汽油机曲柄连杆机构设计稿—连杆.docVIP

课程设计任务书 学 院 汽车与交通学院 专 业 热能与动力工程 学生姓名 班级学号 课程设计题目 汽油机曲柄连杆机构设计—连杆 实践教学要求与任务: 1. 设计参数求：Pe=33.5kW/5000rp；D=65mm；(参考) 2. 设计内容及要求： 1）选取基本参数、热计算、绘制示功图 （1）利用EXCEL或其他程序语言进行近似热计算，得到理论的示功图的数据。 （2）以该数据为依据，在示功图，并对其进行修正，得到实际的示功图。 （3）将图转换成图，绘制在坐标纸02上。 2）零部件设计 （1）独立设计该汽油机的连杆，用CATIA软件绘出三维实体模型，求出其质心位置和当量质量。 （2）将三维图形转换成二维的工程图，并正确标注尺寸、粗糙度、公差等，并以A1的图纸打印。 3）动力计算 （1）计算活塞的位移、速度和加速度，并绘制曲线图附在设计说明书中。 （2）活塞连杆作用力分析，将往复运动惯性力Pj、侧压力PN、 工作计划与进度安排: 1. 选取基本参数、热计算、绘制示功图 5天 2. 零部件设计 6天 3. 3D建模 2天 4. 动力计算 2天 5. 编写设计说明书 2天 6. 答辩 1天 指导教师： 2012年12月21日 专业负责人： 2012年12月21日 学院教学副院长： 2012年 月 日 目 录 1 汽油机设计参数2 汽油机基本结构参数选用3 近似热计算3.1燃料燃烧热学计算3.2换气过程计算3.3压缩过程计算3.4燃烧过程计算3.5膨胀过程计算 3.6示功图绘制3.7汽油机性能指标计算4 连杆三维建模----------------------------------------------------------------------------11 4.1连杆基本尺寸---------------------------------------------------------------------------11 4.2连杆的建模过程------------------------------------------------------------------------11 4.3连杆大头盖的建模过程---------------------------------------------------------------14 5 动力计算5.1活塞位移、速度、加速度 5.2活塞连杆作用力分析5.3曲柄销载荷和连杆轴承载荷6 参考文献g/(kw·h)]～380[g/(kw·h)]。 2 汽油机基本结构参数选用 有效功率计算公式： （）提高，机械负荷加大，一般车用汽油机，同时S也是汽油机基本结构指标S/D的决定因素，车用汽油机的S/D=0.7～1.2，校核所设计的汽油机的vm和S/D的值。 即=10.83 m/s 符合要求 S/D=65/65=1 符合要求 3、气缸数i及气缸排列方式 由于设计任务书已指明D的值，S确定后，满足功率要求可通过改变气缸数i实现，所以采用4缸直列排布。 4、连杆长度L与曲柄连杆比λ=r/L 连杆长度加大，会使汽油机总高度增加；虽然连杆摆角减小，侧压力减小，但效果不明显；而且连杆重量加大，往复运动质量惯性力加大。因而尽量采用短连杆，目前一般λ值在1/4～1/3.2之间，取λ=1/3.5。 则2r=65，r/L=1/3.5 即L=113.75 mm，r=32.5 mm 5、气缸中心距l0及其与气缸直径之比l0/D l0/D影响汽油机的长度尺寸和重量指标，设计时力求缩小l0/D的值。l0/D值的影响因素可从曲轴中心线方向的尺寸分配和气缸上部的尺寸分配两方面分析，一般其值为1.25～1.35，取l0/D=1.3，则l0 =1.3×65=84.5 mm 6、压缩比εc 选用压缩比εc也就是选用燃烧室容积。选用压缩比时要考虑汽油机的经济性能、工作可靠性、爆燃等。任务书给定车用汽油机的εc=8.8 根据有效功率计算可得Vs=0.216 L 则1+Vs/Vc=8.8 得Vc=0.028 L 3 近似热计算 3.1 燃料燃烧热化学计算 1 理论空气量L0 （3.1） =0.512 (千摩尔/千克汽油) 燃料采用轻汽油，， 汽油低热值 Hu=44100千焦/千克燃料 2 新鲜空气量M1 =0.47（千摩尔/千克) 其中 ——过量空气系数，，取=0.9； 3 燃烧产物M2