zy3108發(fā)動(dòng)機(jī)熱力計(jì)算與曲軸三維實(shí)體造型畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 03:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CZ和VCX，可畫(huà)出壓縮線ac③壓縮終點(diǎn)壓力pC和溫度Tc 5 Pa K ℃④壓力升高比λ 燃燒過(guò)程計(jì)算①完全燃燒所需理論空氣量L0 C=,H=,O= kgmol/kg燃油②缸內(nèi)新鮮空氣量M1 kgmol/kg燃油③理論上完全燃燒(α=1)時(shí)的燃燒產(chǎn)物摩爾數(shù)M0 kgmol/kg燃油④當(dāng)α= 時(shí)的多余空氣量 kgmol/kg燃油⑤燃燒產(chǎn)物總量M2 kgmol/kg燃油⑥理論分子變更系數(shù)μ0⑦實(shí)際分子變更系數(shù)μ ⑧壓縮終點(diǎn)的混合氣平均定容比熱Cv’ kJ/kgmolK⑨燃燒終點(diǎn)溫度Tz計(jì)算:根據(jù)混合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒方程式將已知數(shù)值代入 整理得： 61414 kJ/kgmol (1)又由= +℃ 得 kJ/kgmol℃將上式代入式（1），用試算法求出 1836 ℃ 2109 K ⑩初期膨脹比ρ 膨脹過(guò)程計(jì)算①后期膨脹比δ ②選取膨脹過(guò)程平均多變指數(shù)n2= ③膨脹過(guò)程中任意點(diǎn)x的壓力pbx式中Vbx為x點(diǎn)的氣缸容積，求法與Vcx相似，可列表計(jì)算求得數(shù)個(gè)x 點(diǎn)的pBX和Vbx值后即可畫(huà)出示功圖膨脹段（zb段）④膨脹終點(diǎn)的壓力pb和溫度Tb 7X106/=368850 Pa K 指示參數(shù)計(jì)算（１）平均指示壓力pi的計(jì)算790987 Pa =743528 Pa 滿足一般非增壓柴油機(jī)額定工況下的的范圍。 （２）指示熱效率ηi 滿足一般四沖程柴油機(jī)指示熱效率的范圍（３）指示燃油耗率gi g/kWh 有效參數(shù)計(jì)算（１）有效熱效率ηe和有效燃油耗率ge = g/ kWh （２）平均有效壓力pe和有效功率的校核 594822 Pa kW (3)有效功率誤差e % 根據(jù)壓縮過(guò)程和膨脹過(guò)程得到PV圖如下：圖21 PV圖在計(jì)算熱力過(guò)程是選擇參數(shù)這一步很重要，在壓縮比確定情況下，過(guò)量空氣系數(shù)Φa和最高燃燒壓力pz選的過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致最后的有效功率過(guò)大，校核時(shí)達(dá)不到校核要求的，過(guò)量空氣系數(shù)Φa過(guò)小也不行。經(jīng)過(guò)兩三次的參數(shù)選擇，最終計(jì)算結(jié)果符合要求。由于計(jì)算過(guò)程不是很復(fù)雜，故而計(jì)算兩三次的工作量也不大，但當(dāng)計(jì)算量大的時(shí)候可以借助計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算，這樣會(huì)大大減少計(jì)算的工作量。通過(guò)對(duì)ZY3108發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力過(guò)程計(jì)算，我對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力過(guò)程有了更深的認(rèn)識(shí)。 圖３1 曲軸三維立體造型 圖３2 曲軸各部名稱(chēng)1曲軸前端；2主軸頸；3曲柄臂；4曲柄銷(xiāo)；5平衡重；6曲軸后端曲軸主要由平面拉伸而成，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，圖形較為規(guī)則，也不具備較高難度的空洞等，其中較為困難的地方在于油孔的定位、曲柄臂的草圖繪制、曲柄臂上的去除材料等。因?yàn)榇税l(fā)動(dòng)機(jī)為三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，所以有三組較為相似的結(jié)構(gòu)，我們首先造型一組“單元曲拐”（主軸頸曲柄臂曲柄銷(xiāo)曲柄臂）的結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)、鏡像等方法獲得另外兩組結(jié)構(gòu)。再畫(huà)出曲柄前端和后端，打通油孔，以獲得最后的造型。值得注意的是，在做油孔時(shí)要通過(guò)一系列的輔助線幫助定位，以獲得較好的效果。