《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)-1.6l四沖程汽油機(jī)曲軸組設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄：</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　1.汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)1</p><p><b>　　1．1初始條件1</b></p><p>　　1．2發(fā)動(dòng)機(jī)類型1</p><p&

2、gt;　　1.2.1沖程數(shù)的選擇1</p><p>　　1.2.2冷卻方式1</p><p>　　1.2.3氣缸數(shù)與氣缸布置方式1</p><p><b>　　1．3基本參數(shù)1</b></p><p>　　1.3.1行程缸徑比S∕D的選擇1</p><p>　　1.3.2氣缸工作容積V，

3、缸徑D的選擇1</p><p><b>　　2．熱力學(xué)計(jì)算2</b></p><p>　　2.1熱力循環(huán)基本參數(shù)的確定2</p><p>　　2.2 P-V圖的繪制2</p><p>　　2.3 P-V圖的調(diào)整3</p><p>　　2.4 P-V圖的校核4</p>&l

4、t;p><b>　　3.運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算4</b></p><p>　　3.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)的類型4</p><p>　　3.2連桿比的選擇4</p><p>　　3.3活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律5</p><p>　　3.4連桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律6</p><p><b>　　4.動(dòng)力學(xué)計(jì)算6<

5、;/b></p><p>　　4.1 質(zhì)量轉(zhuǎn)換6</p><p>　　4.2作用在活塞上的力7</p><p>　　5曲軸零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　5.1曲軸的工作條件、結(jié)構(gòu)型式和材料的選擇10</p><p>　　5.1.1曲軸的工作條件和設(shè)計(jì)要求10</p><p&g

6、t;　　5.1.2曲軸的結(jié)構(gòu)型式10</p><p>　　5.1.3曲軸的材料10</p><p>　　5.2曲軸主要尺寸的確定和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)10</p><p>　　5.2.1主要尺寸10</p><p>　　5.2.2一些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)11</p><p>　　6.曲軸強(qiáng)度的校核12</p>&

7、lt;p>　　6.1靜強(qiáng)度計(jì)算12</p><p>　　6.1.1連桿軸頸的計(jì)算13</p><p>　　6.1.2 曲柄臂計(jì)算13</p><p>　　6.2曲軸疲勞強(qiáng)度校核14</p><p>　　6.2.1主軸頸的計(jì)算14</p><p>　　6.2.2 曲柄臂計(jì)算15</p>&

8、lt;p><b>　　小結(jié)16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p>　　附 錄18</p><p>　　1.6L四沖程汽油機(jī)曲軸設(shè)計(jì)</p><p><b>　　前言</b></p><p>

9、　　大四上學(xué)期我們學(xué)習(xí)了必修課程《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)》，緊接著要開(kāi)始為期三周的課程設(shè)計(jì)。每個(gè)同學(xué)都有不同的設(shè)計(jì)題目，我們要根據(jù)自己的題目來(lái)查閱資料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)出合理的發(fā)動(dòng)機(jī)部件。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，要培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，查閱工具書(shū)的能力以及運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力。我的設(shè)計(jì)任務(wù)是1.6L四沖程汽油機(jī)曲軸設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p><b>　

10、　1．1初始條件</b></p><p><b>　　平均有效壓力： </b></p><p>　　活塞平均速度：＜18 m∕s</p><p><b>　　1．2發(fā)動(dòng)機(jī)類型</b></p><p>　　1.2.1沖程數(shù)的選擇</p><p><b>　

11、　四沖程。</b></p><p><b>　　1.2.2冷卻方式</b></p><p><b>　　水冷。</b></p><p>　　1.2.3氣缸數(shù)與氣缸布置方式</p><p><b>　　直列式四缸機(jī)。</b></p><p>&

12、lt;b>　　1．3基本參數(shù)</b></p><p>　　1.3.1行程缸徑比S∕D的選擇</p><p>　　初步選擇行程缸徑比為1.0。</p><p>　　1.3.2氣缸工作容積V，缸徑D的選擇</p><p>　　根據(jù)內(nèi)燃機(jī)學(xué)的基本計(jì)算公式：</p><p><b>　　（公式1）&

13、lt;/b></p><p><b>　?。ü?）</b></p><p><b>　　（公式3）</b></p><p>　　其中——發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力，依題取1.0MPa</p><p>　　——?dú)飧椎墓ぷ魅莘e， =1.8L</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸

