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1、1华南理工大学广州汽车学院课程设计说明书题目四冲程内燃机设计系 别 机电工程系 专 业 班 级 学 号 姓 名 指 导 老 师 课程负责人 2009 年 9 月 10 日课程设计（论文）任务书2兹发给 班学生 _ 课程设计（论文）任务书，内容如下：1、设计题目： 四冲程内燃机设计 2、应完成的项目： (1) 内燃机机构设计 _ (2) 曲柄滑块机构运动分析 _ (3) 曲柄滑块机构动态静力分析 _ (4) 用解析法设计凸轮 的实际轮廓曲线 (5)_ 绘制内燃机的工作循环图 3、参考资料： (1) 机械原理 . 李琳，李杞仪主编. 中国轻工业出版社， 2009年 (2) 机械原理课程设计指导书.
2、 杨忠秀主编. 机械工业出版社， 2003年 (3) 机构运动方案及机构设计机械原理课程设计题例及指导.姜琪主编，高教出版社， 1991年 4、本设计（论文）任务书于2009年 8月 31日发出，应于2009年 9月12日前完成，然后进行答辩。指导老师 缪丹云 签发 2009 年 8 月 31 日课程负责人 签发 年 月 日3课程设计（论文）评语：1. 设计独立完成情况2. 设计方案合理性3. 计算准确性4. 图纸表达正确性 5. 图面质量6. 说明书质量7. 答辩情况8. 出勤情况9. 其他课程设计（论文）总评成绩：课程设计（论文）答辩负责人签字 年 月 4日目录一、已知条件:在图示的四冲程
3、内燃机中1二、设计任务、设计步骤及注意问题21、机构设计（A4）22、选定长度比例尺作出连杆机构的位置图33、作出机构 15 个位置的速度多边形34、作出机构 15 个位置的加速度多边形45、用 A2 纸画出以上 2、3、456、动态静力分析（A1）57、用直角坐标作出 用方格纸绘制）11)(bM8、计算飞轮转动惯量119、计算发动机功率1310、进行机构部分平衡1311、设计凸轮的实际轮廓曲线1412、绘制内燃机的工作循环图（A4）1651.已知条件:在图示的四冲程内燃机中活塞行程 H=225(mm)活塞直径 D=170(mm)活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e=50(mm)行程速比系数
4、K=1.04连杆重心 C2至 A 点的距离 lAC2=0.35* lAB(mm)曲柄重量 Q1=160(N)连杆重量 Q2=120(N)活塞重量 Q3=190(N)连杆通过质心轴 C2的转动惯性半径 2 =0.16*l2AB(mm)c曲柄的转速 n1=620(rpm)发动机的许用速度不均匀系数=1/100曲柄不平衡的重心到 O 点的距离 lOC=lOA(mm)开放提前角:进气门:-10;排气门:-32齿轮参数:M=3.5(mm);=20h *a=1Z2=Z2=14; Z3=Z3=72; Z1=3662.设计任务、设计步骤及注意问题1.机构设计任务：按照行程速比系数 K 及已知尺寸决定机构的主要
5、尺寸,并绘出机构运动简图(4 号图纸)。步骤：（1）求连杆及曲柄长度 设连杆的长度为 l、曲柄的长度为 rOB l-r OB =l+r 53.105.1180K78.2sin21HCBR)(EO7.438(22eCDR（1）Frl727.512HOEF895.13sin1C365.10（2）iRrl联立（1） （2） ，解得 l=441mm r=111mmA4 图纸2.选定长度比例尺作出连杆机构的位置图任务：以活塞在最高位置时为起点,将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等分,然后找出活塞在最低位置时和活塞速度最大时的曲柄位置(即曲柄旋转一周共分为十五个位置)并做出机构各位置时的机构位置图,求出滑
6、块的相对位移。步骤：A2 图纸3.作出机构 15 个位置的速度多边形任务：求出这 15 个位置的 VBA、V C2、V B、 2的数值，并列表表示。（表一）步骤：在 A2 图纸上，作出 Va 垂直 OA，方向与 相同。Vb 方向与导轨1平行。从 a 点开始作 Vba 与 AB 垂直，与 Vb 的交点记为 b 。b 指向 a 的方向就是 Vba 的方向。 Vba 乘以 0.35，计算出 C2 点。连结 p c2，由量取长度乘以8比例尺得到实际大小。9.640211nABlV2ABACll36.02smlnlVOAOAA /.7021A2 比例尺：Uv=1：200表一:(mm/s)B2CBA0 3
7、6.0 23.4 0A1 28.1 27.0 22.7 13.6A2 14.0 35.0 34.2 6.7A2 8.2 36.8 34.3 2.6A3 6.8 34.2 35.0 1.7A4 20.7 31.2 27.1 9.2A5 33.1 26.2 14.1 15.2A6 35.0 23.1 3.0 16.0A6 33.7 12.6 0 14.5A7 30.0 25.0 13.4 16.2A8 15.0 32.2 26.0 7.4A9 6.0 36.0 36.2 1.8A9 12.2 35.1 37.2 5.6A10 21.0 32.3 36.0 9.39A11 33.2 27.0 21.
