kw四沖程汽油機曲軸設計電子.doc

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學 號： 0120707210133 題 目 100kw四沖程汽油機曲軸設計 學 院 汽車工程學院 專 業(yè) 熱能與動力工程 班 級 0701 姓 名 劉玲玲 指導教師 羅馬吉 2010 年 11 月 23 日 目 錄 0前言-------------------------------------------------------------------------------------------------------4 1汽油機的結構參數(shù)-------------------------------------------------------------------------------------4 1.1初始條件------------------------------------------------------------------------------------------4 1.2發(fā)動機類型---------------------------------------------------------------------------------------4 1.2.1沖程數(shù)的選擇----------------------------------------------------------------------------4 1.2.2冷卻方式----------------------------------------------------------------------------------4 1.2.3汽缸數(shù)與氣缸布置方式----------------------------------------------------------------4 1.3基本參數(shù)------------------------------------------------------------------------------------------4 1.3.1形成缸徑比的選擇----------------------------------------------------------------------4 1.3.2氣缸工作容積V，缸徑D的選擇---------------------------------------------------4 2熱力學計算----------------------------------------------------------------------------------------------6 2.1熱力循環(huán)基本參數(shù)的確定---------------------------------------------------------------------6 2.2P-V圖的繪制-------------------------------------------------------------------------------------6 2.3P-V圖的調整-------------------------------------------------------------------------------------7 3運動學計算----------------------------------------------------------------------------------------------8 3.1曲柄連桿機構的類型---------------------------------------------------------------------------8 3.2連桿比λ的選擇---------------------------------------------------------------------------------8 3.3活塞運動規(guī)律------------------------------------------------------------------------------------8 3.4連桿運動規(guī)律-----------------------------------------------------------------------------------10 4動力學計算---------------------------------------------------------------------------------------------10 4.1質量轉換-----------------------------------------------------------------------------------------10 4.2作用在活塞上的力 ----------------------------------------------------------------------------11 4.2.1作用在活塞銷上的力-----------------------------------------------------------------11 4.2.2慣性力-----------------------------------------------------------------------------------14 4.3輸出合成轉矩------------------------------------------------------------------------------------15 5曲軸零件的結構設計----------------------------------------------------------------------------------15 5.1曲軸的工作條件，結構形式和材料的選擇------------------------------------------------15 5.1.1曲軸的工作條件和設計要求----------------------------------------------------------15 5.1.2曲軸的結構形式-------------------------------------------------------------------------16 5.1.3曲軸的材料-------------------------------------------------------------------------------16 5.2曲軸主要尺寸的確定和結構設計細節(jié)-------------------------------------------------------16 5.2.1主要尺寸---------------------------------------------------------------------------------16 5.2.2一些細節(jié)設計---------------------------------------------------------------------------17 5.2.2.1油道布置----------------------------------------------------------------------17 5.2.2.2曲軸兩端的結構-------------------------------------------------------------17 5.2.2.3曲軸的止推-------------------------------------------------------------------18 5.2.2.4過渡圓角----------------------------------------------------------------------18 5.2.2.5平衡分析----------------------------------------------------------------------18 6曲軸強度的校核-----------------------------------------------------------------------------------------19 6.1曲軸的彎曲強度校核---------------------------------------------------------------------------19 6.2曲軸的扭轉強度校核---------------------------------------------------------------------------21 7小結--------------------------------------------------------------------------------------------------------23 8參考文獻--------------------------------------------------------------------------------------------------24 附錄----------------------------------------------------------------------------------------------------------25 附表1--------------------------------------------------------------------------------------------------------25 附錄2--------------------------------------------------------------------------------------------------------25 附錄3--------------------------------------------------------------------------------------------------------29 100kw四行程汽油機曲軸設計 0前言 曲軸是內燃機的關鍵零件，其尺寸大小在很大程度上影響著內燃機的外形尺寸和重量以及工作可靠和壽命。