14、數(shù)目 ，依題為4</p><p><b>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　——活塞的平均速度，依題取15m/s</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的行程</p><p><b>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸直徑</b></p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)的行程數(shù)，依題為4

15、</p><p>　　根據(jù)以上的條件代入以上公式，并圓整得：</p><p>　　D=80mm ，S=80mm，， =1.0MPa，n=5625 r/min，，Pe=75kW</p><p><b>　　2．熱力學(xué)計(jì)算</b></p><p>　　通常根據(jù)內(nèi)燃機(jī)所用的燃料，混合氣形成方式，缸內(nèi)燃燒過(guò)程（加熱方式）等特點(diǎn)，

16、把汽油機(jī)實(shí)際循環(huán)近似看成等容加熱循環(huán)。汽油機(jī)的工作過(guò)程包括進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)過(guò)程。在本設(shè)計(jì)過(guò)程中，先確定熱力循環(huán)基本參數(shù)然后重點(diǎn)針對(duì)壓縮和膨脹過(guò)程進(jìn)行計(jì)算，繪制P-V圖并校核。</p><p>　　2.1熱力循環(huán)基本參數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)【內(nèi)燃機(jī)學(xué)】壓縮過(guò)程絕熱指數(shù)=1.28～1.35，初步取=1.30</p><p>　　膨脹過(guò)程絕熱

17、指數(shù)=1.31～1.41，初步取=1.35</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)【內(nèi)燃機(jī)學(xué)】汽油機(jī)壓縮比，初取11.</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)【發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)】，初取=7</p><p>　　2.2 P-V圖的繪制</p><p>　　通常情況下，壓縮始點(diǎn)的壓強(qiáng)在=（0.8～0.9）（P為當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ担俣ㄍ饨?0.10MPa，選定=0.

18、09 MPa，將壓縮過(guò)程近似看作絕熱過(guò)程，由=1.30，并利用PV=const，可以在excel中繪出壓縮過(guò)程線?；旌蠚怏w在氣缸中壓縮后，經(jīng)等容加熱，利用值可得最大爆發(fā)壓力值。膨脹過(guò)程類似于壓縮過(guò)程，由=1.35，繪出膨脹線。最后連接膨脹終點(diǎn)和壓縮始點(diǎn)。得出理論的P-V圖1。簡(jiǎn)化的條件為：</p><p>　　假設(shè)工質(zhì)是理想氣體，其物理常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣物理常數(shù)相同。</p><p>

19、　　假設(shè)工質(zhì)是在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)。</p><p>　　假設(shè)工質(zhì)的壓縮及膨脹是絕熱等熵過(guò)程。</p><p>　　假設(shè)燃燒過(guò)程為等容加熱過(guò)程，工質(zhì)放熱為定容放熱。</p><p>　　= （公式4）</p><p>　　Pa=0.09Mpa, Vs=0.4

20、L </p><p>　　，Va=0.40L，得Pc=1.80MPa</p><p><b>　?。ü?）</b></p><p>　　得Pb=0.56MPa</p><p><b>　　圖1理論P(yáng)-V圖</b></p><p>　　2.3 P-V圖的調(diào)整</p>

21、;<p>　　實(shí)際的P-V圖和利用多變過(guò)程狀態(tài)方程繪制的P-V圖還存在一些差別，主要是點(diǎn)火提前角和配氣相位的原因。對(duì)1圖作以下調(diào)整：</p><p>　　最大爆發(fā)壓力： 取理論水平的3/5，具體值為7.56，以此值與原圖形相交，水平線以上的部分去掉，余下部分作些調(diào)整?？紤]到實(shí)際過(guò)程與理論過(guò)程的差異，最大爆發(fā)壓力發(fā)生在上止點(diǎn)之后12°～15°，選擇最高爆發(fā)壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后12&#

22、176;。</p><p>　　點(diǎn)火提前角：據(jù)資料得常用的范圍是20°～30°，經(jīng)調(diào)整后取26°。</p><p>　　排氣提前角：常使用的范圍是40°～80°，經(jīng)調(diào)整后取60°。</p><p>　　圖2 調(diào)整后P-V圖</p><p>　　2.4 P-V圖的校核</p>

