汽油机曲柄连杆机构设计—连杆(编辑修改稿)

汽油机曲柄连杆机构设计—连杆(编辑修改稿)内容摘要：

线，两直线与刚建立凸台的边线平行 ，退出草图，选凹槽命令，凹槽深 3mm，关于 xy 面镜像凹槽，如图 所示。 图 杆身 7 点击 yz 平面进入草图，点击圆命令，画一个圆心为（ 33,0），半径为 6圆，关于 V轴镜像，得到另一个圆，退出草图，选择凸台命令，凸台 16mm， 如图 所示。 图 螺栓孔座 8 选择 yz 平面进入草图，选择圆命令，画一个圆心为（ 33,0），半径 的圆，关于 V轴镜像 ,退出草图，选择凹槽命令，深度 16mm, 如图 所示。 沈阳理工大学课程设计说明书 14 图 螺栓孔 9 最终结果如图 所示 ，并保存。 图 连杆 连杆大头盖的 建模 过程 1 选择 xy 平面进入到草图界面，选择圆命令，先画一个圆心在原点，半径为 的圆，再画一个圆心在原点，半径为 32mm 的圆，选直线命令，画一条过原点，长为 80mm 的直线，然后删除多余线，退出草图，选凸台，进行镜像拉伸，长度为 10mm，如图 所示。 沈阳理工大学课程设计说明书 15 图 连杆大头 2 点击 yz 平面进入草图，点击圆命令，画一个圆心为（ 33,0），半径为 6mm圆，关于 V轴镜像，得到另一个圆。 退出草图，选择凸台命令，凸台 16mm，如图 所示。 图 栓孔座 3 选择 yz 平面进入草图，选择圆命令，画一个圆心为 （ 33,0） ，半径 的圆，关于 V轴镜像 ， 退出草图，选择凹槽命令，深度 16mm， 如图 所示。 . 图 螺栓孔 沈阳理工大学课程设计说明书 16 4 最终结果如图 所示 ，并保存。 图 连杆大头盖 沈阳理工大学课程设计说明书 17 5 动力计算 活塞位移、速度、加速度 对于活塞位移、速度和加速度的计算，由于周期性，只计算 0～ 360 度即可。       c o s11c o s1Rx （ ）  co s )s in(  Rv （ ）     322 c o sc o sc o s )c o s (Ra （ ） 其中 ： 30 n ， lr ， 2Sr ， )s inarc s in(  。 计算 结果见附录 表 B1 根据计算结果画出 X、 V、 a 随  的变化曲线 00 50 100 150 200 250 300 350 400φ (176。 )X(m) X 图 活塞位移变 化 沈阳理工大学课程设计说明书 18 2015105051015200 50 100 150 200 250 300 350 400φ (176。 )V(m/s) V 图 活塞速度变化 8000600040002020020204000600080001000012020140000 50 100 150 200 250 300 350 400φ (176。 )a(m178。 /s) a 图 活塞加速度变化 活塞连杆作用力分析 1 基本作用力 气体力 ：   4 2dPPPgg   （ ） 其中 ： P 取自然计算结果，即修正后的实际缸内压力值，也就是 P 图中的压力值，每个 5 度曲轴转角取一个； gP 为曲轴箱内的气体压力，近似取 100千帕。 沈阳理工大学课程设计说明书 19 运动零件惯性力 活塞组换算质量： 实际质量 pm = 连杆组换算质量： 按两质量系统考虑 mc = kg l=160 mm 小头换算质量： cbca mllm  = kg 大头换算质量： cacb mllm  = kg 往复运动惯性力 ： ammamP capjj )(  ， 其中 a 是活塞运动的加速度 连杆大头离心惯性力 ： 2RmP cbrc  2)(  =1853 N 2 连杆作用力 设 ammPPPP capgjg )(  则有： 连杆小头气缸中心线方向作用力 ： amP pg （ ） 垂直气缸中心线方向（侧压力） ： tgPPN  ，其中 )s inarc s in(   连杆大头曲柄旋转方向（切向力 ）： co s )s in (PT （ ） 曲柄法向（法向力） ： 2co s )co s (   RmKPPZ cbrc  （ ） 习惯上令 ： co s )co s (PK （ ） 计算 结果见附录 表 B2 沈阳理工大学课程设计说明书 20 根据计算结果画出 jP 、 NP 、 T、 K 随  的变化曲线 600040002020020204000600080001000012020140000 100 200 300 400 500 600 700 800φ (176。 )Pj,Pn,T,K(N)PjPnTK 图 jP NP T K随  的变化曲线 曲柄销载荷和连杆轴承载荷 1 曲柄销载荷 曲柄销上作用有切向力 T 和法向力 Z ， rcPKZ  ， 由作图法画出曲柄销载荷图。 600040002020020204000600080001000012020140003000 2020 1000 0 1000 2020 3000 4000 5000T(N)K(N) K 图 沈阳理工大学课程设计说明书 21 2 连杆轴承载荷 用坐标变换法计算： )c os ()s in(   ZTZ （ ） )s in()c os (   ZTT （ ） 计算结果见附录 表 B3 根据计算结果画出连杆轴承载荷图 80006000400020200202040006000800010000120202500 2020 1500 1000 500 0 500 1000 1500 2020 2500T′(N )Z′(N ) Z＇ 图 连杆轴承载荷 沈阳理工大学课程设计说明书 22 参考文献 [1] 周龙保 .《内燃机学》第 3版 .北京：机械工业出版社， 2020. [2] 袁兆成 .《内燃机设计》第 1 版 .北京：机械工业出 版社， 2020. [3] 陈家瑞 .《汽车构造》第 3版 . 北京：机械工业出版社， 2020. [4] 江洪、李仲兴 .《 CATIA 基础教程》第 1版 .北京：机械工业出版社， 2020. [5] 柴油机设计手册编写委员会 .柴油机设计手册上册 .第 1版 .北京：中国农业 机械出版社， 1984. 沈阳理工大学课程设计说明书 23 附 录 表 A1 压缩过程压力 曲轴转角 弧度 Vcx Vca/Vcx Pcx 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 290 295 300 305 310 315 320 325 330 335 340 +00 345 +00 350 +00 355 +00 360 +00 沈阳理工大学课程设计说明书 24 表 A2 燃烧过程压力 曲轴转角 弧度 Vbx Vz/Vbx Pbx 360 +00 365 +00 370 +00 375 +00 380 +00 385 +00 390 +00 395 +00 400 +00 405 +00 410 +00 415 +00 420 +00 425 +00 430 435 440 445 450 455 460 465 470 475 480 485 490 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 沈阳理工大学课程设计说明书 25 表 B1 活塞位移 速度 加速度 角度 弧度 β X V a 0 0 0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 1835 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135。