機械原理課程設(shè)計---四沖程內(nèi)燃機

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文檔簡介

1、　　機械原理課程設(shè)計　　說明書　　設(shè)計題目：四沖程內(nèi)燃機　　機汽學(xué)院 　　車輛工程</p

2、>　　設(shè)計者 　　指導(dǎo)教師 　　2012年5月19日　　目錄　　第1章設(shè)計要求1<p&g

3、t;　　1.1 設(shè)計題目2　　1.2 機構(gòu)示意圖2　　1.3 原始數(shù)據(jù)4　　1.4 機械運動循環(huán)圖5　　第2章齒輪機構(gòu)傳動設(shè)計6　　2.1機構(gòu)傳動比6　　2.2齒輪基本參數(shù)的

4、計算6　　2.4主要計算結(jié)果11　　第3章連桿機構(gòu)設(shè)計和運動分析12　　3.1桿件尺寸確定12　　3.2解析法分析機構(gòu)運動12　　第4章凸輪機構(gòu)設(shè)計15　　4.1解析法分

5、析凸輪從動件運動規(guī)律15　　4.2解析法求凸輪理論輪廓曲線19　　4.3實際輪廓曲線的計算21　　附錄 A24　　參考文獻(xiàn)26

6、;　　第1章設(shè)計要求　　1.1 設(shè)計題目　　四沖程內(nèi)燃機　　機器功能和設(shè)計要求該機器的功能是把燃料的化學(xué)能機械能。需完成的動作為：活塞的吸氣，壓縮，作功和排氣的四個過程，進(jìn)排氣門的開閉，燃料噴射。</p&g

7、t;　　1.2 機構(gòu)示意圖　　該機構(gòu)由氣缸（機架）中活塞（滑塊B）驅(qū)動曲柄，曲柄軸上固聯(lián)有齒輪1，通過齒輪2驅(qū)動凸輪上齒輪3，凸輪控制配氣閥推桿運動。　　方案一：示意圖　　方案二：示意圖</b

8、>　　1.3 原始數(shù)據(jù)　　單體容積 2.0L　　方案號：一　　活塞沖程H：96mm 齒輪轉(zhuǎn)速 \* MERGEFORMAT :2000rpm

9、;　　齒輪 \* MERGEFORMAT :20 齒輪 \* MERGEFORMAT :20 齒輪 \* MERGEFORMAT :40 模數(shù)m:2mm 　　距離 \* MERGEFORMAT :40mm 距離 \* MERGEFORMAT :60mm 　　基圓半徑 \* MERGEFORMAT :20mm

10、升程角 \deg：55 遠(yuǎn)休止角\deg：5 　　回程角\deg：55 近休止角\deg：245 　　齒輪參數(shù)：壓力角錯誤！未找到引用源。，齒頂高系數(shù) 錯誤！未找到引用源。頂隙系數(shù) 錯誤！未找到引用源。。　　汽閥沖程h：10mm　　氣

11、閥推桿運動規(guī)律：升程和回程均為簡諧運動。　　活塞偏心距e = 0 凸輪機構(gòu)頂桿偏心距e = 0　　方案號：二　　活塞沖程H：96mm 齒輪轉(zhuǎn)速 \* MERGEFORMAT :2000rpm　　齒輪 \* MERGEF

12、ORMAT :20 齒輪 \* MERGEFORMAT :15 齒輪 \* MERGEFORMAT :40 模數(shù)m:4mm 　　距離 \* MERGEFORMAT :70mm 距離 \* MERGEFORMAT :110mm 　　基圓半徑 \* MERGEFORMAT :35mm 升程角 \deg：55

13、遠(yuǎn)休止角\deg：5 　　回程角\deg：55 近休止角\deg：245 　　齒輪參數(shù)：壓力角錯誤！未找到引用源。，齒頂高系數(shù) 錯誤！未找到引用源。頂隙系數(shù) 錯誤！未找到引用源。。　　汽閥沖程h：10mm　　氣閥推桿運動規(guī)律：升程和回程均為