23、;<p>　　由熱力學(xué)計(jì)算所繪制的示功圖為理論循環(huán)的示功圖，其圍成的面積表示的是汽油機(jī)所做的指示功，數(shù)值由對(duì)示功圖積分后求得的面積來(lái)表示：</p><p><b>　?。ü?）</b></p><p>　　其中： Pa=0.09MPa; Pb=0.56MPa;Vc= Vz=0.04L; Vb= Va =0.4L</p><p>

24、　　將上述數(shù)值代入得：Wi=469J</p><p>　　則汽油機(jī)平均有效壓力：</p><p><b>　　（公式7）</b></p><p><b>　?。ü?）</b></p><p>　　與前面計(jì)算的結(jié)果大致一致，故上面選取的參數(shù)和以后的相關(guān)計(jì)算在滿足制造的同時(shí)能夠前后一致。</p&

25、gt;<p><b>　　3.運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算</b></p><p>　　3.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)的類型</p><p>　　在往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)中基本上采用三種曲柄連桿機(jī)構(gòu)：中心曲柄連桿機(jī)構(gòu)，偏心曲柄連桿機(jī)構(gòu)和關(guān)節(jié)曲柄連桿機(jī)構(gòu)。其中中心曲柄連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用最廣泛。本次設(shè)計(jì)選擇中心曲柄連桿機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　3.2連桿比

26、的選擇</b></p><p>　　據(jù)【發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)】知，，車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)多用小連桿，初選。則連桿長(zhǎng)度L=r/mm。</p><p><b>　　3.3活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律</b></p><p><b>　　活塞位移：</b></p><p><b>　?。ü?）</b>&l

27、t;/p><p>　　=1/4，—為曲軸半徑，r=40mm.</p><p>　　經(jīng)計(jì)算后X-α圖如下圖4所示：</p><p><b>　　圖4 X-α圖</b></p><p><b>　　活塞速度：</b></p><p><b>　?。ü?0）</b&

28、gt;</p><p><b>　　圖5 V-α圖</b></p><p><b>　　活塞加速度：</b></p><p><b>　　圖6 a-α圖</b></p><p><b>　　3.4連桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律</b></p><p>

29、;　　連桿式做復(fù)合平面運(yùn)動(dòng)，即其運(yùn)動(dòng)是由隨活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及繞活塞銷(xiāo)的擺動(dòng)合成。連桿相對(duì)于氣缸中心的擺角：</p><p><b>　?。ü?1）</b></p><p><b>　　圖7 連桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律</b></p><p><b>　　4.動(dòng)力學(xué)計(jì)算</b></p><p&g

30、t;<b>　　4.1 質(zhì)量轉(zhuǎn)換</b></p><p>　　沿氣缸軸線作直線運(yùn)動(dòng)的活塞組零件，可以按質(zhì)量不變的原則簡(jiǎn)單相加，并集中在活塞銷(xiāo)中心。</p><p>　　粗略計(jì)算，將活塞看做薄壁圓：</p><p><b>　?。ü?2）</b></p><p>　　其中D=83mm，L為活塞厚度L

31、=8mm，活塞材料為共晶鋁合金：ρ=2.7g/cm3，H為活塞高度H=（0.8~1.0）D=74.7mm。得</p><p>　　勻速旋轉(zhuǎn)的曲拐質(zhì)量，可以按產(chǎn)生離心力不變的原則換算，并集中在曲柄銷(xiāo)的中心。</p><p><b>　　（公式13）</b></p><p>　　做平面運(yùn)動(dòng)的連桿組，根據(jù)動(dòng)力學(xué)等效性的質(zhì)量，質(zhì)心和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量守恒三原則進(jìn)

32、行質(zhì)量換算。3個(gè)條件決定三個(gè)未知數(shù)，可用位于比較方便的位置上即連桿小頭，大頭和質(zhì)心處三個(gè)質(zhì)量來(lái)代替連桿。實(shí)際結(jié)果表明m與m、m相比很小，為簡(jiǎn)化受力分析，常用集中在連桿小頭和大頭的2個(gè)質(zhì)量代替連桿</p><p><b>　?。ü?4）</b></p><p><b>　?。ü?5）</b></p><p><b&

