汽油機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)—連桿 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

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1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院汽車與交通學(xué)院專業(yè)熱能與動(dòng)力工程學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)課程設(shè)計(jì)題目汽油機(jī)住b柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一連桿實(shí)踐教條要求與仕芬：1.設(shè)計(jì)參數(shù)求：Pe=33.5kW/5000rp ; D=65mm ; % = 8.8 (參考)2.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求：1)選取基本參數(shù)、熱計(jì)算、繪制示功圖(1)利用EXCEL或其他程序語言進(jìn)行近似熱計(jì)算，得到理論地巴二示功圖地?cái)?shù)據(jù).(2)以該數(shù)據(jù)為依據(jù)，在坐標(biāo)紙 01上繪制理論地F 一 1示功圖,并對其進(jìn)行修正，得到實(shí) 際地匕1示功圖(3)將巴司圖轉(zhuǎn)換成 巴可圖，繪制在坐標(biāo)紙 02上.2)零部件設(shè)計(jì)(1)獨(dú)立設(shè)計(jì)該汽油機(jī)地連桿，用CATIA軟件繪出三維實(shí)體模型，求出其質(zhì)

2、心位置和當(dāng)量質(zhì)里.(2)將三維圖形轉(zhuǎn)換成二維地工程圖，并正確標(biāo)注尺寸、粗糙度、公差等，并以A1地圖紙打印.3)動(dòng)力#算(1)計(jì)算活塞地位移、速度和加速度，并繪制曲線圖附在設(shè)計(jì)說明書中(2)活塞連桿作用力分析，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力Pj、側(cè)壓力PN、 切向力T、法向力K隨曲軸轉(zhuǎn)角地變化曲線附在設(shè)計(jì)說明書中.(3)計(jì)算曲柄銷載荷和連桿軸承載荷，并將圖形附在設(shè)計(jì)說明書中4)設(shè)計(jì)說明書.其中包括：(1)成績評定表、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；(2)汽油機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)及其參數(shù)地選定；(2)熱計(jì)算過程；(3)零部件設(shè)計(jì)過程；(4)動(dòng)力計(jì)算過程；(5)附錄(程序或用 EXCEL地計(jì)算表格) 工作計(jì)劃與進(jìn)度安排：1 .選取基本參數(shù)

3、、熱計(jì)算、繪制示功圖5天2 .零部件設(shè)計(jì)6天3 . 3D建模2天4 .動(dòng)力“算2天5 .編寫設(shè)計(jì)說明書 2天6 .答辯1天指導(dǎo)教師：2012年12月21日專業(yè)負(fù)責(zé)人：2012年12月21日學(xué)院教案副院長：2012年 月 日1 汽油機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)22 汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)選用 33 近似熱計(jì)算43.1 燃料燃燒熱學(xué)計(jì)算 43.2 換氣過程計(jì)算 43.3 壓縮過程計(jì)算 53.4 燃燒過程計(jì)算 63.5 膨脹過程計(jì)算 83.6 示功圖繪制 93.7 汽油機(jī)性能指標(biāo)計(jì)算 104 連桿三維建模114.1 連桿基本尺寸 114.2 連桿地建模過程114.3 連桿大頭蓋地建模過程 145 動(dòng)力計(jì)算 175.1 活

4、塞位移、速度、加速度175.2 活塞連桿作用力分析185.3 曲柄銷載荷和連桿軸承載荷206 參考文獻(xiàn)22附錄1 汽油機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)1、功率 Pe有效功率是汽油機(jī)基本性能指標(biāo).Pe 由汽油機(jī)地用途選定，任務(wù)書已經(jīng)指定所需汽油機(jī)有效功率Pe=33.5 kw.2、轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)速地選用既要考慮被汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)地工作機(jī)械地需要，也要考慮轉(zhuǎn)速對汽油機(jī)自身工作地影響.任務(wù)書已經(jīng)指定所需汽油機(jī)轉(zhuǎn)速n=5000 r/min.3、沖程數(shù)T本設(shè)計(jì)中地車用汽油機(jī)都采用四沖程，即t=4.4、平均有效壓力pme平均有效壓力pme 表示每一工作循環(huán)中單位氣缸工作容積所做地有效功，是汽油機(jī)地強(qiáng)化指標(biāo)之一，一般車用汽油機(jī)地平均有效壓力為

5、0.9MPa1.2 MPa,這里取 pme =0.93MPa.5、有效燃油消耗率be這是汽油機(jī)最重要地經(jīng)濟(jì)性指標(biāo).四沖程車用汽油機(jī) 250g/(kw h)380g/(kw h).2 汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)選用有效功率計(jì)算公式：pe = pme父i 父nJ/ )30.1、氣缸直徑D氣缸直徑D地選取影響汽油機(jī)地尺寸和重量，還影響汽油機(jī)地機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷.本設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定了車用汽油機(jī)地氣缸直徑D=65 mm.2、活塞行程S增大活塞行程 S使活塞平均速度Vm =Sxn/30提高，機(jī)械負(fù)荷加大，一般車用汽油 機(jī)Vm =1015m/s,同時(shí)S也是汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)指標(biāo) S/D地決定因素，車用汽油機(jī)地 S/D=0.