曲軸的破壞事故可能引起其他零件的嚴重損壞。為了更深入地了解曲軸乃至發(fā)動機，學校為我們安排了《汽車發(fā)動機設計》課程設計。本設計的主要任務是100kw四行程汽油機曲軸的設計。 1. 汽油機的結構參數(shù) 1．1初始條件 額定功率：P＝100KW 平均有效壓力:=0.8～1.2MPa 活塞平均速度：Vm<18m∕s 1．2發(fā)動機類型 1.2.1沖程數(shù)的選擇 四沖程（τ=4） 1.2.2冷卻方式 水冷 1.2.3氣缸數(shù)與氣缸布置方式 直列式四缸機（i=4） 1.3基本參數(shù) 1.3.1行程缸徑比S∕D的選擇 初步選擇行程缸徑比為S∕D=1.0 1.3.2氣缸工作容積V，缸徑D的選擇 根據(jù)內燃機學的基本計算公式： P=Pme*Vs*i*n∕（30τ） Vm=S*n∕30000 Vs=πD*S∕4000000 其中Pe——為發(fā)動機的有效功率，依題100kw Pme——為發(fā)動機的平均有效壓力，依題為 Vs ——為氣缸的工作容積，單位為L i——為發(fā)動機的氣缸數(shù)目 ，依題為4 n ——為發(fā)動機的轉速，單位為r/min Vm——為活塞的平均速度，依題取為16m/s S——為發(fā)動機活塞的行程,單位為mm D——為發(fā)動機汽缸直徑,單位為mm ——為發(fā)動機的行程數(shù)，依題為4 根據(jù)以上的條件代入以上公式得： D=S=89.2mm , n=5380.8 r/min , Vs=0.557L 將額定轉速n取整為5200r/min Vs=0.577L D=92.3mm 再由S/D=1.0計算并同D一樣圓整得 S=92mm，D=92mm 根據(jù)計算得出的D和S計算實際的單缸排量、行程缸徑比、平均有效壓力和活塞平均速度得 Vs=0.61L S/D=1.0 Pme=0.946MPa Vm=15.95m/s 利用以上算出的實際Pme、Vm值與給定值比較，他們應與同用途類型先進發(fā)動機水平相當。本設計曲軸一些基本參數(shù)見表一。 2熱力學計算 汽油機利用化油器對供給氣缸的混合氣進行定量調節(jié)，以適應汽油機負荷變化的需要。汽油機的工作過程包括進氣、壓縮、做功和排氣四個過程。在本設計過程中，先確定熱力循環(huán)基本參數(shù)然后重點針對壓縮和膨脹過程進行計算，繪制P-V圖并校核。 2.1熱力循環(huán)基本參數(shù)的確定 根據(jù)參考文獻【汽車拖拉機發(fā)動機】壓縮過程絕熱指數(shù)n=1.32～1.38，初步取n=1.35 膨脹過程絕熱指數(shù)n=1.23～1.28，初步取n=1.25 根據(jù)參考文獻【內燃機學】汽油機壓縮比ε=6～12，初取ε=9 根據(jù)參考文獻【發(fā)動機設計】λp=6～9，初取λp=6 2.2P-V圖的繪制 通常情況下，壓縮始點的壓強在Pa=（0.8～0.9）（為當?shù)卮髿鈮毫χ担?，假定外?0.10MPa，選定Pa=0.09 MPa，將壓縮過程近似看作絕熱過程，由上一步n=1.35，并利用PV=const，利用前面計算所得單缸容積，可以在excel中繪出壓縮過程線。混合氣體在氣缸中壓縮后，經等容加熱，利用值可得最大爆發(fā)壓力值，膨脹過程類似于壓縮過程，n由上一步取得1.25，繪出膨脹線。最后連接膨脹終點和壓縮始點。得出理論的P-V圖。簡化的條件為： 假設工質是理想氣體，其物理常數(shù)與標準狀態(tài)下的空氣物理常數(shù)相同。 假設工質是在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)。 假設工質的壓縮及膨脹是絕熱等熵過程。 假設燃燒過程為等容加熱過程，工質放熱為定容放熱。 Pa=Pc, Pa=0.09MPa, Va=Vc+Vs, Vs=0.61L, ε=9,得Va=0.69L,Vc=0.076L Pc=1.75MPa Pz=λp* Pc=12.23MPa。Pz=Pb，Pb=0.785MPa。 理論的P-V圖如下圖所示： 圖1 2.3 P-V圖的調整 實際的P-V圖和利用多變過程狀態(tài)方程繪制的P-V圖還存在一些差別，主要是點火提前角和配氣相位的原因。對上圖作以下調整： 最大爆發(fā)壓力：P取理論水平的2/3，具體值為8.15MPa<8.5MPa，以此值與原圖形相交，水平線以上的部分去掉，余下部分作些調整?？紤]到實際過程與理論過程的差異，最大爆發(fā)壓力發(fā)生在上止點之后12～15，選擇最高爆發(fā)壓力出現(xiàn)在上止點后12. 點火提前角：據(jù)資料得常用的范圍是20～30，經調整后取26。 排氣提前角：常使用的范圍是40～80，經調整后取60。 