14、簡諧運動。　　活塞偏心距e = 30mm 凸輪機構(gòu)頂桿偏心距e = 6mm　　本次四沖程內(nèi)燃機設(shè)計選擇方案一。　　1.4 機械運動循環(huán)圖　　第2章齒輪機構(gòu)傳動設(shè)計　　2.1機構(gòu)傳動比&

15、lt;/p>　　2.2齒輪基本參數(shù)的計算　　嚙合角　　標(biāo)準(zhǔn)中心距　　實際中心距　　中心距變位系數(shù)</b&g

16、t;　　分度圓半徑與節(jié)圓半徑相等　　基圓半徑　　分度圓的齒厚　　齒頂圓半徑　　齒根圓半徑</

17、b>　　齒頂圓上的壓力角　　重合度　　2.4主要計算結(jié)果　　第3章連桿機構(gòu)設(shè)計和運動分析

18、　　3.1桿件尺寸確定　　由于活塞的沖程H=96mm，偏心距e=0　　則：，取 　　3.2解析法分析機構(gòu)運動　　（1）位移：錯誤！未找到引用源。(其中l(wèi)為48mm)　?。?/p>

19、2）速度對上式求導(dǎo)得　?。ǎ?lt;/b>　?。?）加速度對上式求導(dǎo)得　　第4章凸輪機構(gòu)設(shè)計　　4.1解析法分析凸輪從動件運動規(guī)律　　由于發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)，因此加速度曲線應(yīng)當(dāng)連續(xù)，沒有突變，所以

20、適合用按正弦加速度運動規(guī)律的凸輪外形。　　推程時　　回程時　?。?）推程：　　(2)遠(yuǎn)休：<

21、;p>　?。?）回程：錯誤！未找到引用源。　?。?）近休止：　　錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。;　　4.2解析法求凸輪理論輪廓曲線　　凸輪轉(zhuǎn)向系數(shù)，凸輪順時針轉(zhuǎn)向時，凸輪逆時針轉(zhuǎn)向時。從動件偏置方向系

22、數(shù)e=0。滾子半徑取 5 mm　　滾子中心處于B點的直角坐標(biāo)　　其中e=0，=20mm，= 20mm　　（1）推程：　?。?）遠(yuǎn)休：　　(3)回程：錯誤

23、！未找到引用源。　　(4)近休止：　　4.3實際輪廓曲線的計算　　(1)推程：　　(2)遠(yuǎn)休：　　(3)回程：錯誤

24、！未找到引用源。　　(4)近休止時即錯誤！未找到引用源。時　　(5)所以凸輪實際輪廓線方程為　　附錄 A 　　電算源程序(MATLAB)　　1）滑塊機構(gòu)的位移程序

25、　　x=[0:0.1:360];　　s=48*cos(x*pi/180)+48*sqrt(4-(sin(x*pi/180)).^2);　　plot(x,s);　　2)滑塊機構(gòu)的速度程序　　x=[0:0.01:360];<p

26、>　　v=0-48*209.3*(sin(x*pi/180)+sin(2*x*pi/180))./sqrt(4-(sin(x*pi/180)).^2);　　plot(x,v);　　3)滑塊機構(gòu)的加速度程序　　x=[0:0.001:360];　　y1=cos(2*x*

27、pi/180);　　y2=4-(sin(x*pi/180)).^2 ;　　y3=(sin(2*x*pi/180)).^2;　　y4=y2.^1.5;　　y=0-48*209.3^2*(cos(x*pi/180)+4*(y1.*y2-0.25*y3)./y4);</p

28、>　　plot(x,y);　　4)凸輪滾子中心位移程序　　x=[0:0.0001:360];　　a=5*(2*x/55-(1/pi)*sin(2*pi*x/55)).*(0<x&x<55);　　b=0*(55<x&am

