內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)課后習(xí)題答案(袁兆成主編)-文庫吧資料
2025-06-30 20:36本頁面
【正文】 4）重量輕。達(dá)到最大。溫度分布不均勻，有很大的熱應(yīng)力； 2）高壓—沖擊性的高機(jī)械負(fù)荷：高壓包括兩方面①活塞組在工作中受周期性變化的氣壓力直接作用，氣壓力Pz(MPa )一般在膨脹沖程開始的上止點(diǎn)后10176。然后論述對活塞的設(shè)計(jì)要求。74影響連桿小頭應(yīng)力分布的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是什么？答：固定角Φ受拉伸載荷時(shí)，Φ增大，應(yīng)力不均勻增加，σmax增大；受壓縮載荷時(shí)，Φ增大，應(yīng)力不均勻性及最大值急劇增長，而且比拉伸載荷的情況更加嚴(yán)重。第七章：連桿組設(shè)計(jì)71連桿的拉伸載荷是由什么造成的？計(jì)算連桿不同截面的拉伸應(yīng)力時(shí)，如何考慮？答：連桿的拉伸載荷主要是由于往復(fù)慣性力所造成的； 在計(jì)算不同截面的拉伸應(yīng)力可用下式： F′j =(m′+m′1)(1+λ)rω2 其中，m′、m′1分別為活塞組和計(jì)算斷面以上那部分往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連桿質(zhì)量。 設(shè)計(jì)要求：1）有足夠的耐疲勞強(qiáng)度 2）有足夠的承壓面積，軸頸表面要耐磨； 3）盡量減少應(yīng)力集中； 4）剛度要好，變形小，否則使其他零件的工作條件惡化。64多拐曲軸強(qiáng)度最薄弱的環(huán)節(jié)是曲柄，曲柄的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有哪兩個(gè)？他們各自的變化對其強(qiáng)度有何影響？答：曲柄的主要參數(shù)是厚度（h）和寬度（b） 曲柄界面的抗彎截面系數(shù)Wσ=bh2/6,由此可知，h提高10%，Wσ理論上升20%，實(shí)際上升40%，因?yàn)閔的增大，則磨圓處應(yīng)力集中現(xiàn)象減輕，使應(yīng)力分布趨于均勻；b上升10%，Wσ理論上升10%，實(shí)際上升5%，由于b上升，應(yīng)力分布不均勻更加嚴(yán)重。連桿軸頸承受著由連桿傳來全部載荷，而每個(gè)主軸頸則只承擔(dān)一半載荷，所以主軸頸載荷小于連桿軸頸載荷。第六章：曲軸飛輪組設(shè)計(jì)61提高曲軸疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施和工藝措施分別有哪些？為什么？答：結(jié)構(gòu)措施：1）加大曲軸軸頸的重疊度A(A增大，曲軸抗彎和抗扭剛度增加) 2）加大軸頸附近的過渡圓角（可減小應(yīng)力集中效應(yīng)，提高抗彎疲勞強(qiáng)度） 3）采用空心曲軸（可提高曲軸抗彎強(qiáng)度，同時(shí)課減輕曲軸重量和曲軸離心力） 4）沉割圓角（可在增加圓角半徑的同時(shí)保證軸頸的有效承載長度） 5）開卸載槽（在相同載荷條件下，可使曲柄銷圓角的最大壓力值有所降低） 工藝措施：1）圓角滾壓強(qiáng)化（表面產(chǎn)生剩余壓應(yīng)力，抵消部分工作拉伸應(yīng)力，提高曲軸的疲勞強(qiáng)度，還可降低圓角的表面粗糙度值，消除表面缺陷） 2）圓角淬火強(qiáng)化（用熱處理的方法是金屬發(fā)生組織相變，發(fā)生體積膨脹而產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度，還能提高硬度和表面的耐磨性） 3）噴丸強(qiáng)化處理（屬于冷作硬化變形，在金屬表面留下壓應(yīng)力，是表面硬度提高，從而提高疲勞強(qiáng)度） 4）氮化處理（利用輝光離子氮化或氣體軟氮化方法，使氮?dú)鉂B入曲軸表面，由于氮的擴(kuò)散作用，使金屬體積增大，產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度）62曲軸的連桿軸頸不變，增大主軸頸直徑D1，有何優(yōu)點(diǎn)？缺點(diǎn)是什么？答：D2不變，D1增大 優(yōu)點(diǎn): 1. 可提高曲軸剛度，增加曲柄剛度而不增加離心力 2. 