6、71.2 ,校核所設(shè)計(jì)地汽油機(jī)地 vm和S/D地值.即 vm =SMn/30 =0.065 M 5000/30=10.83 m/s 符合要求S/D=65/65=1 符合要求3、氣缸數(shù)i及氣缸排列方式由于設(shè)計(jì)任務(wù)書已指明D地值，S確定后，滿足功率要求可通過改變氣缸數(shù)i實(shí)現(xiàn)，所以采用4缸直列排布.4、連桿長度L與曲柄連桿比 入=r/L連桿長度加大，會(huì)使汽油機(jī)總高度增加；雖然連桿擺角減小，側(cè)壓力減小，但效果不 明顯；而且連桿重量加大，往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量慣性力加大.因而盡量采用短連桿，目前一般 入值在1/41/3.2之間,取 入=1/3.5.則 2r=65, r/L=1/3.5 即 L=113.75 mm

7、, r=32.5 mm5、氣缸中心距l(xiāng)0及其與氣缸直徑之比l0/Dl0/D影響汽油機(jī)地長度尺寸和重量指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)力求縮小l0/D地彳t .l0/D值地影響因素可從曲軸中心線方向地尺寸分配和氣缸上部地尺寸分配兩方面分析，一般其值為1.251.35,取 l0/D=1.3 ,則 l0 =1.3 65=84.5 mm 6、壓縮比 C選用壓縮比 C也就是選用燃燒室容積.選用壓縮比時(shí)要考慮汽油機(jī)地經(jīng)濟(jì)性能、工作可靠性、爆燃等.任務(wù)書給定車用汽油機(jī)地 c=8.8根據(jù)有效功率計(jì)算可得Vs=0.216 L則 1+Vs/Vc=8.8 得 Vc=0.028 L3近似熱計(jì)算3.1燃料燃燒熱化學(xué)計(jì)算1理論空氣量L0Lo

8、1 迎+021J2 V 32 (3.1)100.8550.1450.000、丁生力士一一+- 1=0.512 (千摩爾/千克汽油)0.21 1 12432 )燃料采用輕汽油 gc =0.855, gH =0.145, go =0.000汽油低熱值Hu=44100千焦/千克燃料2新鮮空氣量M11_ 1一一 一，M1 =%L0 += 0.9父 0.512+ =0.47 （千摩爾 /千克）mr114其中甲a 過量空氣系數(shù)，中a = 0.85 0.96,取中a =0.9；mr =114燃燒產(chǎn)物M2M2 =M1go-f-320.145 0.000= 0.4732=0.506 （千摩爾/千克）理論分子變更

9、系數(shù)M2M10.506=1.0770.47實(shí)際分子變更系數(shù)11.077 0.06=1.0731 0.06其中，丫 r -殘余廢氣系數(shù),丫 r = 0.0務(wù) 0.10,取 丫 r =0.063.2換氣過程計(jì)算1排氣壓力（氣缸內(nèi)廢氣壓力）PrPr =（1.05 1.15） P0 取 Pr =1.1 p 0 =0.MPa2氣缸內(nèi)排氣溫度（殘余廢氣溫度）TrTr = 900 1200 （K） 取 Tr =1000 K3進(jìn)氣終點(diǎn)壓力PaPa = (0.75 0.9) P0取 Pa =0.85 p 0 =0.085 Mpa4進(jìn)氣終點(diǎn)溫度TaTa = 370 400 (K) 取 Ta =380 K5充量系數(shù)

