【正文】 4mm 的圓，建立多截面實(shí)體，依次選中三個(gè)圓，即可得到圓柱實(shí)體，如圖 所示。 3 ??p 示功圖的繪制 由 Vp? 示功圖轉(zhuǎn)換成 ??p 示功圖。)( mvZC? ，然后代入燃燒方程，反復(fù)試算，直到方程兩邊的值相差在 5%以內(nèi)。 即 30/nsvm ?? 30/ ?? = m/s 符合要求 S/D=65/65=1 符合要求 氣缸數(shù) i 及氣缸排列方式 由于設(shè)計(jì)任務(wù)書已指明 D 的值， S 確定后，滿足功率要求可通過改變氣缸數(shù)i 實(shí)現(xiàn)，所以 采用 4 缸直列排布。 （ 2）活塞連桿作用力分析，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力 Pj、側(cè)壓力 PN、 切向力 T、法向力 K 隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線附在設(shè)計(jì)說明書中。其中包括： （ 1） 成績?cè)u(píng)定表、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ； （ 2）汽油機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)及其參數(shù)的選定 ； （ 2）熱計(jì)算過程 ； （ 3）零部件設(shè)計(jì)過程 ； （ 4）動(dòng)力計(jì)算過程 ； （ 5）附錄（程序或用 EXCEL 的計(jì)算表格） 工作計(jì)劃與進(jìn)度安排 : 1. 選取基本參數(shù)、熱計(jì)算、繪制示功圖 5 天 2. 零部件設(shè)計(jì) 6 天 3. 3D 建模 2 天 4. 動(dòng)力計(jì)算 2 天 5. 編寫設(shè)計(jì)說明書 2 天 6. 答辯 1 天 指導(dǎo)教師： 2020 年 12 月 21 日 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 2020 年 12 月 21 日 學(xué)院教學(xué)副院長： 2020 年 月 日 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 1 目 錄 1 汽油機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 2 2 汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)選用 3 3 近似熱計(jì)算 4 燃料燃燒熱 學(xué)計(jì)算 4 換氣過程計(jì)算 4 壓縮過程計(jì)算 5 燃燒過程計(jì)算 6 膨脹過程計(jì)算 8 示功圖繪制 9 汽油機(jī)性能指標(biāo)計(jì)算 10 4 連桿 三維建模 11 連桿基本尺寸 11 連桿的建模 過程 11 連桿大頭蓋的 建模 過程 14 5 動(dòng)力計(jì)算 17 活塞位移、速度、加速度 17 活塞連桿作用力分析 18 曲柄銷載荷和連桿軸承載荷 20 6 參考文獻(xiàn) 22 附錄 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 2 1 汽油機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 功率 Pe 有效功率是汽油機(jī)基本性能指標(biāo)。 則 2r=65， r/L=1/ 即 L= mm， r= mm 氣缸中心距 l0及其與氣缸直徑之比 l0/D l0/D 影響汽油機(jī)的長度尺寸和重量指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)力求縮小 l0/D 的值。 膨脹過程計(jì)算 1 平均多變膨脹指數(shù) ~ ?n 取 n2 = 2 膨脹過程中任意曲軸轉(zhuǎn)角 bx? 時(shí)的氣體壓力 bxP （供畫示功圖時(shí)用） nVVpPbxZzbx 2)(? （ ） 計(jì)算 結(jié)果見附錄 表 A2 3 膨脹過程終點(diǎn)狀態(tài)參數(shù) 壓力：22 /)( ncznbZzb pVVpP ??? = ?^ MPa 溫度： 1122 /)( ?? ?? ncznbZZb TVVTT ?= ??? )(^ 2600 K 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 9 示功圖繪制 1 理論示功圖繪制 根據(jù)各過程計(jì)算結(jié)果可以繪制出汽油機(jī)實(shí)際循環(huán)的理論示功圖，其中，燃燒過程按等容過程繪制。 uii Hb ??? ? 3103600 103600 3??? = [g/(kw退出草圖，凸臺(tái)鏡像距離 , 如圖 所示。