33、gt;　　往復(fù)質(zhì)量：</b></p><p><b>　?。ü?6）</b></p><p><b>　　旋轉(zhuǎn)質(zhì)量： </b></p><p><b>　?。ü?7）</b></p><p>　　4.2作用在活塞上的力</p><p>　

34、　作用在活塞銷(xiāo)中心的力，是Fg和Fj的合力，F(xiàn)g為氣體作用力，F(xiàn)j為往復(fù)慣性力。</p><p><b>　?。?）氣體力</b></p><p><b>　?。ü?8）</b></p><p>　　P—活塞頂上的壓力，P--活塞背壓</p><p>　　根據(jù)氣缸內(nèi)壓力與曲軸轉(zhuǎn)角α的關(guān)系，應(yīng)用EX

35、CEL求解相關(guān)數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)記錄在附錄中）作出下圖8</p><p><b>　　圖8 氣體作用力圖</b></p><p><b>　?。?）慣性力</b></p><p><b>　　往復(fù)慣性力： </b></p><p>　　Fj在機(jī)構(gòu)中的傳遞情況與Fg很相似，F(xiàn)j也使機(jī)構(gòu)受

36、負(fù)荷，也產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和傾覆力矩，由于Fj對(duì)汽缸蓋沒(méi)有作用，所以它不能在機(jī)內(nèi)自行抵消，是向外表現(xiàn)的力，需要由軸承承受。則由于活塞和連桿小頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而引起的往復(fù)慣性力Fj 的大小：Fj和曲軸轉(zhuǎn)角α滿足下列關(guān)系式，即</p><p><b>　?。ü?9）</b></p><p>　　應(yīng)用EXCEL求解相關(guān)數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)記錄在附錄中）作出下圖9</p><p

37、><b>　　圖9 往復(fù)慣性力</b></p><p><b>　　（3）旋轉(zhuǎn)慣性力</b></p><p>　　Fr=mrrω2，當(dāng)曲軸角速度不變時(shí)，F(xiàn)r大小不變，其方向總是沿著曲軸半徑向外。如果不用結(jié)構(gòu)措施（如平衡塊）消除，它也是自由力，使曲軸軸承和內(nèi)燃機(jī)承受支反力，它不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和傾覆力矩。在本次設(shè)計(jì)中，用平衡塊結(jié)構(gòu)措施消除，所以在計(jì)算

38、中可以忽略它。</p><p>　　作用在活塞銷(xiāo)中心的力，是Fj和Fp合力。即F= Fj+Fp。把該力分解到連桿方向P2和垂直于氣缸中心線方向P1。連桿方向的力P1沿連桿傳遞到連桿大頭，該力以同樣的方向和大小作用在曲柄銷(xiāo)上。把P1分解到曲柄銷(xiāo)半徑方向和垂直于曲柄銷(xiāo)半徑方向。其中各力在大小上滿足下列關(guān)系式：</p><p>　　側(cè)壓力

39、 （公式20） </p><p>　　連桿力 （公式21）</p><p>　　切向力 （公式22）</p><p>　　徑向力 （公式23）</p><p&

40、gt;　　圖10 側(cè)壓力連桿力圖</p><p>　　圖11 切向力徑向力圖</p><p><b>　　5曲軸零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1曲軸的工作條件、結(jié)構(gòu)型式和材料的選擇</p><p>　　5.1.1曲軸的工作條件和設(shè)計(jì)要求</p><p>　　曲軸是在不斷周期性的氣體

41、壓力、往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的慣性力以及它們的力矩（扭轉(zhuǎn)和彎曲）共同作用下工作的，使曲軸既扭轉(zhuǎn)又彎曲，產(chǎn)生疲勞應(yīng)力狀態(tài)。對(duì)于各種曲軸，彎曲載荷具有決定性意義，而扭轉(zhuǎn)載荷僅占次要地位，曲軸破壞統(tǒng)計(jì)表明，80％左右是由彎曲疲勞產(chǎn)生的。因此，曲軸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究的重點(diǎn)是彎曲疲勞強(qiáng)度。設(shè)計(jì)曲軸時(shí)，應(yīng)保證它有盡可能高的彎曲強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)剛度。要使它具有足夠的疲勞強(qiáng)度，特別要注意強(qiáng)化應(yīng)力集中部位，設(shè)法緩和應(yīng)力集中現(xiàn)象，也就是采用局部強(qiáng)化的方法來(lái)解決曲軸強(qiáng)度不足