由于此圖為機(jī)械內(nèi)部零件圖，無(wú)需再做另外的著色渲染處理。 主軸頸的建模 選擇基準(zhǔn)平面并繪制草圖 在安裝好pro/engineer軟件之后，進(jìn)入軟件，通過(guò)“文件新建”選項(xiàng)新建一個(gè)“零件”圖，子類(lèi)型為“實(shí)體”，并將其命名為“crankshaft ”，文件的后綴自動(dòng)為“prt”?？臻g中最開(kāi)始便存在三個(gè)初始平面，分別為“TOP”、“RIGHT”、“FRONT”，我們選擇“FRONT”平面，并通過(guò)右側(cè)的“基準(zhǔn)平面工具”將該平面設(shè)置為基準(zhǔn)平面DTM1。將該平面設(shè)置為基準(zhǔn)平面之后，選中該平面，點(diǎn)擊右側(cè)的“草繪工具”按鈕，以此平面作為基準(zhǔn)平面進(jìn)行草繪，點(diǎn)擊確定，進(jìn)入草繪界面。 在草繪界面中，已經(jīng)給定了基準(zhǔn)坐標(biāo)軸，點(diǎn)擊右側(cè)的畫(huà)圓圖標(biāo)，選擇相應(yīng)的“圓心和點(diǎn)”，通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)行畫(huà)圓，隨便拉伸一個(gè)長(zhǎng)度，然后點(diǎn)擊右側(cè)的“選取項(xiàng)目”按鈕，對(duì)該圓進(jìn)行參數(shù)確定。該圓的直徑長(zhǎng)度設(shè)定為85。點(diǎn)擊右側(cè)的“完成”按鈕完成當(dāng)前步驟，完成草圖繪制。 圖 ４2 主軸頸的草繪圖 使用拉伸命令得到主軸頸，通過(guò)點(diǎn)擊右側(cè)的“拉伸”按鈕，使該草圖得到拉伸，因?yàn)槲覀兊牟堇L中所繪制為一個(gè)封閉圖形，因此可以完成拉伸命令。由于該草繪圖案為一個(gè)圓，所以拉伸得到的圖形為一個(gè)圓柱體。通過(guò)對(duì)該圓柱體的長(zhǎng)度進(jìn)行參數(shù)確定，使其長(zhǎng)度為36，點(diǎn)擊右上角的“完成”按鈕，完成拉伸，得到一個(gè)粗略的主軸頸建模。圖４3 主軸頸的拉伸圖 曲柄臂的建模 完成曲柄臂的草繪首先選擇由拉伸而得到的平面上的一段半圓弧，然后利用右側(cè)的“平面”按鈕，使得在該半圓弧所在的平面上建立基準(zhǔn)平面DTM2。然后選擇該基準(zhǔn)平面，進(jìn)入草繪界面。 圖４4 曲柄臂的CAD尺寸圖 圖４5 曲柄臂的草繪圖該草繪界面較為復(fù)雜，將會(huì)用到“圓弧”的繪制，“倒角”的繪制，其中需要在繪制時(shí)用到不少的輔助線以完成圓心定位，但值得注意的是，在完成草圖之前需要將之前創(chuàng)建的多余的輔助線予以刪除，如果在草圖中殘留有多余的線段，則該草圖就不是一個(gè)封閉圖形，將無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的一些關(guān)鍵操作。因此在完成草圖繪制后需要進(jìn)行詳盡地檢查以規(guī)避錯(cuò)誤。此外，PRO/E是以參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的，所以一個(gè)參數(shù)的正確與錯(cuò)誤將會(huì)對(duì)后面線條的約束產(chǎn)生影響。在該草圖的繪制中，我們可以發(fā)現(xiàn)，左右兩側(cè)為軸對(duì)稱(chēng)圖形，因此我們可以通過(guò)右側(cè)的“鏡像”按鈕簡(jiǎn)化繪圖步驟，先完成左邊的圖形，然后通過(guò)“鏡像”按鈕，得到完整的草圖。但值得注意的是，我們需要先畫(huà)一條“中心線”，才能通過(guò)該中心線進(jìn)行“鏡像”操作，否則無(wú)法進(jìn)行操作。 拉伸曲柄臂的草繪，使用右側(cè)的“拉伸”命令，對(duì)該草繪進(jìn)行拉伸操作（完成這一步驟的前提是草繪圖是以封閉圖形，并無(wú)其他雜線，在拉伸前請(qǐng)認(rèn)真檢查草繪圖），并對(duì)拉伸長(zhǎng)度進(jìn)行參數(shù)確定，使拉伸長(zhǎng)度為28。點(diǎn)擊右上角的“完成”以完成該操作。通過(guò)該操作我們得到了曲柄臂的簡(jiǎn)單建模。 在曲柄臂上進(jìn)行移除材料命令先選擇“TOP”平面，將其設(shè)置為基準(zhǔn)平面DTM5。 圖４6 移除材料所用的草繪選擇該基準(zhǔn)平面，點(diǎn)擊右側(cè)的“草繪”按鈕，在 該基準(zhǔn)平面上進(jìn)行草繪操作。 在草繪中如果所示畫(huà)一個(gè)三角形，該三角形為直角三角形，他的兩個(gè)邊與該視角中曲柄臂的輪廓重合。點(diǎn)擊右下角的“完成”按鈕，完成該草
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