8、2 14.84.作出机构的 15 个位置的加速度多边形任务：求出 15 个位置的 、 、 、 、 的数值，并列tBAa2CB表表示。 （表二） 步骤：在 A2 图纸上，先作出 ，与 OA 平行。由 a 点作 ，在作 垂直于A nAt，交于点 B。ab 的长度乘以 0.35 得到 c2 点。连结 P C 两点，得到 。量取长nA度乘以比例尺后的到实际大小。计算公式：= + + anAtB大小： ？ ？Ol21l2方向：平行导轨 AO BA AB 2221 /53.467)60( smlnla OAAA Bnl222(max) /.174.)3.1( sA 22(in) /3.0)7.( mBA
9、比例尺：1：10000表二:(mm/s 2) tAB2CaBA0 117.2 40 124.2 93.0 518 59010A1 82.7 262 273.8 591.8 442 451A2 20.3 431 430.5 975.0 326 133A2 3.4 463 464.0 1052.2 297 22A3 1.4 474 475.0 1077.1 310 72A4 40.0 378 381.1 859.4 310 314A5 99.3 211 234.1 480.7 412 321A6 114.2 18 115.9 43.1 403 354A6 96.5 50 109.2 115.6 4
10、40 361A7 117.2 254 278.8 573.7 413 360A8 25.6 452 451.7 1022.7 340 348A9 1.5 498 497.0 1126.9 300 120A9 13.4 476 475.2 1077.1 292 38A10 40.1 394 397.0 895.7 325 138A11 97.8 203 224.5 458.0 461 4315.任务：用直角坐标作滑块 B 点的位移曲线 SB=SB(),速度曲线VB=VB()及加速度曲线 aB=aB()。(把以上 2、3、4、5 作在一张 2号图纸上)步骤：A2 图纸6.动态静力分析任务：求出机构
11、在各位置时各运动副的反力及应加于曲柄 OA 的平衡力矩 Mb ,并用速度多边形杠杆法检验.（每人完成五个位置）各种数据均要列表表示：11(1)将各个位置的 等数值列于表三.（2）列出各个位置的的 计算公式，并计算出其数值。tR12(3) 将各个位置的 、 、 、 、 、 等数值列于表四。(4) 将各个位置的 、 等数值列于表五。（5）将各个位置的 、 、 等数值列于表六bpM(6)将 和 进行比较，计算出它们的误差，把结果列于表七。步骤：（1）计算活塞上的气体压力 （N）Fi例如点 A14 ： )(16438.25.7p)(8.26)(cmDF(2) 求作用于构件上的惯性: (N)2CIa22
12、2 381.0)416.0(8.9/1 mkgmJCC I(N)BP3表三: 2I2IM3IPA4 -3796 -327.4 -54293IP2I 2IMt1223R0312n12pb01RbMb12A9 -3673 -429.3 -2133A14 -4041 -371 -2908A18 -5388 -44.04 -6592A23 -5633 -174.4 -9306(3)计算活塞上受力的大小及方向：（4）把作用在构件 2 上的反力 R12 分解为 和 取 求出解：以 B 点取距，设顺时针为正:( ): 4A4.327IM37962IP120Q073.1h08.2h 54372121 ABIIt lhQR( ): 9A3.429IM62IP120Q13.1h0.2h 6.8152121 ABIIt lhQR( ): 4A3712IM402IP120Q128.01h06.2h 13521212 ABIIt lhQR33QPIvvnR12t120t1213( ): 18A04.2IM5382IP1202Q=0.0313.0h2h8.2671212 ABIIt lQPR( ) 23A4.1