可增加扭轉(zhuǎn)剛度，固有頻率We增加，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I增加不多 缺點(diǎn)：主軸承圓周速度增加，摩擦損失增加，油溫升高。確定活塞在上止點(diǎn)的最高位置。510如何利用配氣相位圖計(jì)算出進(jìn)、排氣凸輪的工作段包角及半包角、同缸異名凸輪相對夾角、同名異缸凸輪相對夾角以及確定凸輪軸與曲軸的相對位置。而對于增壓柴油機(jī)，氣門錐角，這是因?yàn)樵鰤喊l(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力高，氣門盤受力變形大與氣門座的相對滑移量大，而且不同于非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，完全排除了從氣門導(dǎo)管獲得機(jī)油的可能，因此，氣門與氣門座磨損的問題更加突出。在設(shè)計(jì)凸輪型線時(shí)，經(jīng)常用來評判型線設(shè)計(jì)的好壞。為保證有足夠的流通面積和減少活塞推出功，一般排氣門H/dve=~58寫出凸輪型線豐滿系數(shù)表達(dá)式，并陳述其含義？答： ，式中，為挺柱或氣門的位移；為凸輪工作半包角；為挺柱或氣門的最大位移或者升程；是緩沖段的高度；為挺柱位移對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角。答：57如何確定氣門的最大升程，為什么？答：氣門最大升程Hmax與氣門直徑d的關(guān)系應(yīng)為Hmax/d=。54凸輪緩沖段由等加速—等速兩段組成，已知緩沖段高度H0、速度v0、緩沖段包角 ，等加速度包角 ，請寫出緩沖段各段的方程式。同樣，當(dāng)氣門落座時(shí)末速度很大，會(huì)對氣門座產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊，氣門機(jī)構(gòu)的磨損和噪聲加劇。52氣門通過時(shí)間斷面是如何求出的？答：，其中53配氣凸輪除工作段外，都要有緩沖段，為什么？答：1）由于氣門間隙的存在，使得氣門實(shí)際開啟時(shí)刻遲于挺柱動(dòng)作時(shí)刻2）由于彈簧預(yù)緊力的存在，使得機(jī)構(gòu)在一開始要產(chǎn)生壓縮彈性變形，等到彈性變形力克服了氣門彈簧預(yù)緊力之后，氣門才能開始運(yùn)動(dòng)3）由于缸內(nèi)氣壓力的存在，尤其是排氣門，氣缸壓力的作用與氣門彈簧預(yù)緊力的作用相同，都是阻止氣門開啟，使氣門遲開。 計(jì)算和分析扭轉(zhuǎn)共振的三個(gè)條件為：①在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，方能稱為臨界轉(zhuǎn)速②一般只考慮摩托階數(shù)k≤18的情況，因?yàn)閗值太大時(shí)，對應(yīng)的諧量幅值很小③一般只考慮前兩階或前三階固有頻率47計(jì)算曲軸系統(tǒng)扭振的假設(shè)條件是什么？答：1）強(qiáng)迫振動(dòng)引起的共振振型與自由振動(dòng)的振型相同 2）只有引起共振的那一階力矩對系統(tǒng)有能量輸入 3）共振時(shí)激發(fā)力矩所做的功，等于曲軸上的阻尼功48如果知道第一個(gè)集中質(zhì)量的絕對振幅，其他集中質(zhì)量的振幅如何求出？為什么？答：因?yàn)楣舱駮r(shí)阻尼功等于激振功，激振頻率等于固有頻率，即= , ，ψ= ,所以Ф1sin= ξkωtФ,Ф1 = ,則由，可以求出所有集中質(zhì)量的絕對振幅第五章：配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)51配氣機(jī)構(gòu)中平底挺柱的幾何運(yùn)動(dòng)速度與凸輪接觸點(diǎn)偏心距的關(guān)系如何？設(shè)計(jì)平底挺柱時(shí)，挺柱底面半徑要滿足什么要求？答：數(shù)值相等。46什么是臨界轉(zhuǎn)速？如何求對應(yīng)第k階諧量引起的臨界速度？計(jì)算和分析扭振的條件是什么？答：曲軸固有頻率與外界干擾力矩“合拍”，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)共振的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。2）當(dāng)k=(2m1)i/τ時(shí)，各曲拐
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