10、（充氣效率）；cPa T0111瓦工廠78.88.8 -1c c10.8 1 0.06=0.85其中PIT. =0.750.9之間，取 年五=0.8,可求得To =357.65KP0 TaP。Ta中c =0.70.9,經(jīng)驗(yàn)證符合要求.3.3壓縮過程計(jì)算1平均多變壓縮指數(shù)n1n1=1.32 1.38 取 n1 =1.352壓縮過程中任意曲軸轉(zhuǎn)角中cx時(shí)地壓力Pcx(畫示功圖時(shí)用)Vca、n1Pcx=Pa(1)(MPa)(3.2)Vcx其中：Vca 進(jìn)氣終點(diǎn)氣缸容積. 22V D S0.0652 0.065Vca = = - c = 4 8.8=0.2433 Lc -1 c -18.8-1VCX

11、對應(yīng)于中cx時(shí)地氣缸容積.Vcx = D2r (1 cos中cx + sin2 中cx)+Vc(3.3)cxcxcx c42式中：r曲柄半徑，r=S/2;-曲柄連桿比，入=r/L.計(jì)算結(jié)果見附錄表 A13壓縮終點(diǎn)充量地狀態(tài)參數(shù)壓力：Pcb =Pa ；cn1 = 0.085 8.81.35=1.6 MPa溫度：Tcb =Ta ；cn14 =380 8.81.354=813.49 K3.4 燃燒過程計(jì)算1熱量利用系數(shù)t Z.由于不完全燃燒、傳熱損失、熱量利用系數(shù)t Z表示燃燒熱量被工質(zhì)吸收多少地程度高溫分解、節(jié)流損失等因素，燃料燃燒所發(fā)出地?zé)崃恐兄挥幸徊糠直还べ|(zhì)吸收燃燒終點(diǎn)地?zé)崃坷孟禂?shù)I禰此范圍

12、內(nèi)選?。篒Z=0.8&0.95,取IZ=0.92燃燒最高溫度TZ1）工質(zhì)地平均等容摩爾熱容（吃v）m和平均等壓摩爾熱容（NCp）m間有如下關(guān)系:（吃p）m =（吃v）m +8.314kJ/（kmol K） （3.4）工質(zhì)地平均等壓摩爾熱容 （RCp）m按下列方法計(jì)算:查圖法：由下圖按過量空氣系數(shù)查出.圖3.1燃燒產(chǎn)物和平均等壓摩爾比熱與溫度地關(guān)系不同邛a時(shí)，石油燃料完全燃燒產(chǎn)物和空氣（ 邛a =0 ）地平均等壓摩爾比熱（NCp）m與溫度地關(guān)系（NCv）：在Tcb=813.49K Q =蟲時(shí)利用插值法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算步驟如下：選用673K和873K進(jìn)行計(jì)算873-673=20030.43-29.7

13、97=0.6330.633/200=3.165 1CX-3813.49-673=140.49(NCp)： =3.165 10A-3 140.49+29.797=20.242(Cv)m =(Cp)m -8.313=20.242-8.313=21.929 (NCvM在Tcb=813.49K邛a = 0.9時(shí)利用插值法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算步驟如下:同理按上步插值法可以求出(Cp )m =33.045(-Cv)m =(-Cp)m -8.313=24.732(b)m(Cv)mr(Cv)m 21.929 0.6 34.732-3mvm =22.087 (KJ/Kmol*K1 r1 0.062)燃燒方程z(HH)

14、”b 1 Tcb i1Cvz)mTZ(3.5)(1 r ) M 1AH y=61100 (1$ )0.9(44100 -61100 (1 -0.9)22.087 813.49 = 1.073(Cvz)mTZ(1 0.6) 0.4780705.143= (Cvz)mTZ誤差不超過5%,則76669.88684740.4= (-Cvz)mTZ3)燃燒最高溫度Tz地計(jì)算利用燃燒方程式，Tz采用試湊法求解，即先假設(shè)一個(gè)Tz ,由過量空氣系數(shù)求出一一 . 一 . 、(MCvz)m ,然后代入燃燒方程，反復(fù)試算，直到方程兩邊地值相差在5%以內(nèi).計(jì)算步驟如下：先假設(shè) 2000K利用插值法算出每一溫度地(NC

15、vz)m值，再由上式算出Tz與Cvz)m乘積表3.1插值法數(shù)據(jù)Tz (K)(SmTzx(Cvz)m200029.39758.794207329.45761064.361210029.46761880.7217329.66264455.526227329.86467880.872247330.27474867.602250030.32975822.5260030.53479389.31267330.68482018.331有表格可以看出，2600K時(shí)最接近 80705.143,則Tz=26003壓力升高比九=口1 = 1.073 = 3.429Tcb813.49一般汽油機(jī) 兒=2.0 4.0 ,