/s) a 圖 活塞加速度變化 活塞連桿作用力分析 1 基本作用力 氣體力 ： ? ? 4 2dPPPgg ?? ??? （ ） 其中 ： ?P 取自然計(jì)算結(jié)果，即修正后的實(shí)際缸內(nèi)壓力值，也就是 ??P 圖中的壓力值，每個(gè) 5 度曲軸轉(zhuǎn)角取一個(gè)； gP? 為曲軸箱內(nèi)的氣體壓力，近似取 100千帕。 圖 栓孔座 3 選擇 yz 平面進(jìn)入草圖，選擇圓命令，畫一個(gè)圓心為 （ 33,0） ，半徑 的圓，關(guān)于 V軸鏡像 ， 退出草圖，選擇凹槽命令，深度 16mm， 如圖 所示 。1 ?????? ? ? ? mmdB ~ 11 ???? 其中 1d 為活塞銷直徑； 1? 為連桿小頭襯套厚度。 4）排氣閥提前開啟的影響：在下止點(diǎn)前壓力就開始下降，即壓力線圓滑過渡到排氣線。由于不完全燃燒、傳熱損失、高溫分解、節(jié)流損失等因素，燃料燃燒所發(fā)出的熱量中只有一部分被工質(zhì)吸收。h)]～380[g/(kw （ 2）以該數(shù)據(jù)為依據(jù)，在 坐標(biāo)紙 01 上繪制理論的 示功圖，并對(duì)其進(jìn)行修正，得到實(shí)際的 示功圖。 平均有效壓力 pme 平均有效壓力 pme 表示每一工作循環(huán)中單位氣缸工作容積所做的有效功，是汽油機(jī)的強(qiáng)化指標(biāo)之一，一般車用汽油機(jī)的平均有效壓力為 ～ MPa，這里取 pme = MPa。 ccc cscaSDVV ????? ????? 1412 2?? ???? = L Vcx—— 對(duì)應(yīng)于 cx? 時(shí)的氣缸容積。 3）燃燒規(guī)律的影響：燃燒過程壓力線應(yīng)連續(xù)、圓滑，燃燒最高壓力應(yīng)出現(xiàn)在上止點(diǎn)后 12176。計(jì)算出的 eP 和 mep 與任務(wù)書給定的 eP 和計(jì)算開始時(shí)假定的 mep 的誤差不 超過 5%， 所以也符合要求 。 圖 連桿 連桿大頭蓋的 建模 過程 1 選擇 xy 平面進(jìn)入到草圖界面，選擇圓命令，先畫一個(gè)圓心在原點(diǎn)，半徑為 的圓，再畫一個(gè)圓心在原點(diǎn)，半徑為 32mm 的圓，選直線命令，畫一條過原點(diǎn)，長為 80mm 的直線，然后刪除多余線，退出草圖，選凸臺(tái)，進(jìn)行鏡像拉伸，長度為 10mm，如圖 所示。 600040002020020204000600080001000012020140003000 2020 1000 0 1000 2020 3000 4000 5000T(N)K(N) K 圖 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 21 2 連桿軸承載荷 用坐標(biāo)變換法計(jì)算： )c os ()s in( ???? ????? ZTZ （ ） )s in()c os ( ???? ????? ZTT （ ） 計(jì)算結(jié)果見附錄 表 B3 根據(jù)計(jì)算結(jié)果畫出連桿軸承載荷圖 80006000400020200202040006000800010000120202500 2020 1500 1000 500 0 500 1000 1500 2020 2500T′(N )Z′(N ) Z＇ 圖 連桿軸承載荷 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 22 參考文獻(xiàn) [1] 周龍保 .《內(nèi)燃機(jī)學(xué)》第 3版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [2] 袁兆成 .《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》第 1 版 .北京：機(jī)械工業(yè)出 版社， 2020. [3] 陳家瑞 .《汽車構(gòu)造》第 3版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [4] 江洪、李仲興 .《 CATIA 基礎(chǔ)教程》第 1版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [5] 柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫委員會(huì) .柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè) .第 1版 .北京：中國農(nóng)業(yè) 機(jī)械出版社， 1984. 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 23 附 錄