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1、机械原理课程设计,四冲程内燃机,时间：二周,一、目的 二、要求 三、课程设计的内容 四、课程设计的步骤 五、课程设计的进度表,主 要 内 容,一、目的,结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论，确定机构运动方案，要对方案中某些机构进行分析和设计。通过设计提高学生利用技术资料、运算和绘图的能力。,将所学过的分散知识点集成为一个比较完整的体系。包含了机构运动简图、运动分析、动态静力分析、齿轮、凸轮等机构的设计、速度波动的调节、运动循环图等内容。,二、要求,（1）要有良好的学风及严格的纪律 在规定的时间内，一律要在教室内搞设计，以便教师进行指导。上午：8:40-11:50； 下午：2:30-5:30
2、 每个教室，在黑板的右下角，按座位写上名字，以便教师点名。无故缺席、按学生手册规定处理。 课程设计成绩的评定，与遵守纪律情况、图面质量、说明书质量、运动方案是否合理、答辩等因素有关。,（2）每位同学都要独立完成自己的设计任务。 （3）图面质量的要求 图幅、线型、标题栏等均要符合国标。 不能徒手画图：曲线要用曲线板、小圆要用模板、包括角速度、角加速度的方向也不能徒手画出。图纸上不能写有关的计算公式、计算结果。,（4）说明书要求 说明书不得涂改 说明书要有封面、任务书、评语、目录、正文、及参考资料等 封面、任务书、评语三项打印外，其余统一用A4纸手写。,（5）所有图纸要叠好（按4号图纸的大小），连
3、同说明书一起装在档案袋内。 （6）按规定时间来答辩。 （7）齿轮传动要按照无根切条件考虑。(采用变位齿轮),（8）分组6个人完成一个方案，在进行动态静力分析时，每个人完成五个位置的力分析（按表中规定的位置），共完成30个位置的力分析，这样就有30个数据来画出 曲线。,因此，要求每位同学都要按进度完成设计任务，要有整体观念。 每个方案组要有一个组长，组长要负起整个方案组的各项工作，包括：分工、纪律、进度等。 每个班由班长、学习委员负责分组，并交一份分组名单。 每个班分组时，剩下的人不足6个人时，把剩余的人分到各方案组去。,三、课程设计的内容,已知条件： 活塞行程 H （mm） 活塞直径 D= （
4、mm） 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm） 行程速比系数 K= 连杆重心C2至A点的距离lAC2= 系数lAB(mm) 曲柄重量Q1 = (N) 连杆重量Q2 = (N) 活塞重量Q3 = (N) 连杆通过质心轴的转动惯性半径曲柄的转速n1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 = 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）； =20；ha*=1Z2=Z2=14；Z3=Z3=72；Z1=36,四、课程设计的步骤,机构设计按照行程速比系数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
5、纸）。 （凸轮要计算出安装角后才画在该图上）,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为最大时的曲柄位置（即曲柄旋转一周共分十五个位置），并作出机构各位置时的机构位置图，求出滑快的相对位移。,、,、,、,2、选定长度比例尺作出连杆机构的位置图,3. 作出机构15个位置的速度多边形求出这15个位置的VBA,VC2,VB,2的数值，并列表表示。（表一）,、,4. 作出机构的15个位置的加速度多边形求出15个位置的 , , , , , 的数值，并列表表示。（表二）,5.用直角坐标作滑快B点的位移曲线 ,速度曲线 及加速度曲线（把以上2、3、
6、4、5作在一张2号图纸上）,6.1 概念:动态静力分析根据理论力学中所讲的达朗伯原理，将惯性力视为一般外力加在构件上，仍可采用静力学方法对其进行受力分析。这样的力分析称为动态静力分析。,6.动态静力分析,惯性力惯性力偶矩,6.2 动态静力分析方法,(1)计算活塞上的气体压力,（N） F活塞的面积（cm ),(2) 求作用于构件上的惯性:,(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,(5)以构件2、3为示力体，取 , 求 和,（6）以构件3为示力体，取 ，求,（7）以构件1为示力体，（构件1的重力忽略不计），取 求出 再由 ，求出,（8）用一张3
7、号图纸大小的方格纸作出 曲线,=,6.3 动态静力分析步骤,6.4 动态静力分析结果（1号图纸）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，（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。,(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。,、,7. 用直角坐标作出曲线 （用方格纸绘制）（ 统一用“动态静力分析”所求得的值）,（1）在本课程设计中，决定飞轮的转动惯量时，不考虑机构各构件的质量和转动惯量。,(2)把 曲线作为 曲线（驱动
8、力矩曲线),（3）根据一个波动周期内的输入功等于输出功求阻抗力矩（常数），并作出阻抗力矩曲线,阻抗力矩的纵坐标H：,（,8.计算飞轮转动惯量,（5）根据许用不均匀系数 ,求出等效构件上所需的等效转动惯量：,(6) 确定飞轮的转动惯量：,不考虑各构件的质量和转动惯量:,(4)根据上面各单元面积求相应的功, 并求出最大盈亏功,9. 计算发动机功率,11.绘制内燃机的工作循环图（4号图纸）根据工作循环图及曲柄的位置，求出凸轮的安装角，把凸轮补画在机构运动简图上。,10.用图解法设计两凸轮的实际轮廓曲线（3号图纸） 选择合适的运动规律，利用反转法设计凸轮轮廓曲线。,12.最后将设计过程写成20页左右的详细说明书。,五、课程设计的进度表,机械原理课程设计进程表,