42、的矛盾。</p><p>　　曲軸各軸頸在很高的比壓下，以很大的相對(duì)速度在軸承中發(fā)生滑動(dòng)摩擦。這些軸承在實(shí)際變工況運(yùn)轉(zhuǎn)條件下并不總能保證液體摩擦，尤其當(dāng)潤(rùn)滑不潔凈時(shí)，軸頸表面遭到強(qiáng)烈的磨料磨損，使得曲軸的實(shí)際使用壽命大大降低。所以設(shè)計(jì)曲軸時(shí)，要使其各摩擦表面耐磨，各軸頸應(yīng)具有足夠的承壓面積同時(shí)給予盡可能好的工作條件。</p><p>　　5.1.2曲軸的結(jié)構(gòu)型式</p>&l

43、t;p>　　曲軸從整體結(jié)構(gòu)上看可以分為整體式和組合式，隨著復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄造和鍛造技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)幾乎全部都用整體式曲軸。從支承方式看，曲軸有全支承結(jié)構(gòu)和浮動(dòng)支承結(jié)構(gòu)，為了提高曲軸的彎曲強(qiáng)度和剛度，現(xiàn)代多缸內(nèi)燃機(jī)的曲軸都采用全支承結(jié)構(gòu)。</p><p>　　5.1.3曲軸的材料</p><p>　　曲軸材料一般使用45，40Cr，35Mn2等中碳鋼和中碳合金鋼。軸頸表面經(jīng)高頻淬火或氮

44、化處理，最后進(jìn)行精加工。目前球磨鑄鐵由于性能優(yōu)良，加工方便，價(jià)格便宜廣泛地用于曲軸材料。本設(shè)計(jì)采用QT800.</p><p>　　5.2曲軸主要尺寸的確定和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.2.1主要尺寸</b></p><p>　　綜合以上考慮，確定主要尺寸如下：</p><p>　　主軸頸直徑D1=(0

45、.65~0.75)D=56mm</p><p>　　主軸頸長(zhǎng)度L1=28mm</p><p>　　曲柄銷(xiāo)直徑D2=(0.55~0.65)D=48mm</p><p>　　曲柄銷(xiāo)長(zhǎng)度L2=(0.35~0.45)D2=20mm</p><p>　　曲柄臂厚度h=（0.2~0.25）D=20mm</p><p>　　曲柄臂寬

46、度b=（0.8~1.2）D=80mm</p><p>　　根據(jù)主軸頸長(zhǎng)度和曲柄銷(xiāo)長(zhǎng)度以及曲柄臂的厚度，確定缸心距為</p><p>　　L=2h+L1+L2=88mm</p><p>　　5.2.2一些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.2.2.1油道布置</p><p>　　在確定主軸頸上油道入口和曲柄銷(xiāo)上油道出口的位

47、置時(shí)，既要考慮到有利于供油又要考慮到油孔對(duì)軸頸強(qiáng)度的影響最小。一般油孔只要安排在曲拐平面旋轉(zhuǎn)前40°～90°的低負(fù)荷區(qū)都是合理的，油道不能離軸頸過(guò)渡圓角太近。油孔直徑一般不大于0.1d，但最小不得小于5mm?？卓诓粦?yīng)有尖角銳邊，而應(yīng)有不小于0.04 d的圓角以減緩應(yīng)力集中。</p><p>　　5.2.2.2曲軸兩端的結(jié)構(gòu)</p><p>　　曲軸前端一般裝有扭轉(zhuǎn)減震器

48、，發(fā)動(dòng)機(jī)的各種輔助裝置如機(jī)油泵，冷卻水泵等，由安裝在前端的齒輪或皮帶輪驅(qū)動(dòng)，配氣正時(shí)齒輪也安裝在曲軸前端。</p><p>　　曲軸末端裝有飛輪，用于輸出總轉(zhuǎn)矩，因此末端要做的粗一些。</p><p>　　5.2.2.3曲軸的止推</p><p>　　為了防止曲軸產(chǎn)生軸向位移，在曲軸機(jī)體之間需要設(shè)置一個(gè)止推軸承，承受斜齒輪的軸向分力和踩離合器產(chǎn)生的軸向推力。一般將止

