机械原理课程设计单缸四冲程内燃机.doc

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1、机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业13材料本科班学号学生指导教师朱双霞教师职称教授目录第一部分绪论………………………………………………………2第二部分设计题目及主要技术参数说明…………………………32.1设计题目及机构示意图……………………………………32.2机构简介……………………………………………………32.3设计数据……………………………………………………4第三部分设计容及方案分析……………………………………63.1曲柄滑块机构设计及其运动分析…………………………63.1.1设计曲柄滑块机构……………………………

2、…………63.1.2曲柄滑块机构的运动分析………………………………73.2齿轮机构的设计……………………………………………113.2.1齿轮传动类型的选择……………………………………123.2.2齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算…………………133.3凸轮机构的设计……………………………………………133.3.1从动件位移曲线的绘制…………………………………143.3.2凸轮机构基本尺寸的确定………………………………153.3.3凸轮轮廓曲线的设计……………………………………16第四部分设计总结…………………………………………………18第五部分参考文献……………………………

3、……………………20第六部分图纸………………………………………………………21第一部分绪论1.本课程设计主要容是单缸四冲程燃机机构设计及其运动分析，在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。2.燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。通常所说的燃机是指活塞式燃机。活塞式燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式燃机将燃料和空气混合，在其气缸燃烧，释放出的热能是气缸产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞做功。再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。燃机的工作循环由进气、

4、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外做功的过程。其他过程都是为更好的实现做功过程而需要的过程。四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭；压缩行程时，气缸、气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并做功；排气行程时，活塞推挤气缸废气经排气门排出。此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。第二部分课题题目及主要技术参数说明2.1课题题目单缸四冲程燃机机构设计及其运动分析图2-1燃机机构简图2.2机构简介燃机

5、是一种动力机械，它是通过使燃料在机器部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。广义上的燃机不仅包括往复活塞式燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的燃机是指活塞式燃机。活塞式燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式燃机将燃料和空气混合，在其气缸燃烧，释放出的热能使气缸产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。燃机的工作原理：燃机是将液体材料燃烧时产生的热能变成机械能的装置。往复式燃机的主体机构为曲柄滑块机构，借气缸的燃气压力推动活塞通过连杆而使曲柄做旋转运

6、动。单缸四冲程燃机，活塞在气缸往复移动四次，即进气、压缩、膨胀、排气四个过程。完成一个工作循环，它对应着曲柄转两圈。1.进气冲程：活塞由上死点向下移动，进气阀开，可燃气体进入缸。由于进气系统有阻力，故进气行程终了时，气缸压力低于大气压力。2.压缩冲程：活塞由下死点向上移动，进气阀闭合，将缸燃气体压缩，压力上升。3.膨胀冲程：活塞在上死点附近，被压缩的气体被点燃，缸压力骤增，气体压力推动活塞向下移动，即对外做功。4.排气冲程:活塞由下死点向上移动。由上可知，单缸四冲程燃机在一个工作循环中，活塞只有一个冲程做功，即曲柄两转中，只有半转是因膨胀气体作用而被推动旋转，而其余的一转半

7、中，借助机械的惯性来运转，因而曲柄所受驱动力是不均匀的，其速度波动也较大，所以一般在曲柄轴上装有飞轮。2.3设计数据1、曲柄滑快机构设计及其运动分析已知；活塞冲程H，按照行程速比系数K，偏心距e,,柄每分钟转数n1设计数据表1设计容曲柄滑块机构的设计符号H(mm)e(mm)K(r/min)数据215551.05650设计数据表2位置编号59曲柄位置（°）150270图2曲柄位置图机构位置分配表3学生编号20位置编号592、齿轮机构设计已知：齿轮齿数Z1，Z2，模数m，分度圆压力角α，齿轮为正常齿制，在闭式润滑油池中