单缸四冲程柴油机.doc

学号 成绩 课程设计说明书 课程名称 _______________________ 题目名称 _______________________ 专 业 _______________________ 姓 名 _______________________ 指导老师 _______________________ 年 月 日 实习（训）报告评语 等级： 评阅人： 职称： 年 月 日 河 南 工 程 学 院 实习（训）报告 实训目的（内容）： 实习时间： 自 月 日至 月 日 共 天 实 习 地 点： 实 习 单 位： 指导老师： 系主任： 目 录 一、机构简介与设计数据 1 机构简介 (1) 2 设计数据 (2) 二、设计内容及方案分析 1 曲柄滑块机构的运动分析 （6） 2 曲柄滑块机构的动态静力分析 （11） 3 齿轮机构的设计 （12） 4 凸轮机构的设计 （13） 附：齿轮啮合图的绘制 （17） 三、心得体会 （21） 四、主要参考文献 （22） 一、机构简介与设计数据 1. 机构简介 柴油机（图1，a）是一种内燃机，它将燃料燃烧时所产生的热能转变为机械能。往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机构，以汽缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。 本设计是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。在一个工作循环中，汽缸内的压力变化可由示功图(用示功器从汽缸内测得，见图1，b)表出，它表示汽缸容积（与活塞位移s成正比）与压力的变化关系。现将四个冲程压力变化作一简单介绍： 进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0?→180?。进气阀开，燃气开始进入汽缸，汽缸内指示压力略低于1大气压力，一般以1大气压力计算，如示功图上的a→b。 压缩冲程：活塞上行，曲柄转角θ=180?→360?。此时进气毕，进气阀关闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐高，如示功图上的b→c。 膨胀（作功）冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气温度已超过柴油自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆炸燃烧，气缸内压力突增至最高点，燃气压力推动活塞下行对外作功，曲柄转角θ=360?→540?，随着燃起的膨胀，汽缸容积增加，压力逐渐降低，如图上c→b。 排气冲程:活塞上行，曲柄转角θ=540?→720?.排气阀开，废气被驱出，气缸内压力略高于1大气压力，一般亦以1大气压力计算，如图上的b→a。 进排气阀的启闭是由凸轮机构控制的，图1，a中y-y剖面有进排气阀各一只（图中只画了进气凸轮）。凸轮机构是通过曲柄轴O上的齿轮z1和凸轮轴O1上的齿轮z2来传动的。由于一个工作循环中，曲柄轴转两转而进排气阀各启闭一次，所以齿轮的传动比 。 图1 由上可知，在组成一个工作循环的四个冲程中，活塞只有一个冲程是对外作功的，其余的三个冲程则需依靠机械的惯性带动。因此，曲柄所受的驱动力不是均匀的，所以其速度波动也较大。为了减少速度波动，曲柄轴上装有飞轮（图上未画）。 2.设计数据 见表1，2，3。 1）曲柄滑块机构的运动分析 已知 活塞冲程H,连杆与曲柄长度之比λ，曲柄每分钟转数n1 要求 设计曲柄滑块机构，绘制机构运动简图，作机构三个位置的加速度和加速度多边形，并作出滑块的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上（参考图例1）。 设计内容 曲柄滑块机构的运动分析 曲柄滑块机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定 符号 H ? lAs2 l04B n1 Dh D G1 G2 G3 Js1 Js2 J01 ? 单位 mm mm r/min mm N kgm2 数据 120 4 80 540 1500 100 200 210 20 10 0.1 0.05 0.2 1/100 齿轮机构设计 凸轮机构设计 Z1 Z1 m ? h ? ?s ?′ [?] [a′] mm ° mm ° 22 44 5 20 20 50 10 50 30 75 表1