16、所以符合要求.4燃燒最高壓力 pzpz =kpcb =3.429 1.6=5.491 MPa一般汽油機(jī)pz =38.5MPa,所以符合要求.3.5 膨脹過程計(jì)算1平均多變膨脹指數(shù)電=1.23 1.28 取 n2 =1.252膨脹過程中任意曲軸轉(zhuǎn)角中bx時(shí)地氣體壓力Pbx (供畫示功圖時(shí)用)Pbx = Pz (V) n2(3.6)Vbx計(jì)算結(jié)果見附錄表 A23膨脹過程終點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)壓力：Pb = Pz(VZ)n2 = Pz / 個(gè)Vb5.4918.8A1.25= 0.362 MPa126008.8A(1.25 -1)1059.57 K溫度：Tb =TZ(Vz)n2-Tz/ ；：2/Vb3.6 示功

17、圖繪制1理論示功圖繪制根據(jù)各過程計(jì)算結(jié)果可以繪制出汽油機(jī)實(shí)際循環(huán)地理論示功圖，其中，燃燒過程按等 容過程繪制.理論示功圖地理論循環(huán)指示功 L；按下式計(jì)算:L1 =pcb% T J2n1 -1(1-七 n1 1 c)Vs(3.7)1.68.8-11康田）0.216f2（i.）_（11.25 -18.81.25,1.35 1=0.219按示功圖上縱橫坐標(biāo)比例：壓力值/格，容積值/格，可以算出L11對應(yīng)地方格數(shù)So =178.2實(shí)際示功圖繪制理論示功圖沒有考慮下列因素地影響，因而必須進(jìn)行修正得到實(shí)際地示功圖：1）沒有考慮進(jìn)排氣過程.雖然泵氣損失并入機(jī)械損失，不計(jì)入指示功，但為了示功圖 完整，根據(jù)進(jìn)氣

18、終點(diǎn)壓力 Pa和排氣壓力Pr近似畫出進(jìn)排氣過程線.2）點(diǎn)火提前地影響：壓力急劇升高應(yīng)該從上止點(diǎn)前就開始3）燃燒規(guī)律地影響：燃燒過程壓力線應(yīng)連續(xù)、圓滑，燃燒最高壓力應(yīng)出現(xiàn)在上止點(diǎn) 后1215之間.4）排氣閥提前開啟地影響：在下止點(diǎn)前壓力就開始下降，即壓力線圓滑過渡到排氣 線.整個(gè)過程地?fù)Q氣也應(yīng)修圓.修圓后實(shí)際示功圖地循環(huán)指示功比理論示功圖小.計(jì)算因修圓而減少地方格數(shù)6=5,即可求出示功圖地豐滿系數(shù)f.So -S1178-5f 二二二 97.2%S0178一般中f = 0.92 0.99 ,經(jīng)檢查示功圖地豐滿系數(shù)在該范圍之內(nèi)，符合要求.3 p-平示功圖地繪制由p-V示功圖轉(zhuǎn)換成p-中示功圖.1）計(jì)

19、算法轉(zhuǎn)換：對于任意曲軸轉(zhuǎn)角 中，有氣缸容積VD 2V - Mr（1 cos 邛）+sin2 中+Vc（3.8）422）作圖法轉(zhuǎn)換：按下圖所示方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換 .1 二D211二 0.652圖中：偏移量 V = r0.325=0.0154 L2 42 3.543.7汽油機(jī)性能指標(biāo)計(jì)算1平均指示壓力pmipmi三% LiVs 0.219= 0.972 =0.986 MPa0.2162指示功P、指示熱效率和指示耗油率biPmi Vs i n30 .0.986 0.216 4 500030 4=35.5 kWaLoToPmi0.9 0.512 357.65 0.986= 8.314 =8.314 =0.3

20、22HuF0 44100 0.1 0.85汽油機(jī)指示熱效率 = 0.30 0.40,即符合要求.bi =3600 1033600 1030.322 44100=226.13 g/(kw h) 3機(jī)械效率nm四沖程汽油機(jī)地m =0.80 0.90之間，取m=0.90.4有效功率旦、有效熱效率“e、平均有效壓力 Pme及有效油耗率bePe = Fim =35.5 0.9 =31.95 KWpme = pm m力m =0.9860.9=0.887 MPae= i m= 0.322 0.9=0.29be=h, m =253.32 0.9=281.69 g/(kw h) 四沖程汽油機(jī)be = 25038