調整后的P-V圖如下： 圖2 由熱力學計算所繪制的示功圖為理論循環(huán)的示功圖，其圍成的面積表示的是汽油機所做的指示功數(shù)值由對示功圖積分后求得的面積來表示。由理論P-V圖可求解出該示功圖下的指示功的大小。 經過計算后得： =N*Pm*0.02*1000=688J N為理論P-V圖中的格子數(shù)，由圖知為86，Pm為每小格縱坐標表示的壓強值為0.4MPa， 0.02L表示每小格橫坐標表示的容積值。 所以汽油機的平均有效壓力： =*/=688*0.85/0.00061=0.959MPa 代入公式得P=101.38KW 其中——為汽油機的機械效率， 與前面計算的結果大致一樣，在4%以內，故上面選取的參數(shù)和以后的相關計算在滿足制造的同時能夠前后一致。 3.運動學計算 3.1曲柄連桿機構的類型 在往復活塞式內燃機中基本上采用三種曲柄連桿機構：中心曲柄連桿機構，偏心曲柄連桿機構和關節(jié)曲柄連桿機構。其中中心曲柄連桿機構應用最廣泛。本次設計選擇中心曲柄連桿機構。 3.2連桿比的選擇 據(jù)【發(fā)動機設計】知，=1/3～1/5，車用發(fā)動機多用小連桿，初選=1/4. 3.3活塞運動規(guī)律 活塞位移： λ=0.25，—為曲軸半徑，r=S/2=92/2=46mm 經計算后X-α圖如下： 圖3 活塞速度：V=rω（Sinα+λSin2α/2） ω=nл/30 n=5200r/min r=0.046m 經計算后V-α圖如下： 圖4 活塞加速度：a=rω（Cosα+ λCos2α） 經計算后a-α圖如下： 圖5 3.4連桿運動規(guī)律 連桿式做復合平面運動，即其運動是由隨活塞的往復運動以及繞活塞銷的擺動合成。連桿相對于氣缸中心的擺角為β=arcsin（λsinα） 經計算后β-α圖如下： 圖6 4.動力學計算 4.1 質量轉換 沿氣缸軸線作直線運動的活塞組零件，可以按質量不變的原則簡單相加，并集中在活塞銷中心。 mp=∑mpi 勻速旋轉的曲拐質量，可以按產生離心力不變的原則換算，并集中在曲柄銷的中心 mc=∑miri/r mi—曲拐單元的質量，ri—各單元的旋轉半徑 做平面運動的連桿組，根據(jù)動力學等效性的質量，質心和轉動慣量守恒三原則進行質量換算。3個條件決定三個未知數(shù)，可用位于比較方便的位置上即連桿小頭，大頭和質心處三個質量來代替連桿。實際結果表明m與m、m相比很小，為簡化受力分析，常用集中在連桿小頭和大頭的2個質量代替連桿。 0.253kg =0.202kg 往復質量：m= + m==1.8==0.455kg 旋轉質量：mr=m+ m=2.276kg 其中D=92mm，l為活塞厚度l=8mm，活塞材料為共晶鋁合金：ρ=2.7g/cm3，H為活塞高度H=（0.8~1.0）D=83.7mm 4.2作用在活塞上的力 作用在活塞銷中心的力，是P和的合力，P為氣體作用力，為往復慣性力 4.2.1作用在活塞銷上的力 氣體作用力在曲柄連桿中的傳遞情況如圖7， F對連桿產生拉力，還對氣缸產生側向力 F=1/4D（P-P） P—活塞頂上的壓力，--活塞背壓 側壓力 =Ptanβ 連桿力=P/cosβ 切向力= sin(α+β)=P 徑向力 =cos(α+β)=P 綜合應用上述等式，求解出各力隨曲軸轉角α的變化曲線。把計算過程的相關數(shù)據(jù)收錄在附錄3中。[引入的β角是連桿和氣缸中心線方向的夾角，它和曲軸轉角α滿足下列關系式：lsinβ=rsinα] 圖7 =-0.491() 圖8 P= + P 圖9 =Ptanβ 圖10 =P/cosβ 圖11 =P 圖12 =P 圖13 4.2.2慣性力 往復慣性力 Fj在機構中的傳遞情況與Fg很相似，F(xiàn)j也使機構受負荷，也產生轉矩和傾覆力矩，由于Fj對汽缸蓋沒有作用，所以它不能在機內自行抵消，是向外表現(xiàn)的力，需要由支承承受。 圖14 旋轉慣性力 Fr=mrrω2，當曲軸角速度不變時，F(xiàn)r大小不變，其方向總是沿著曲軸半徑向外。如果不用結構措施（如平衡塊）消除，它也是自由力，使曲軸軸承和內燃機承受支反力，它不產生轉矩和傾覆力矩。 4.3合成扭矩 在討論輸出合成扭矩時，要把氣體力和往復慣性力合成。雖然往復慣性力對輸出轉矩的平均值沒有影響，但對輸出轉矩瞬時值的影響很大。多缸內燃機的總轉矩等于不同相位的各缸轉矩的疊加，對于發(fā)火間隔角均勻的內燃機來說，總轉矩曲線是將各缸轉矩曲線錯開一個相當于發(fā)火間隔角（θ=720/i）的距離，然后疊加的結果，其變化周期就是θ。 5.曲軸零件的結構的設計 5.1曲軸的工作條件，結構形式和材料的選擇 5.1.1曲軸的工作條件和設計要求 曲軸的基本工作載荷是彎曲載荷和扭轉載荷；對內不平衡的發(fā)動機，曲軸還承受內彎矩和剪力；未采取扭轉振動減振措施的曲軸還可能作用著幅值較大的扭轉振動彈性力矩。這些載荷都是交變性的，可能引起曲軸疲勞失效。實踐表明，彎曲載荷具有決定性作用，彎曲疲勞失效是主要的破壞形式。因此，曲軸結構強度的研究重點是彎曲疲勞強度，曲軸設計上要致力于提高曲軸的疲勞強度。 曲軸形狀復雜應力集中相當嚴重，特別是在連桿軸頸與曲柄臂的過渡圓角處和潤滑油孔出口附近的應力集中尤為突出。曲軸的設計制造要特別注意，設法緩和應力集中現(xiàn)象，強化應力集中的部位。 