单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析报告.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机械制造及其自动化学号学生指导教师教师职称目录第一部分绪论1第二部分课题题目及主要技术参数说明22.1课题题目22.2机构简介22.3设计数据3第三部分设计容及方案分析53.1曲柄滑块机构设计及其运动分析53.1.1设计曲柄滑块机构53.1.2曲柄滑块机构的运动分析63.2齿轮机构的设计113.2.1齿轮传动类型的选择113.2.2齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算123.3凸轮机构的设计133.3.1从动件位移曲线的绘制133.3.2凸轮机构基本尺

2、寸的确定143.3.2凸轮轮廓曲线的设计14第四部分设计总结16第五部分参考文献17第一部分绪论燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。但是燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体的成分较高。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。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，在其汽缸燃烧，释放出的热能使汽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

3、，驱动从动机械工作。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。它是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入汽缸部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。这也是将热能转化为机械能的一种热机。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，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

4、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，在其汽缸燃烧，释放出的热能使汽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。常见的有柴油机和汽油机，通过将能转化为机械能，是通过做功改变能。燃机的工作原理：让燃料在机器燃烧产生热量向外界传输机械能。四冲程汽油机是由进气、压缩、作功和排气完成一个工作循环的。吸气冲程：活塞下行形成气缸压力小于于大气压的差，这个压力差俗称真空度，由于真空度的存在使机器外的空气进如气缸。当活塞下行到最后

5、位置进气阀门关闭吸气冲程完成。在机器运转中由于速度的关系在吸气冲程完成时气缸的气压是大于大气压的，在设计上设置了一个进气门关闭的延迟时间就是为了提高进气量。压缩冲程：吸气冲程完成后活塞上行压缩空气达到一定温度使燃料燃烧，此时有两种情况，一种是外界给于点火，另一种是压缩到一定时候使其自燃.做功冲程：压缩后燃烧的空气使活塞下行从而将热能转换成机械能，这种是通过连杆活塞组和曲轴实现的，在高温高压的燃气的作用下推动活塞下行通过连杆使曲周做圆周运动，这个圆周运动就是人们所需要的机械能，其能量同过于曲轴连接的设备输出，其中一部份转换成势能储存在与曲

6、轴相连的飞轮中，这个势能以飞轮惯性旋转的形式释放为燃机的吸气，压缩，排气这三个冲程提供能量。排气冲程：在飞轮惯性的驱动下活塞上行将燃烧后的废气从打开的排气阀门中排出，当活塞行至上终点位置时整个燃机的工做循环完成，在飞轮惯性的作用下将开始新的一轮工作循环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2-1设计容曲柄滑块机构的设计符号H（mm）e（mm）Kn1（r/min）符号215551.05650设计数据表2-2位置编号28曲柄位置（º）60º240º-图2曲柄

7、位置图学生编号33位置编号282、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，在闭式润滑油池中工作。设计容齿轮机构设计符号Z1Z2imaα'数据1545341201203、凸轮机构设计已知：从动件冲程h，推程和回程的许用压力角[α] ，[α]′，推程运动角Φ，远休止角Φs，回程运动角Φ′，从动件按余弦加速度运动规律运动。设计容凸轮机构的设计符号h（mm）ΦΦsΦ'[α][α]'数据255010503075第三部分设计容及方案分析3.1曲柄滑块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

8、距e，柄每分钟转数n1表3-1设计数据表设计容曲柄滑块机构的设计符号H（mm）e（mm）Kn1（r/min）符号215551.056503.1.1设计曲柄滑块机构以R，L表示曲柄、连杆的长度，e表示曲柄回转