21、0g/(kw h), =0.20.3,即符合要求.計(jì)算出地R和Pme與任務(wù)書給定地Fe和計(jì)算開始時(shí)假定地Pme地誤差不超過5%,所以也符合要求.4連桿三維建模4.1連桿基本尺寸-、1連桿小頭孔徑d1和寬度B1d1 = 18mm 1 = 2mm d1 = d1 2-1 =18 2 2 = 22mmB = 1.21.4d1 =1.2 15.5 = 18.6mm其中d1為活塞銷直徑；61為連桿小頭襯套厚度.-、2連桿大頭孔徑D2和寬度B2D2 = 45.5mm 2 = 1.5mm D2 = D2 2、2 = 45.5 2 1.5 = 48.5mm B2 = 20mm其中D2為曲柄銷地直徑；2為連桿軸

22、瓦地厚度.3工字形斷面地平均高度H、寬度B= 0.2 0.3,取 H =13mm ； H/ =1.4 1.8,取 B = 9 mm4.2連桿地建模過程1打開建模界面：開始 一機(jī)械設(shè)計(jì)一零件設(shè)計(jì)2選才i xy平面進(jìn)入到草圖界面，選擇圓命令，先畫一個(gè)圓心在原點(diǎn)，半徑為 24.25mm 地圓，再畫一個(gè)圓心在原點(diǎn)，半徑為 32mm地圓，選直線命令，畫一條過原點(diǎn)，長為80mm地直線，然后刪除多余線，退出草圖，選凸臺(tái)，進(jìn)行鏡像拉伸，長度為10mm,如圖4.1所示.圖4.1連桿大頭3 建立連桿小頭，點(diǎn)擊xy平面，進(jìn)入草圖，選擇圓命令，畫一個(gè)圓心在 (113.75,0),半徑為14mm地圓，退出草圖，建立兩個(gè)

23、偏移平面，分別偏移xy平面正向9.3mm,負(fù)方向9.3mm,然后選第一個(gè)偏移平面，進(jìn)入草圖，畫一個(gè)圓心為(113.75,0),半徑為14mm地圓，退出草圖，選第二個(gè)偏移平面，進(jìn)入草圖，畫一個(gè)圓心為(113.75,0),半徑為 14mm地圓，建立多截面實(shí)體，依次選中三個(gè)圓，即可得到圓柱實(shí)體，如圖4.2所示.圖4.2連桿小頭4點(diǎn)擊xy平面，進(jìn)入草圖，選擇圓命令，畫圓心為(113.75,0),半徑為11mm地圓，退出草圖，選擇凹槽命令，凹槽鏡像尺寸為11mm,如圖4.3所示.圖4.3連桿小頭5選才i xy平面，進(jìn)入草圖，建立封閉曲線，兩條直線與H軸夾角為3,退出草圖,凸臺(tái)鏡像距離4.5mm,如圖4.

24、4所示.圖4.4桿身6點(diǎn)擊剛建立地凸臺(tái)平面，進(jìn)入草圖，建立封閉曲線，兩直線與剛建立凸臺(tái)地邊線平 行，退出草圖，選凹槽命令，凹槽深 3mm,關(guān)于xy面鏡像凹槽，如圖 4.5所示.圖4.5桿身7點(diǎn)擊yz平面進(jìn)入草圖，點(diǎn)擊圓命令，畫一個(gè)圓心為（33,0）,半徑為6圓，關(guān)于V軸鏡像，得到另一個(gè)圓，退出草圖，選擇凸臺(tái)命令，凸臺(tái) 16mm,如圖4.6所示.圖4.6螺栓孔座8選才i yz平面進(jìn)入草圖，選擇圓命令，畫一個(gè)圓心為（33,0）,半徑4.5mm地圓，關(guān)于V軸鏡像，退出草圖，選擇凹槽命令，深度 16mm,如圖4.7所示.圖4.7螺栓孔9最終結(jié)果如圖4.8所小,并保存圖4.8連桿4.3連桿大頭蓋地建模過

25、程1選才i xy平面進(jìn)入到草圖界面，選擇圓命令，先畫一個(gè)圓心在原點(diǎn)，半徑為 24.25mm 地圓，再畫一個(gè)圓心在原點(diǎn)，半徑為 32mm地圓，選直線命令，畫一條過原點(diǎn)，長為80mm地直線，然后刪除多余線，退出草圖，選凸臺(tái)，進(jìn)行鏡像拉伸，長度為10mm,如圖4.9所示.圖4.9連桿大頭2點(diǎn)擊yz平面進(jìn)入草圖，點(diǎn)擊圓命令，畫一個(gè)圓心為（33,0）,半徑為6mm圓，關(guān)于V軸鏡像，得到另一個(gè)圓.退出草圖，選擇凸臺(tái)命令，凸臺(tái) 16mm,如圖4.10所示.圖4.10螺栓孔座3選才i yz平面進(jìn)入草圖，選擇圓命令，畫一個(gè)圓心為（33,0）,半徑4.5mm地圓，關(guān)于V軸鏡像，退出草圖，選擇凹槽命令，深度 16m