曲軸各軸頸在很高的比壓下，以很大的相對速度在軸承中發(fā)生滑動摩擦。為了提高曲軸的使用壽命，應使各摩擦表面耐磨，并匹配好適當條件的軸瓦。 曲軸的剛度亦很重要，所以設計曲軸時應保證曲軸有盡可能高的彎曲剛度和扭轉剛度。 曲軸是內燃機的基礎件，其主要結構的尺寸選擇，還要照顧到內燃機強化，適當留出發(fā)展余地。 5.1.2曲軸的結構形式 曲軸從整體結構上看可以分為整體式和組合式，從支承方式看，曲軸有全支承結構和浮動支承結構，為了提高曲軸的彎曲強度和剛度，現(xiàn)代多缸內燃機的曲軸都采用全支承結構。 5.1.3曲軸的材料 曲軸材料一般使用45，40Cr，35Mn2等中碳鋼和中碳合金鋼。軸頸表面經高頻淬火或氮化處理，最后進行精加工。目前球磨鑄鐵由于性能優(yōu)良，加工方便，價格便宜廣泛的用于曲軸材料。本設計采用QT800. 5.2曲軸主要尺寸的確定和結構設計細節(jié) 5.2.1主要尺寸 綜合以上考慮，確定主要尺寸如下： 主軸頸：D1=（0.65-0.75）D=64.4mm L1=（0.3-0.45）D=39.56mm 曲柄銷：D2=（0.6-0.65）D=57.96mm L2=（0.35-0.45）D=35.88mm 曲柄臂：h=（0.18-0.25）D=20.24mm b=（0.75-1.2）D=90.16mm 根據(jù)主軸頸長度和曲柄銷長度以及曲柄臂的厚度，確定缸心距為 L=2h+L1+L2=115.92mm 5.2.2一些細節(jié)設計 5.2.2.1油道布置 在確定主軸頸上油道入口和曲柄銷上油道出口的位置時，既要考慮到有利于供油又要考慮到油孔對軸頸強度的影響最小。曲柄銷油孔多數(shù)選擇在曲拐平面運轉前方Ψ=~的范圍內。實驗表明，若油孔偏向主軸頸圓角側，則主軸頸圓角發(fā)生裂紋的時間提前，甚至導致破壞。又曲軸的扭轉疲勞破壞大多數(shù)是從應力集中的油孔邊緣或過渡圓角處開始的，因此應盡量減少油孔處的應力集中，油孔邊緣的過渡圓角半徑取得較大并進行拋光。 5.2.2.2曲軸兩端的結構 消除扭轉振動的減振器裝在曲軸前端，因為這里的振幅最大。 曲軸后端設有法蘭或加粗的軸頸，飛輪與后端螺栓和定位銷連接。定位銷用來保證重裝飛輪時保持飛輪與曲軸的裝配位置。故定位銷的布置是不對稱的或只有一個。這種連接方式結構簡單、工作可靠。 另外發(fā)動機的各種輔助裝置的驅動齒輪或皮帶輪及配氣正時齒輪也裝在曲軸前端。 5.2.2.3曲軸的止推 曲軸由于受熱膨脹而伸長或受斜齒輪及離合器等的軸向力會產生軸向移動，為防止曲軸的軸向位移，在曲軸與機體之間設置止推軸承。止推軸承只能設置一個，以使曲軸相對于機體能自由地沿軸向作熱膨脹。 曲軸軸向間隙應保持=0.05~0.2mm，其他各主軸承端面間隙應保證曲軸受熱伸長時能自由延伸。 5.2.2.4過渡圓角 主軸頸到曲柄臂的國度圓角半徑R對于曲軸彎曲疲勞強度影響很大，增加圓角對于提高曲軸疲勞強度非常有利，但對于表面耐磨性有不利影響，在保證耐磨條件下取最大圓角。一般R取為2mm。 5.2.2.5平衡分析 直列四缸機的旋轉慣性力，一階往復慣性力，旋轉慣性力矩，一階往復慣性力矩，二階往復慣性力矩都可以平衡。具體分析如下： 1）旋轉慣性力 R ∑Rrx=∑m*r*ω*sinφ=0 ∑Rry=∑m*r*ω*Cosφ=0 ∑Rr= {(∑Rrx)+( ∑Rry)}1/2=0 2)一階往復慣性力 ∑P=∑-m*r*ω*Cosφ=0 3)二階往復慣性力 ∑P =∑-m*r*ω*λ*Cos2φ=-4 m*r*ω*λ*Cos2φ=0 4）旋轉慣性力矩 ∑M=∑Rrx*r*Cosφ=2 m*r*ω*sin2φ=0 ∑M= ∑Rry r*sinφ=2 m*r*ω*sin2φ=0 ∑M=∑M-∑M=0 5）一階往復慣性力矩 ∑M=∑P*r=∑-m*r*ω*Cosφ=0 6）二階往復慣性力矩 ∑M=∑P*r=∑-m*r*ω*Cosφ=0 6.曲軸強度的校核 6.1 曲軸的彎曲強度校核 圓角彎曲名義應力= = (b:曲柄的寬度，h：曲柄厚度) =90.16*/6=6155.79 =*a 其中a為曲柄中心到主軸頸中心的距離。a===29.9 = 其中:曲柄銷承受的來自連桿力中沿曲柄銷半徑方向的力。 ：連桿旋轉質量的離心力。根據(jù)連桿大小頭質量和長度的關系式，一般情況下 ：=9:2，所以=4.5*0.202=0.909kg ：曲柄銷離心力。估算 ===0.743kg :曲柄離心力。=0.56=0.56*0.743=0.416kg ：平衡重離心力。=0.5=0.5*0.416=0.208kg 由于知道 = 其中 ， =6644.2*=6644.2*7.366=48941.2N(見附錄3) =6644.2*=6644.2*(-1.04)=-6910.0N(見附錄3) ==（++2-2）r =(0.909+0.743+2*0.416-2*0.208)*0.046* =28182.9N ===10379.2N ===-17546.45N =*a=10379.2*29.9=310338.1mm =*a=-17546.45*29.9=-524638.9mm 則==310338.1/6155.79=50.4MPa ==-17546.45/6155.79=-8.52MPa :圓角彎曲名義應力幅值 ===29.46MPa ：平均應力 ===20.94MPa =) 其中：有效總不均勻度系數(shù)，=1+*（-1） ：應力集中敏感系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=0.7 則 =1+0.7*（1.46-1）=1.322 ：曲軸材料對稱循環(huán)彎曲疲勞極限。