,=36二.設計任務、設計步驟

3、及注意問題1 機構設計任務：按照行程速比系數(shù)k及已知尺寸決定機構的主要尺寸，并繪出機構運動簡圖(4號圖紙)。步驟：(1)求連桿及曲柄長度設連桿的長度為1、曲柄的長度為rob=1-r obn=l+r1.05-11.05 +1= 3.53。k - 1 6> = 180°k + lhr = cb 二二=1827.782 sin 0oe= 【(ocy_(ce)2=-(cd-ey = 438.77l + r = of)2+e2of = oe + = 551.27 2np« = sin"1- = 13.895°oc8 ol 0 10.365°o(2)

4、/一廠=27? sin 2聯(lián)立(1) (2),解得 1 二441mm r=l 11mma4圖紙2.選定長度比例尺作出連桿機構的位置圖任務：以活塞在最高位置時為起點，將曲柄回轉一周按順時針方向分 為十二等分,然后找岀活塞在最低位置時和活塞速度最大時的曲柄位 置（即曲柄旋轉一周共分為十五個位置）并做出機構各位置時的機構 位置圖，求出滑塊的相對位移。步驟：a2圖紙3作出機構15個位置的速度多邊形任務：求出這15個位置的vba、vc2、vb、5的數(shù)值，并列表表示。（表 -）步驟：在a2圖紙上，作出vo垂直0a,方向與®相同。vb方向與導軌 平行。從a點開始作vba與ab垂直，與vb的交點記為

5、b。b指向a的方向就 是vba的方向。vba乘以0.35,計算出c2點。連結pc2,由量取長度乘以比例尺得到實際人小。2/z72a ccox l = 64.91 60v® =產【ac2 =036xlab匕=jloa27m=7.2m/$a2 比例尺：uv=l： 200表一:(mm/s)vv c2%ao36.023.40a】28.127.022.713.6a214.035.034.267a2'& 236.834.32.6a36.834.235.01.7a420.731.227. 19.2a533. 126.214. 115.2ac35.023. 13.016.033.71

6、2.6014.5a730.025.013.416.2%15.032.226.07.4a96.036.036.21.8a912.235. 137.25.6a1021.032.336.09.3ah33.227.021.214.84作出機構的15個位置的加速度多邊形任務：求出1"位置的心、 s如的數(shù)值并列表表示。(表二)步驟:在a2圖紙上，先作出心，與0a平行 由a點作能 °二垂直于°二， 交于點bo ab的長度乘以0.35得到c2點。連結pc兩點，得到cl量取長度乘以比例 尺后的到實際大小。計算公式：naba?ab=aba + a ba大?。?？（oa“ba方向：平行

7、導軌a->0b->a±abaa2如、27=467.53m/s2心g）=（163）20441 = 1172/s2（min）=（l-7）2-0.441 = 1.32m/?比例尺：1： 10000表二:(mm/s2)na batabaaba5ac2ao117.240124.293.0518590a】82.7262273.8591.8442451a220.3431430.5975.0326133a；3.4463464.01052.229722a31.4474475.01077.131072a440.0378381.1859.4310314a599.3211234.1480.741

8、2321a6114.218115.943.1403354a；96.550109.2115.6440361a7117.2254278.8573.7413360as25.6452451.71022.7340348a91.5498497.01126.9300120a913.4476475.21077.129238a1040.1394397.0895.7325138an97.8203224.5458.04614315 任務：用直角坐標作滑塊b點的位移曲線sb=sb （ 4）,速度曲線 vb=vb（ 4）及加速度曲線ab=ab（ 4） o （把以上2、3、4、5作在一張2 號圖紙上）步驟:a2圖紙6.動

9、態(tài)靜力分析任務：求出機構在各位宜時各運動副的反力及應加于曲柄0a的平衡 力矩并用速度多邊形杠桿法檢驗.（每人完成五個位置）各種數(shù) 據(jù)均要列表表示：（1）將各個位置的pl2 p/32等數(shù)值列于表三.（2）列出各個位置的的計算公式，并計算出其數(shù)值。八12將各個位置的p、r；、尺2、他3、%、r12等數(shù)值列于 表四。（4）將各個位置的、mb等數(shù)值列于表五。（5）將各個位置的° 、門、等數(shù)值列于表六 卜 pb 1vi b將mb和m方進行比較，計算出它們的誤差，把結果列于表七。步驟：（1）計算活塞上的氣體壓力卩=卩：.f （n） 例如點 am : p = 72.5 226.8 = 16443（

10、n）f =)2 =226.8(cm2)求作用于構件上的慣性:jc2 = m2 p； = 120/9.8 (0.16 04412) = 0.381 畑 m2表三:片2%pna4-3796-327. 4-5429ag-3673-429. 3-2133a14-4041-371-2908a18-5388-44. 04-6592a23-5633-174. 4-9306(3) 計算活塞上受力的大小及方向:(4)把作用在構件2上的反力r12分解為和a： 取 l求出衣一 1 一12p = p + 片 + q3解：以b點取距，設順時針為正：（44）： md=3274 好2 =3796q2=120= 0.073/