26、m,如圖4.11所示.圖4.11螺栓孔4最終結(jié)果如圖4.12所示，并保存圖4.12連桿大頭蓋5動(dòng)力計(jì)算5.1活塞位移、速度、加速度0360度即可.(5.1)對于活塞位移、速度和加速度地計(jì)算，由于周期性，只計(jì)算x = R 1 -cos,；1 1 -cos :_ sin（：）v = R -8sp（5.2）2 cos#+ B） c cos 中a R(5.3)-cosPcos3 P -其中： n n 九=匚，r =S , P = arcsin（九sin 中）30 l 2計(jì)算結(jié)果見附錄表 B1根據(jù)計(jì)算結(jié)果畫出X、V、a隨中地變化曲線4( )圖5.1活塞位移變化圖5.2活塞速度變化a(m2/s)圖5.3活

27、塞加速度變化5.2活塞連桿作用力分析1基本作用力氣體力:Pg = P - Pg 且AA.4(5.4)其中：P稗自然計(jì)算結(jié)果，即修正后地實(shí)際缸內(nèi)壓力值，也就是P -中圖中地壓力值，每個(gè)5度曲軸轉(zhuǎn)角取一個(gè)； 耳為曲軸箱內(nèi)地氣體壓力，近似取100千帕.運(yùn)動(dòng)零件慣性力活塞組換算質(zhì)量:實(shí)際質(zhì)量mp=0.197kg連桿組換算質(zhì)量:小頭換算質(zhì)量:mca11bme580.326 =0.118 kg160大頭換算質(zhì)量:lamcb = 1 mcl1020.326 =0.208 kg160按兩質(zhì)量系統(tǒng)考慮 mc =0.326 kg l=160 mm往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力：Pj連桿大頭離心慣性力:=-mja = (mp +m

28、ca)a ,其中a是活塞運(yùn)動(dòng)地加速度PrcmcbR 2 =0.208 0.0325 (523.6)2=1853 N2連桿作用力設(shè) P = Pg +Pj =Pg _(mp +mca)a 則有:連桿小頭氣缸中心線方向作用力:Pg -mpa(5.5)垂直氣缸中心線方向（側(cè)壓力）：PN = P，tgP ,其中a = arcsin（九sin邛）連桿大頭曲柄旋轉(zhuǎn)方向（切向力）： t = psin（ ；0）（5.6）cos :曲柄法向（法向力）： Z = Pcos（ ： ） Prc = K mcbR-2（5.7）cos :cos（+ P）習(xí)慣上令：K =P-）（5.8）cos :計(jì)算結(jié)果見附錄表 B2CD根

29、據(jù)計(jì)算結(jié)果畫出耳、PN、T、K隨地變化曲線圖5.4 Pj PN T K隨中地變化曲線Pj PnTK5.3曲柄銷載荷和連桿軸承載荷1曲柄銷載荷曲柄銷上作用有切向力T和法向力Z, Z = K-Rc,由作圖法畫出曲柄銷載荷圖圖5.5曲柄銷載荷2連桿軸承載荷用坐標(biāo)變換法計(jì)算：(5.(9)(5.(10)Z =Tsin（ ： 一：） Zcos（： 一：）T =T cos（ : 一：）- Zsin（）計(jì)算結(jié)果見附錄表 B3根據(jù)計(jì)算結(jié)果畫出連桿軸承載荷圖200圖5.6連桿軸承載荷參考文獻(xiàn)4江洪、李仲興.CATIA基礎(chǔ)教程第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.5柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊編寫委員會(huì).柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊上冊.第

30、1版.北京：中國農(nóng)業(yè)1周龍保.內(nèi)燃機(jī)學(xué)第3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2010.2袁兆成.內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.3陳家瑞.汽車構(gòu)造第3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009.120001000080006000Z (N)-2500 -2000-4000-60005001000 1500 2000 2500-8000丁(N)-110500 -1000.-500(-2000機(jī)械出版社，1984.附錄表A1壓縮過程壓力曲軸轉(zhuǎn)角弧度VcxVca/VcxPcx1801853.1415932.440E-010.9971318.467E-023.2288592.437E-010.998