49、推軸承設(shè)置在中央軸承的兩側(cè)或后主軸承的兩側(cè)。止推軸承間隙多為0.05-0.2mm。</p><p>　　5.2.2.4過(guò)渡圓角</p><p>　　主軸頸到曲柄臂的弧度圓角半徑R對(duì)于曲軸彎曲疲勞強(qiáng)度影響很大，增加圓角對(duì)于提高曲軸疲勞強(qiáng)度非常有利，但對(duì)于表面耐磨性有不利影響，在保證耐磨條件下取最大圓角。一般R不應(yīng)小于2mm，否則無(wú)法加工。</p><p>　　5.2.

50、2.5平衡分析</p><p><b>　?。?）旋轉(zhuǎn)慣性力</b></p><p><b>　　（公式24）</b></p><p>　　因?yàn)闉槌?shù)， 在一個(gè)圓周上積分結(jié)果為0，故原式等于0。</p><p><b>　?。ü?5）</b></p><p

51、>　　因?yàn)闉槌?shù)，且在一個(gè)圓周上積分為0，故原式等于0</p><p><b>　?。ü?6）</b></p><p>　　由于和都為0，故原式等于0</p><p>　?。?）一階往復(fù)慣性力</p><p><b>　?。ü?7）</b></p><p>　　因?yàn)?/p>

52、-為常數(shù)，且在一個(gè)圓周上積分為0，故原式等于0</p><p>　?。?）二階往復(fù)慣性力</p><p><b>　　（公式28）</b></p><p>　　因?yàn)?4為常數(shù)，且在一個(gè)圓周上積分為0，故原式等于0</p><p><b>　?。?）旋轉(zhuǎn)慣性力矩</b></p><

53、p><b>　?。ü?9）</b></p><p><b>　　故得</b></p><p>　　（5）一階往復(fù)慣性力矩</p><p><b>　?。ü?0）</b></p><p>　　因?yàn)?為常數(shù)，且在一個(gè)圓周上積分為0，故原式等于0</p>&l

54、t;p>　?。?）二階往復(fù)慣性力矩</p><p><b>　　（公式31）</b></p><p>　　因?yàn)?為常數(shù)，且在一個(gè)圓周上積分為0，故原式等于0</p><p><b>　　6.曲軸強(qiáng)度的校核</b></p><p><b>　　6.1靜強(qiáng)度計(jì)算</b><

55、;/p><p>　　由前面動(dòng)力學(xué)計(jì)算查附表，靜強(qiáng)度校核要用到的基本數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　徑向力Pkmax= =45641.1N </p><p>　　Pkmin= =1.353 N</p><p>　　切向力Ptmax==14987.3 N</p><p><b>　　P

56、tmin=0N</b></p><p>　　主軸頸中心到曲柄銷(xiāo)中心的距離mm</p><p>　　主軸頸中心到曲柄臂中心的距離mm</p><p>　　主軸頸兩端的徑向反力Pk=-Pk</p><p>　　切向反力 （公式32）</p><p>　　6.1.

57、1連桿軸頸的計(jì)算</p><p>　?。?）在曲拐平面內(nèi)的彎曲應(yīng)力</p><p><b>　?。ü?3）</b></p><p>　?。?）在垂直于曲拐平面的彎曲應(yīng)力</p><p><b>　　（公式34）</b></p><p><b>　　(3) 彎曲總應(yīng)

58、力</b></p><p><b>　　（公式35）</b></p><p><b>　　(4)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p><b>　?。ü?6）</b></p><p><b>　　(5)彎扭總應(yīng)力</b></p>&l

59、t;p><b>　?。ü?7）</b></p><p>　　各應(yīng)力小于該材料所許可的最大應(yīng)力[]＝800MPa，所以在允許范圍內(nèi)。</p><p>　　6.1.2 曲柄臂計(jì)算</p><p><b>　?。?）壓縮應(yīng)力：</b></p><p><b>　　（公式38）</b

60、></p><p><b>　?。?）彎曲應(yīng)力：</b></p><p><b>　　曲拐平面：</b></p><p><b>　　（公式39）</b></p><p><b>　　垂直曲拐平面：</b></p><p>&