11、z9 = 0.008r：2 = 一必/2一人2也+°2 42. = -5437】ab（a9）： m/2 =429.3 pl2 = 3673 q2 =120 九=0.133 h2 = 0.049尺 2 = m/p詁-q2“2 =8215.6i ab（414）： m/2 = 371 pi2 - 4041 q2 = 120 久=028 h2 = 0.016r；2 = m2 十人2譏十°2山2 二 13553i ab2=120（幾）：m12 = 44.04 片2 =5388 勺=0.013 力 2 =0.031尺2 = m/2弓2 也一0" = _267.8訂二0, 訪二

12、0, =-70.4（5）以構件2、3為示力體，取和心（6）以構件3為示力體，取23=0.031h2 = 0.067dt _ -m/2 + 片2 也一。2 力2 八12 _表四:p比2尺2尺2人03人23276.825010-5437335799786.624140a913845731.88215.697413915.59741a14164436570213553677582651467168a18692675.4-267.868174.4381a23276.8366.8-70.4375.64.6366（7）以構件1為示力體，（構件1的重力忽略不計），取 求岀心再由冊。=0求出mb表五:他1mb

13、33579671580a99741204820a14677581931103a186813268.8a23375.64131.6表六:1p (ncm2)pbmb%276.85823.8646441a913841917212787a1416443169451880895a1869212013356a23276.83&84306.88）用茹可斯基杠桿法，把速度多邊形轉90° ,把所有外力平移到速度多邊的相 應點上，取 工mp=0 求出mb ，并與 mb值進行比較。表七:mbmb誤差a46715806464413.8%a92048202127873.7%a1419311031880

14、8952.6%a183268.81335675%a234131.64306.84.07%（9）用一張4號圖紙大小的方格紙m匕=mg 曲線7.用直角坐標作出m& = m3用方格紙繪制）&計算當不考慮機構各構件的質量和轉動慣量時的飛輪轉動慣量2 f（1）在本課程設計中，決定飛輪的轉動慣量時，不考慮機構各構件的質量和轉動慣量。（2）把m = m（0）曲線作為m =m（0）曲線（驅動力矩曲線）g5珀爲勿2觀）規(guī)定：當與的方向一致時為負，畫在橫坐標的下方。 當m/與的方向相反時為止，畫在橫坐標的上方。（的方向為順時針）（3）根據(jù)一個波動周期內的輸入功等于輸出功求阻抗力矩（常數(shù)）mj并作出

15、阻抗力矩曲線(a)求出阻抗力矩(m =m(0)的縱坐標h：% =20n mlmmh =齊+于2+人；人+人+人=20.5(臉n)mr=mh=410注意：i)fi, f?表示各單位的面積，單位為mm",在橫坐標之下為負值，在橫坐標之上為正值。ii) h的單位為毫米，當乘上比例尺“ 之后，才能得出m之值。(c)根據(jù)求出的h值，作出旳=m (如阻抗力矩曲線。(4)根據(jù)上面各單元的面積求相應的功，并求出最大盈虧功fia/3f4f5/6-10.141.89-24.2851.29-16.342.62-0.53%b = 20nm i mm “=3.14/60-ai> =-10.56w2=f2

16、- /dmb 他=20.9% = fz'“m” % = -25.03 w4 = f叫 % = 52.59 % =亢=_16.74 w6=f6mb =27.42wi = fi “m”=-31.4(5) 求出在各個位置上功的累積變化量awaw“ =叫= 105.6 awh =w +w2 = -84.6= 33.50 ai¥z = 19.09= 2.344 =5.08 aw =4.7.25必ax = awd = 52.59 必in 二叱.=-25.03（6）求出最人盈虧功alvmaxawmax 二必axw=35236（7）根據(jù)許用不均勻系數(shù)刃,求出等效構件上所需的等效轉動慣量:卜=

17、1/100 ® =62060一碩%9. 計算發(fā)動機功率h心嘰仙2x-x601750= 1858（hp）10. 對曲柄滑快機構進行機構部分平衡（平衡a點的質量）（1）把連桿的質量代換到a、b點由上面的方程組可求得:m2b = m2 ac2 = 4.284kg(abm2a = m2 'ab »ac2 = 7.960kglabmb - m3 + m2b-1 -角軍得=15.103kg /n4=24.287kgma = mi + m2a(2)把曲柄a點的質量用距o點為a=0.5r的平衡質量叫平衡a ma 廠,./. mh - 2 叫=48.5£g叫0.5r - ma-r11. 用解析法設計凸輪ii的實際輪廓曲線建立凸輪輪廓的數(shù)學模型，寫出程序設計框圖，編寫程序，要有簡短 的程序說明及變量符號說明，上機計算并打印結果(包括凸輪輪廓曲