參考《內燃機手冊》知=350MPa ：強化系數(shù)，由于設計時選取的加工工藝為滾壓圓角，參考《內燃機手冊》知=1.6 ：絕對尺寸影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=0.91 ：材料對應應力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=0.10 則=350/(1.322*29.46/(1.6*0.91)+0.1*24.54)=11.86 []==350/11.86=29.5MPa :圓角彎曲形狀系數(shù)，=/= :標準曲軸的彎曲形狀系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=2.2 :軸頸重疊度影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=0.94 : 曲柄寬度影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=0.84 : 曲柄銷空心度影響系數(shù)， 參考《內燃機手冊》知=1 : 軸頸減重孔偏心距離影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=1 : 與圓角連接的曲柄銷中減重孔至主軸頸的距離l的影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=1.17 所以=2.2*0.94*0.84*1*1*1.17=2.03 =/=50.4/2.03=24.8MPa<29.5MPa 滿足[]，達到設計要求。 6.2曲軸的扭轉強度校核 τ：圓角名義扭轉應力 τ=/ 其中：曲柄銷抗彎斷面系數(shù) =π/32=3.14*/32=19105.8() ：曲柄銷圓角所受扭矩 =-r=()r 其中：曲柄銷承受的來自連桿力中沿曲柄銷半徑切向的力 由前所述，可知=π/4 其中 =π/4=3.96*=26311.2N =π/4=-0.962*=-6391.8N :主軸頸受到的支座支反力，對于對稱結構的曲軸，=/2 所以，==26311.2*46/2=605157.6Nmm ==-6391.8*46/2=-204537.6Nmm =/=605157.6/19105.8=31.67MPa =/=-204537.6/19105.8=-10.7MPa ==(31.67+10.7)/2=21.2MPa ==(31.67-10.7)/2=10.49MPa =) 其中：材料扭轉疲勞極限，參考《內燃機手冊》知=200MPa ：有效總不均勻度系數(shù)，1+*（-1） 則1+0.7*（1.32-1）=1.73 ：應力集中敏感系數(shù)，參考《內燃機手冊》知 ：因圓角半徑過小引起的固有應力集中系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=1.32 ：強化系數(shù)，參考《內燃機手冊》知β=1.6 ：尺寸系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=0.89 ：材料對應力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=0.05 =200/[(1.73*29.46)/(1.6*0.89)+0.05*10.49]=5.51 :圓角扭轉形狀系數(shù)，=/ 其中：軸線對稱之階梯軸的扭轉形狀系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=1.30 ：曲柄寬度影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=1.57 ：曲柄厚度影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=1.26 : 軸頸重疊度影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=0.89 ：軸頸空心偏心距影響系數(shù)，參考《內燃機手冊》知=1.0 =1.30*1.57*1.26*0.89*1.0=2.23 =/=31.67/2.23=14.2MPa [τ]==200/5.51=36.3MPa＞14.2MPa 滿足， <[τ]該曲軸能達到設計使用的性能要求。 7小結 通過這次《汽車發(fā)動機設計》課程設計，我對專業(yè)課的基礎知識進行了深一層次的學習、整理，了解到隨著內燃機的發(fā)展與強化，曲軸的工作條件愈加嚴酷，所以設計上正確選擇曲軸的結構形式和尺寸、材料與工藝變得越來越重要，以期獲得滿意的技術經濟效果。 