31、3338.481E-021901952003.3161262.428E-011.0019568.522E-023.4033922.414E-011.0080618.593E-023.4906592.393E-011.0167438.693E-022052103.5779252.366E-011.0281468.825E-023.6651912.334E-011.0424538.991E-022153.7524582.295E-011.0599039.194E-022203.8397242.251E-011.0807869.440E-022253.9269912.201E-011.1054599

32、.732E-022304.0142572.145E-011.134351.008E-012354.1015242.083E-011.1679751.048E-012404.188792.016E-011.2069471.096E-012454.2760571.943E-011.2520041.151E-012504.3633231.866E-011.3040291.216E-012554.450591.784E-011.3640811.293E-012604.5378561.697E-011.4334341.382E-012654.6251231.607E-011.5136291.487E-0

33、12704.7123891.514E-011.6065341.612E-012754.7996551.419E-011.714421.760E-012804.8869221.322E-011.8400551.936E-012854.9741881.225E-011.986822.147E-012905.0614551.127E-012.1588442.402E-012955.1487211.030E-012.3611542.711E-013005.2359889.358E-022.5998313.087E-013055.3232548.442E-022.8821273.548E-013105.

34、4105217.564E-023.2164734.115E-013155.4977876.735E-023.6122334.813E-013205.5850545.965E-024.078915.671E-013255.672325.261E-024.6243766.718E-013305.7595874.633E-025.2514287.976E-013355.8468534.088E-025.951989.445E-013405.9341193.632E-026.6988251.108E+003456.0213863.271E-027.4370551.276E+003506.1086523

35、.011E-028.0813231.427E+003556.1959192.853E-028.5283771.535E+003606.2831852.800E-028.6892861.574E+00表A2燃燒過程壓力曲軸轉(zhuǎn)角弧度VbxVz/VbxPbx3606.2831852.800E-028.6892861.574E+003656.3704522.853E-020.9814825.364E+003706.4577183.011E-020.9300335.015E+003756.5449853.271E-020.8558884.520E+003806.6322513.632E-020.7709

36、293.967E+003856.7195184.088E-020.6849793.422E+003906.8067844.633E-020.6043572.926E+003956.8940515.261E-020.5321932.496E+004006.9813175.965E-020.4694182.134E+004057.0685836.735E-020.4157111.833E+004107.155857.564E-020.3701651.585E+004157.2431168.442E-020.3316871.382E+004207.3303839.358E-020.29921.215

37、E+004257.4176491.030E-010.2717321.077E+004307.5049161.127E-010.2484499.632E-014357.5921821.225E-010.2286528.682E-014407.6794491.322E-010.2117617.888E-014457.7667151.419E-010.1973037.221E-014507.8539821.514E-010.1848876.657E-014557.9412481.607E-010.1741956.179E-014608.0285151.697E-010.1649665.773E-01

38、4658.1157811.784E-010.1569845.426E-014708.2030471.866E-010.1500735.129E-014758.2903141.943E-010.1440864.874E-014808.377582.016E-010.1389014.656E-014858.4648472.083E-010.1344154.469E-014908.5521132.145E-010.1305464.309E-014958.639382.201E-010.1272214.172E-015008.7266462.251E-010.1243814.056E-015058.8

39、139132.295E-010.1219783.958E-015108.9011792.334E-010.119973.877E-015158.9884462.366E-010.1183233.811E-015209.0757122.393E-010.1170113.758E-015259.1629792.414E-010.1160123.718E-015309.2502452.428E-010.1153093.690E-015359.3375112.437E-010.1148923.673E-015409.4247782.440E-010.1147543.667E-01表B1活塞位移速度加速

40、度角度弧度3XVa0000011444.0350.0872660.0249040.0001591.90441611373.87100.1745330.0496340.0006343.78549411164.48150.2617990.0740160.0014195.62026110819.16200.3490660.0978760.0025047.38647710343.39250.4363320.1210430.0038779.0629999744.837300.5235990.1433480.00552110.630149033.302350.6108650.1646220.0074151

41、2.070028220.66400.6981320.1847020.00953813.366917320.739450.7853980.2034310.01186514.507546349.145500.8726650.2206560.01436715.481355322.998550.9599310.2362350.01701816.280764260.579601.0471980.2500330.01978716.901313180.884651.1344640.261930.02264517.341712103.077701.221730.2718180.02556117.6038410

42、45.887751.3089970.2796080.02850617.6926426.94409801.3962630.2852250.03145217.61584-937.866851.483530.2886170.03437217.38363-1835901.5707960.2897520.03724217.00823-2653.74951.6580630.2886170.04003716.50338-3386.531001.7453290.2852250.04273915.88382-4029.121051.8325960.2796080.04532915.16472-4580.5111

