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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 四冲程内燃机四冲程内燃机设计设计 系 别 机机电电工程系工程系 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
2、原理课程设计指导书. 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日目录目录一、
3、已知条件已知条件: :在图示的四冲程内燃机在图示的四冲程内燃机中中11二、设计任务、设计步骤及注意问题设计任务、设计步骤及注意问题221、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)(bbMM 8、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
4、)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 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) cc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=366
5、2.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 rOBl-r OB=l+r53. 3105. 1105. 111180KK78.1827sin21HCBR22)()(CEOCOE77.438)(22eCDR（1）22)(eOFrl727.5512HOEOF895.13sin1 OCOE365.10（2）2sin2Rrl联立（1） （2） ，解得 l=441mm r=111mmA4A4 图纸图纸2.选定长度比例尺作出连杆机构的位置图任务：以活塞在
6、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,求出滑块的相对位移。步骤：A2A2 图纸图纸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、VC2、VB、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
7、度乘以8比例尺得到实际大小。9 .646021 1nABBA lV2ABACll36. 02smlnlVOAOAA/2 . 7602 1A2 比例尺：Uv=1：200表一表一: :(mm/s)(mm/s)BAV2CVBVA A0 036.036.023.423.40 0A A1 128.128.127.027.022.722.713.613.6A A2 214.014.035.035.034.234.26.76.7A A2 2 8.28.236.836.834.334.32.62.6A A3 36.86.834.234.235.035.01.71.7A A4 420.720.731.231.2
8、27.127.19.29.2A A5 533.133.126.226.214.114.115.215.2A A6 635.035.023.123.13.03.016.016.0A A6 6 33.733.712.612.60 014.514.5A A7 730.030.025.025.013.413.416.216.2A A8 815.015.032.232.226.026.07.47.4A A9 96.06.036.036.036.236.21.81.8A A9 9 12.212.235.135.137.237.25.65.6A A101021.021.032.332.336.036.09.
9、39.39A A111133.233.227.027.021.221.214.814.84.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t BAaBAa2CaBa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Aan BAat BAa，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n BAa2Ca度乘以比例尺后的到实际大小。 计算公式：= + + BaBAan BAat BAa大小： ？ ？OAl 2 1BAl 2 2方向：平行导轨 AO BA AB222 1/53.467)
10、602(smlnlaOAOAABAn BAla2 222 (max)/2 .117441. 0)3 .16(smanBA22 (min)/32. 1441. 0)7 . 1 (sman BA比例尺：1：10000表二表二:(mm/s:(mm/s2 2) )10n BAat BAaBAa2CaBaA A0 0117.240124.293.0518590A A1 182.7262273.8591.8442451A A2 220.3431430.5975.0326133A A2 2 3.4463464.01052.229722A A3 31.4474475.01077.131072A A4 440.
11、0378 381.1859.4310314A A5 599.3211234.1480.7412321A A6 6114.218115.943.1403354A A6 6 96.550109.2115.6440361A A7 7117.2254278.8573.7413360A A8 825.6452451.71022.7340348A A9 91.5498497.01126.9300120A A9 9 13.4476475.21077.129238A A101040.1394397.0895.7325138A A111197.8203224.5458.04614315.任务：用直角坐标作滑块
12、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11任务：求出机构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：(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 bp bM(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）Fppi例如点 A14 ： )(164438 .2265 .72Np)(8 .226)2(22cmDF(2) 求作用于构件上的惯性: (N)222CIamp222 22381. 0)044116. 0(8 . 9/120mkgmJCC222CIJM(N)BIamP33表三表三: :3IP2IP2IMtR1223R03R12RnR12pbM01RpbM bM122IP2IM3IPA A4 4-3796-3796-327.4-327.4-5429-5429A A9 9-3673