通過查閱各種設計手冊和教材，參考網絡資源，我終于完成了課程設計，收獲了很多。 8參考文獻 [1] 楊連生．內燃機設計．北京：中國農業(yè)機械出版社，1981． [2] 徐兀．汽車發(fā)動機現(xiàn)代設計．人民交通出版社． [3] 唐增寶，何永然，劉安?。畽C械設計課程設計．武漢：華中科技大學出版社，1999． [4] 周龍保．內燃機學．北京：機械工業(yè)出版社，2005． [5] 陳家瑞.汽車構造. 人民交通出版社，2002． [6] 吳兆漢．內燃機設計．北京：北京理工大學出版社，1990． [7] 沈維道．工程熱力學．北京：高等教育出版社，2002． 附 錄 附表1 一些需要的參數(shù) 活塞行程S（mm） 活塞直徑D(mm) 轉速n（r/min） 往復慣性質量mj(kg) 壓縮比ε 余隙容積Vc（L) 92 92 5200 0.455 9 0.076 曲柄半徑r(mm) 連桿長度l(mm) 半徑/長度比λ 曲柄角速度ω（rad/s) 進氣壓力Pa（MPa) 壓力升高比 46 184 0.25 544.3 0.09 6 多變指數(shù)n1 多變指數(shù)n2 氣缸總容積Va(L) 排量（L) 旋轉運動質量mr(kg) 活塞面積Fh（cm2) 1.35 1.25 0.69 0.61 2.276 66.5 附表2 運動學計算圖表 α α對應弧度 X（m） V(m/s) a（m/s) 氣缸體積（L） Pg（MPa） 0 0.0000 0.0000 0.0000 17033.0068 0.0000 0.0760 0.0900 5 0.0873 0.0002 2.7255 16929.4002 -0.2421 0.0775 0.0900 10 0.1745 0.0009 5.4179 16620.5478 -0.1364 0.0818 0.0900 15 0.2618 0.0020 8.0446 16112.3002 0.1633 0.0890 0.0900 20 0.3491 0.0034 10.5745 15414.2406 0.2303 0.0989 0.0900 25 0.4363 0.0053 12.9781 14539.4385 -0.0331 0.1115 0.0900 30 0.5236 0.0076 15.2284 13504.1139 -0.2496 0.1265 0.0900 35 0.6109 0.0102 17.3010 12327.2241 -0.1073 0.1438 0.0900 40 0.6981 0.0131 19.1750 11029.9823 0.1874 0.1633 0.0900 45 0.7854 0.0163 20.8328 9635.3237 0.2144 0.1846 0.0900 50 0.8727 0.0198 22.2609 8167.3344 -0.0656 0.2076 0.0900 55 0.9599 0.0235 23.4493 6650.6588 -0.2526 0.2320 0.0900 60 1.0472 0.0273 24.3923 5109.9020 -0.0763 0.2575 0.0900 65 1.1345 0.0313 25.0879 3569.0466 0.2082 0.2838 0.0900 70 1.2217 0.0353 25.5380 2050.8971 0.1947 0.3108 0.0900 75 1.3090 0.0395 25.7479 576.5699 -0.0971 0.3382 0.0900 80 1.3963 0.0436 25.7263 -834.9577 -0.2511 0.3656 0.0900 85 1.4835 0.0477 25.4844 -2167.2279 -0.0440 0.3929 0.0900 90 1.5708 0.0518 25.0363 -3406.6014 0.2254 0.4198 0.0900 95 1.6581 0.0557 24.3976 -4542.4669 0.1717 0.4462 0.0900 100 1.7453 0.0596 23.5855 -5567.3586 -0.1269 0.4718 0.0900 105 1.8326 0.0633 22.6184 -6476.9765 -0.2451 0.4964 0.0900 110 1.9199 0.0668 21.5148 -7270.1132 -0.0111 0.5199 0.0900 115 2.0071 0.0702 20.2932 -7948.4889 0.2386 0.5422 0.0900 120 2.0944 0.0733 18.9718 -8516.5034 0.1457 0.5631 0.0900 125 2.1817 0.0762 17.5677 -8980.9113 -0.1546 0.5826 0.0900 130 2.2689 0.0789 16.0969 -9350.4347 -0.2347 0.6005 0.0900 135 2.3562 0.0814 14.5738 -9635.3237 0.0221 0.6169 0.0900 140 