43、01.9198620.2718180.04779214.36116-5042.71152.0071290.261930.05011513.48767-5420.31202.0943950.2500330.05228712.5578-5720.031252.1816620.2362350.05430111.58388-5950.131302.2689280.2206560.05614910.57677-6119.81352.3561940.2034310.0578279.545727-6238.651402.4434610.1847020.0593318.498439-6316.251452.5

44、307270.1646220.060667.441011-6361.741502.6179940.1433480.0618136.378084-6383.531552.705260.1210430.0627875.312974-6389.11602.7925270.0978760.0635844.247834-6384.861652.8797930.0740160.0642043.183844-6376.091702.967060.0496340.0646462.1214-6366.91753.0543260.0249040.0649121.060313-6360.221803.1415933

45、.5E-170.0652.08E-15-6357.81853.228859-0.02490.064912-1.06031-6360.221903.316126-0.049630.064646-2.1214-6366.91953.403392-0.074020.064204-3.18384-6376.092003.490659-0.097880.063584-4.24783-6384.862053.577925-0.121040.062787-5.31297-6389.12103.665191-0.143350.061813-6.37808-6383.532153.752458-0.164620

46、.06066-7.44101-6361.742203.839724-0.18470.059331-8.49844-6316.252253.926991-0.203430.057827-9.54573-6238.652304.014257-0.220660.056149-10.5768-6119.82354.101524-0.236230.054301-11.5839-5950.132404.18879-0.250030.052287-12.5578-5720.032454.276057-0.261930.050115-13.4877-5420.32504.363323-0.271820.047

47、792-14.3612-5042.72554.45059-0.279610.045329-15.1647-4580.512604.537856-0.285230.042739-15.8838-4029.122654.625123-0.288620.040037-16.5034-3386.532704.712389-0.289750.037242-17.0082-2653.742754.799655-0.288620.034372-17.3836-18352804.886922-0.285230.031452-17.6158-937.8662854.974188-0.279610.028506-

48、17.692626.944092905.061455-0.271820.025561-17.60381045.8872955.148721-0.261930.022645-17.34172103.0773005.235988-0.250030.019787-16.90133180.8843055.323254-0.236230.017018-16.28084260.5793105.410521-0.220660.014367-15.48135322.9983155.497787-0.203430.011865-14.50756349.1453205.585054-0.18470.009538-

49、13.36697320.7393255.67232-0.164620.007415-12.078220.663305.759587-0.143350.005521-10.63019033.3023355.846853-0.121040.003877-9.0639744.8373405.934119-0.097880.002504-7.3864810343.393456.021386-0.074020.001419-5.6202610819.163506.108652-0.049630.000634-3.7854911164.483556.195919-0.02490.000159-1.9044

50、211373.873606.283185-7E-170-4.2E-1511444.03表B2連桿作用力03PgPjPPrcPnSIN( 6 + 3 )TCOS3 + 3 )KZ0037.909-3605-356718530001-3567-542050.0226.533-3583-35561853-88.5840.1119356-398.20.9937155-3535-5388100.0516.583-3517-35001853-173.870.22229435-7790.9749796-3417-5270150.070-3408-34081853-252.710.32953899-11260

51、.944142-3227-5080200.1-1.658-3258-32601853-320.080.43221002-14160.901773-2954-4807250.12-3.317-3070-30731853-373.790.52896096-16370.8486462-2627-4480300.14-4.975-2845-28501853-411.430.61858957-17820.7857143-2263-4116350.16-6.633-2590-25961853-431.280.70006374-18420.7140804-1879-3732400.18-8.292-2306

52、-23141853-432.390.77254127-18190.6349646-1495-3348450.2-9.95-2000-20101853-414.620.83538284-17140.5496686-1128-2981500.22-11.61-1677-16881853-378.710.8881578-15370.4595386-795-2648550.24-13.27-1342-13551853-326.270.93064283-12970.3659288-510-2363600.25-14.92-1002-10171853-259.690.96281364-10110.2701664-284-2137650.26-16.58-662-6791853-182.050.9848304-692.40.1735197-122-1975700.27-18.24-329-3481853-96.9090.99701791-359.90.0771706-27.9-1881750.28-19.9-8.49-28.41853-8.15080.99984143-29.53-0.0178080.526-1852800.29-21.56295.4273.9185380.30420.99387985283.65-0.110466-31.5-1885850.29-2