61、lt;b>　　（公式40）</b></p><p>　?。?）扭矩Mk引起的彎曲應(yīng)力</p><p><b>　　（公式41）</b></p><p>　?。?）扭矩易引起的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</p><p><b>　　（公式42）</b></p><p>　　(5

62、) 彎扭總應(yīng)力：</p><p><b>　?。ü?3）</b></p><p>　　各應(yīng)力小于該材料所許可的最大應(yīng)力[σ]＝800MPa，所以在允許范圍內(nèi)。</p><p>　　6.2曲軸疲勞強(qiáng)度校核</p><p>　　由于曲軸工作時(shí)承受交變載荷，它的破壞往往都由疲勞產(chǎn)生。因此，對(duì)內(nèi)燃機(jī)各種曲軸均須進(jìn)行疲勞校驗(yàn)。曲

63、柄的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算的目的是曲軸不但在運(yùn)轉(zhuǎn)中安全可靠，而且能充分利用材料的疲勞強(qiáng)度。為此，要求能夠較精確的確定曲軸的疲勞強(qiáng)度和曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際應(yīng)力。 ；</p><p>　　6.2.1主軸頸的計(jì)算</p><p><b>　?。ü?4）</b></p><p><b>　?。ü?5）</b></p><

64、;p><b>　?。ü?6）</b></p><p>　　其中＝0.7，＝0.9*0.74=0.66，＝280N/mm2， </p><p><b>　?。?）扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度</b></p><p><b>　?。?/p>

65、公式47）</b></p><p><b>　?。ü?8）</b></p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)系數(shù)nT </b></p><p><b>　　（公式49）</b></p><p>　　6.2.2 曲柄臂計(jì)算</p><p><b

66、>　?。?） 彎曲應(yīng)力：</b></p><p><b>　?。ü?0）</b></p><p><b>　　(2) 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：</b></p><p><b>　?。ü?1）</b></p><p><b>　　（公式52）</b>

67、</p><p><b>　?。ü?3）</b></p><p><b>　?。ü?4）</b></p><p>　　大于極限安全系數(shù)[n]＝（2.5~3.0），曲軸機(jī)構(gòu)強(qiáng)度是安全的。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　這

68、次的課程設(shè)計(jì)對(duì)于我來(lái)說(shuō)有著深刻的意義。這種意義不光是自己能夠獨(dú)立完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，更重要的是在這段時(shí)間內(nèi)使自己深刻感受到設(shè)計(jì)工作的那份艱難。而這份艱難不僅僅體現(xiàn)在設(shè)計(jì)內(nèi)容與過(guò)程中為了精益求精所付出的艱辛，還表現(xiàn)在我們克服自己不愛(ài)動(dòng)手的缺點(diǎn)上。</p><p>　　通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，感慨頗多，收獲頗多。更多的是從中學(xué)到很多東西，包括書(shū)本知識(shí)以及個(gè)人素質(zhì)與品格方面。感謝老師的辛勤指導(dǎo)，也希望老師對(duì)于我的設(shè)計(jì)提出意見(jiàn)。&l

69、t;/p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)讓我們進(jìn)一步開(kāi)拓了視野，豐富了自己的專業(yè)知識(shí)，并使我們的專業(yè)知識(shí)與實(shí)際實(shí)踐結(jié)合在了一起。學(xué)到了很多發(fā)動(dòng)機(jī)和曲軸的知識(shí)。為不久以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為將來(lái)在公司里的實(shí)踐提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　我一定將會(huì)好好總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)所獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)，并將它們應(yīng)用到將來(lái)的工作中去，為社會(huì)做出自己的貢獻(xiàn)。</p><p><

70、;b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊連生．內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1981．</p><p>　　[2] 陸際青．汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)．北京：清華大學(xué)出版社，1990． </p><p>　　[3] 唐增寶，何永然，劉安?。畽C(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)．武漢：華中科技大學(xué)出版社，1999．</p><p>

71、　　[4] 周龍保．內(nèi)燃機(jī)學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．</p><p>　　[5] 吳兆漢．內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)．北京：北京理工大學(xué)出版社，1990．</p><p>　　[6] 沈維道．工程熱力學(xué)．北京：高等教育出版社，2002．</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　附表二 運(yùn)動(dòng)