2.4435 0.0836 13.0110 -9846.8820 0.2476 0.6316 0.0900 145 2.5307 0.0856 11.4194 -9996.9716 0.1172 0.6446 0.0900 150 2.6180 0.0873 9.8079 -10097.5126 -0.1797 0.6559 0.0900 155 2.7053 0.0887 8.1834 -10159.9962 -0.2201 0.6655 0.0900 160 2.7925 0.0899 6.5513 -10195.0246 0.0549 0.6733 0.0900 165 2.8798 0.0908 4.9151 -10211.8936 0.2521 0.6794 0.0900 170 2.9671 0.0915 3.2771 -10218.2315 0.0868 0.6838 0.0900 175 3.0543 0.0919 1.6386 -10219.7054 -0.2016 0.6864 0.0900 180 3.1416 0.0920 0.0000 -10219.8041 -0.2017 0.6873 0.0900 185 3.2289 0.0919 -1.6386 -10219.7054 0.0868 0.6864 0.0902 190 3.3161 0.0915 -3.2771 -10218.2315 0.2521 0.6838 0.0906 195 3.4034 0.0908 -4.9151 -10211.8936 0.0549 0.6794 0.0914 200 3.4907 0.0899 -6.5513 -10195.0246 -0.2201 0.6733 0.0925 205 3.5779 0.0887 -8.1834 -10159.9962 -0.1797 0.6655 0.0940 210 3.6652 0.0873 -9.8079 -10097.5126 0.1172 0.6559 0.0959 215 3.7525 0.0856 -11.4194 -9996.9716 0.2476 0.6446 0.0981 220 3.8397 0.0836 -13.0110 -9846.8820 0.0221 0.6316 0.1009 225 3.9270 0.0814 -14.5738 -9635.3237 -0.2347 0.6169 0.1041 230 4.0143 0.0789 -16.0969 -9350.4347 -0.1546 0.6005 0.1080 235 4.1015 0.0762 -17.5677 -8980.9113 0.1457 0.5826 0.1125 240 4.1888 0.0733 -18.9718 -8516.5034 0.2386 0.5631 0.1178 245 4.2761 0.0702 -20.2932 -7948.4889 -0.0111 0.5422 0.1240 250 4.3633 0.0668 -21.5148 -7270.1132 -0.2451 0.5199 0.1312 255 4.4506 0.0633 -22.6184 -6476.9765 -0.1269 0.4964 0.1396 260 4.5379 0.0596 -23.5855 -5567.3586 0.1717 0.4718 0.1496 265 4.6251 0.0557 -24.3976 -4542.4669 0.2254 0.4462 0.1613 270 4.7124 0.0518 -25.0363 -3406.6014 -0.0440 0.4198 0.1751 275 4.7997 0.0477 -25.4844 -2167.2279 -0.2511 0.3929 0.1915 280 4.8869 0.0436 -25.7263 -834.9577 -0.0971 0.3656 0.2110 285 4.9742 0.0395 -25.7479 576.5699 0.1947 0.3382 0.2344 290 5.0615 0.0353 -25.5380 2050.8971 0.2082 0.3108 0.2627 295 5.1487 0.0313 -25.0879 3569.0466 -0.0763 0.2838 0.2970 300 5.2360 0.0273 -24.3923 5109.9020 -0.2526 0.2575 0.3388 305 5.3233 0.0235 -23.4493 6650.6588 -0.0656 0.2320 0.3900 310 5.4105 0.0198 -22.2609 8167.3344 0.2144 0.2076 0.4530 315 5.4978 0.0163 -20.8328 9635.3237 0.1874 0.1846 0.5307 320 5.5851 0.0131 -19.1750 11029.9823 -0.1072 0.1633 0.6264 325 5.6723 0.0102 -17.3010 12327.2241 -0.2496 0.1438 0.7434