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《汽車設(shè)計課程設(shè)計-曲柄連桿機構(gòu)受力分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、各專業(yè)全套優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計圖紙汽車設(shè)計課程設(shè)計說明書題目：曲柄連桿機構(gòu)受力分析設(shè)計者：學號:指導(dǎo)教師：吳參2015年1月02日16一、課程設(shè)計要求根據(jù)轉(zhuǎn)速、缸內(nèi)壓力、曲柄連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，計算發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中曲柄連桿機構(gòu)受力，完成計算報告，繪制曲柄連桿機構(gòu)零件圖。1.1計算要求掌握連桿往復(fù)慣性質(zhì)量與旋轉(zhuǎn)離心質(zhì)量折算方法；掌握曲軸旋轉(zhuǎn)離心質(zhì)量折算方法；掌握活塞運動速度一階、二階分量計算方法；分析活塞側(cè)向受力與往復(fù)慣性力及相應(yīng)設(shè)計方案；分析連桿力及相應(yīng)設(shè)計方案；采用C語言編寫曲柄連桿機構(gòu)受力分析計算程序；完成曲柄連桿機構(gòu)受力計算說明書。1.2畫圖要求活塞側(cè)向力隨曲軸轉(zhuǎn)角
2、變化連桿對曲軸推力隨曲軸轉(zhuǎn)角變化連桿軸承受力隨曲軸轉(zhuǎn)角變化主軸承受力隨曲軸轉(zhuǎn)角變化活塞、連桿、曲軸零件圖（任選其中一個）二、計算參數(shù)2.1曲軸轉(zhuǎn)角及缸內(nèi)壓力參數(shù)曲軸轉(zhuǎn)速為7000r/min，缸內(nèi)壓力曲線如圖1所示。圖1缸內(nèi)壓力曲線2.2發(fā)動機參數(shù)本計算過程中，發(fā)動機結(jié)構(gòu)及運動參數(shù)如表1所示。16參數(shù)指標發(fā)動機類型汽油機缸數(shù)1缸徑Dmm91沖程Smm63曲柄半徑rmm31.5連桿長lmm117偏心距emm0排量mL400活塞組質(zhì)量kg0.425連桿質(zhì)量kg0.46曲軸旋轉(zhuǎn)離心質(zhì)量kg0.231標定功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速kw/（r/min）17/7500最高爆發(fā)壓力MPa5
3、.24MPa表1發(fā)動機主要參數(shù)二、計算內(nèi)容和分析圖3.1運動分析3.1.1曲軸運動近似認為曲軸作勻速轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)角3.1.2活塞運動規(guī)律16圖2中心曲軸連桿機構(gòu)簡圖1）活塞位移，其中2）活塞速度令，有，16最大活塞速度平均活塞速度3）活塞加速度令，有，由，即或時，得正、負最大加速度：個負最大加速度，即3.1.3連桿運動規(guī)律1）連桿擺動角由，得162）連桿擺動角速度3）連桿擺動角加速度3.2活塞氣體力活塞氣體力N其中：缸內(nèi)氣體壓力bar(1bar=pa)；大氣壓力一般取=1bar；cm23.3往復(fù)慣性力往復(fù)運動質(zhì)量，kg往復(fù)慣性力3.4曲軸連桿機構(gòu)旋轉(zhuǎn)離心力旋轉(zhuǎn)運動
4、質(zhì)量,—曲軸質(zhì)量kg旋轉(zhuǎn)離心力N兩個分量：；3.5連桿受力合成氣體壓力與往復(fù)慣性力作用在氣缸中心線上，將往復(fù)慣性力用單位活塞面積的力計量，則合成的單位活塞面積的力為：16對曲軸連桿機構(gòu)的作用如右圖所示。設(shè)合成力p作用于活塞銷中心A，它可分解為兩個力：垂直氣缸中心線將活塞壓向缸壁的側(cè)壓力活塞側(cè)向力曲線如圖3所示圖3活塞側(cè)向力曲線沿連桿軸線作用的連桿力連桿力曲線如圖4所示圖4連桿力曲線將沿作用線移至作用點B，可進一步分解為：16對曲軸銷切向力對曲軸銷徑向力3.6曲軸受力合成根據(jù)連桿對曲軸推力和旋轉(zhuǎn)離心力，計算曲軸連桿軸頸力。以單位活塞面積計算。1）連桿大頭的旋轉(zhuǎn)離心
5、力2）曲軸銷負荷，其中為連桿力，將在x，y方向投影，在x、y方向的力的曲線如圖5（a)(b)所示圖5-(a)圖5-(b)163）連桿軸承負荷連桿軸承負荷是曲軸銷對軸承的反作用力。大小相等，方向相反，即。的方向角為：4）主軸頸負荷的大小為5）主軸承負荷主軸承負荷與主軸頸負荷互為反作用，在任何時刻大小相等，方向相反。即因參考坐標系互相轉(zhuǎn)動角，所以的方位角四、C++程序：（見附錄1）五、總結(jié)通過本次汽車設(shè)計的課程設(shè)計，在老師的指導(dǎo)下，我對曲柄連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有了進一步的理解。1）活塞結(jié)構(gòu)：為了減輕活塞質(zhì)量，減少其往復(fù)慣性力，其選用材料為鋁；在裙部設(shè)計方面，削掉不承受
6、側(cè)向力部分，而在受力部位則延長加厚；活塞銷與活塞裝配方面，在冷態(tài)下，為間隙配合，在工作狀態(tài)，由于鋁的膨脹系數(shù)較大，它們的裝配為過盈配合。162）連桿結(jié)構(gòu)：采用工字型設(shè)計，既減輕連桿的質(zhì)量，減小往復(fù)慣性力和離心力，同時也增強了抗彎性能。3）螺栓預(yù)緊力：應(yīng)選擇適當值。若預(yù)緊力過小，連桿大頭蓋與軸承會出現(xiàn)縫隙，影響發(fā)動機穩(wěn)定工作；若預(yù)緊力過大，則會造成連桿被拉斷。學習汽車設(shè)計，進一步加深了我對汽車的了解和印象。在畢業(yè)設(shè)計中我選擇了曲柄連桿機構(gòu)受力分析設(shè)計，是理論與實際相結(jié)合，使我能夠更好的掌握專業(yè)知識。六、參考資料內(nèi)燃機設(shè)計楊連生中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1981汽車發(fā)動機
7、現(xiàn)代設(shè)計徐兀人民交通出版社，1995附錄1：C++程序：//CrankShaftDlg.cpp:implementationfile//#include"stdafx.h"#include"CrankShaft.h"#include"CrankShaftDlg.h"#include"math.h"#ifdef_DEBUG#definenewDEBUG_NEW#undefTHIS_FILEstaticcharTHIS_FILE[]=__FILE__;#endif////////////////////////////////////////////////////
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