29、p;x<60);　　c=5*((1/pi)*sin(2*pi*(x-60)/55)-2*(x-60)/55).*(60<x&x<115);　　d=0*(115<x&x<360);　　y=a+b+c+d;　　plot(x,y);

30、　　5)凸輪滾子中心速度程序　　x=[0:0.0001:360];　　a=2180.5*(1-cos(2*pi*x/55)).*(0<x&x<55);　　b=0*(55<x&x<60);

31、c=2180.5*(cos(2*pi*(x-60)/55)-1).*(60<x&x<115);　　d=0*(115<x&x<360);　　v=a+b+c+d;　　plot(x,v);　　6)凸輪滾子中心加速度程序

32、　　x=[0:0.0001:360];　　a=2985946.1*sin(2*pi*x/55).*(0<x&x<55);　　b=0*(55<x&x<60);　　c=0-2985946.1*sin(2*pi*(x-60)/55).*(60<x&am

33、p;x<115);　　d=0*(115<x&x<360);　　y=a+b+c+d;　　plot(x,y);　?。?)凸輪理論和實際輪廓曲線程序　　z=[0:0.0001:360];

34、　　a=sin(z*pi/180);　　b=cos(z*pi/180);　　x1=(0-25-10*z/55+5*(sin(2*pi*z/55))/pi).*a.*(0<=z&z<55);　　y1=(25+10*z/55-5*(sin(2*pi*z/55))/pi).*b.*

35、(0<=z&z<55);　　x2=0-35*a.*(55<=z&z<60);　　y2=35*b.*(55<=z&z<60);　　x3=(0-35-5*(sin(2*pi*(z-60)/55))/pi +10*(z-60)/55).*a.*(60<=

36、z&z<115);　　y3=(35+5*(sin(2*pi*(z-60)/55))/pi -10*(z-60)/55).*b.*(60<=z&z<115);　　x4=0-25*a.*(115<=z&z<360);　　y4=25*b.*(115<=z&am

37、p;z<=360);　　x=x1+x2+x3+x4;　　y=y1+y2+y3+y4;　　plot(x,y);　　hold on; 　　dx1=((0-25+5*cos(pi*z/55))

38、.*b-180*5*sin(pi*z/55).*a/55).*(0<=z&z<55);　　dy1=((0-25+5*cos(pi*z/55)).*a+180*5*sin(pi*z/55).*b/55).*(0<=z&z<55);　　dx2=(0-35*b).*(55<=z&z<60);</

39、p>　　dy2=(0-35*a).*(55<=z&z<60);　　dx3=((0-35-5*cos(pi*(z-60)/55)).*b+180*5*sin(pi*(z-60)/55).*a/55).*(60<=z&z<115);　　dy3=((0-35-5*cos(pi*(z-60)/5

40、5)).*a-180*5*sin(pi*(z-60)/55).*b/55).*(60<=z&z<115);　　dx4=(0-25*b).*(115<=z&z<=360);　　dy4=(0-25*a).*(115<=z&z<=360);　　xx=x-5*(

41、dy1./sqrt((dx1+0.000001).^2+(dy1+0.000001).^2)+dy2./sqrt((dx2+0.000001).^2+(dy2+0.000001).^2)+dy3./sqrt((dx3+0.000001).^2+(dy3+0.000001).^2)+dy4./sqrt((dx4+0.000001).^2+(dy4+0.000001).^2));　　yy=y+5*(

42、dx1./sqrt((dx1+0.000001).^2+(dy1+0.000001).^2)+dx2./sqrt((dx2+0.000001).^2+(dy2+0.000001).^2)+dx3./sqrt((dx3+0.000001).^2+(dy3+0.000001).^2)+dx4./sqrt((dx4+0.000001).^2+(dy4+0.000001).^2));　　plot(xx,

43、yy);　　參考文獻(xiàn)　　[1]趙韓，田杰.機械原理[M].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2009.　　[2]李輝.AutoCAD制圖快捷命令一覽通(2010版)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2011.　　[3]譚本忠.看圖學(xué)修汽車發(fā)動機機

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