图2-19 阻抗力矩曲线
以H为界,H以上为盈功,以下为亏功。且盈功为正,亏功为负值,用CAD求各部分面积,所得数据如表2-6。
表2-6阻抗力矩曲线各区域面积
区域面积 f’1 f’2 f’3 f’4 f’5 f’6 f’7 面积大小(mm2) -185.3224 21.4178 -376.2884 716.472 -244.0068 72.552 -0.5339 根据上面各区域的面积,用公式
Wi?fi'??Md???,求对应的功得:
W1?f1'??Md?????5559.672 W2?f2'??Md????624.534
W3?f3'??Md?????11288.65
W4?f4'?Md????21494.16 W5?f5'?Md?????7320.204
W6?f6'??Md????2176.56
W7?f7'??Md?????16.07
3)根据上面数据,求在各个位置上功的累积变化量?W
?Wa?W1= -5559.672 ?Wb? W1+W2= -4917.138
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?Wc? W1+W2+W3= -16205.7885 ?Wd? W1+W2+W3+W4= 5288.3715 ?We?W1+W2+W3+W4+W5= -2031.8325
?Wf?W1+W2+W3+W4+W5+W6= 144.7275 ?Wg?W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7= 128.7105
所以,根据上面数据可得
Wmax? 5288.3715(Nm) Wmin? -5559.672(Nm) 从而得到最大盈亏功?Wmax
?Wmax=Wmax?Wmin= 10848.0435(Nm)
根据许用不均匀系数[?],求等效构件上所需的等效转动惯量:
已知 Je??Wmax2????m (?m?2
2?n1),
??0.01260??从而得到J?=221.52(kg*m)
飞轮的转动惯量:Je?JF?Jc不考虑各构件的质量和转动惯量
? Jc忽略不计
? JF?Je=221.52(kg*m)
2
2.5发动机功率计算
由公式N?H?L??Mb???21?n11?(HP),H=6.77,L=100.53,?Mb=100,60750??=0.125 ,n=610,
解得N=57.66HP
2.6进排气凸轮设计
已知:两凸轮的推程角均为60°,回程角均为60°,远休止角均为10°。查表知,进气凸轮的行程h=9mm , 偏距e=6mm , 基圆半径r=50mm; 排气凸轮的行程h=10mm , 偏距e=8mm , 基圆半径r=50mm 。
然后用CAD绘图:先画基圆和偏距圆,然后设定推杆初始位置,再把基圆等分
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为36个点,一点10度,根据已知要求,从初始位置开始逆时针方向依次过等分点画相切与偏距圆的点,按照要求每转过十度推杆上升一定高度,具体数值如表2-7把描好的点用曲线光滑连接。然后把推杆的滚轮画上,将原轨迹放缩,就得到了凸轮的运动图,画出的凸轮如下图 (图2-20为进气凸轮,图2-21为排气凸轮) 。
表2-7 凸轮设计数据
转角 进气凸轮推程位移 进气凸轮回程位移 排气凸轮进程位移 排气凸轮回程位移 0 10 20 30 40 50 60 0 0.5 2 4.5 7 8.5 9 9 8.5 7 4.5 2 0.5 0 0 0.5555556 2.2222222 5 7.7777778 9.4444444 10 10 9.44444444 7.77777778 5 2.22222222 0.55555556 0
图2-20进气凸轮 图2-21排气凸轮
2.7工作循环分析
1.绘制内燃机工作循环图
设计要求:采用直线式运动循环图。
???已知升程角60,回程角60,远程角10,进气门的开放提前角为-10?,排气门的开放提前角为-32?,按照要求在曲柄转两周的情况下凸轮转一周,分别进行进气、
压缩、膨胀、排气四个过程,设计图如图2-22
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图2-22内燃机工作循环图
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设计小结
两周的课程设计结束了,在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.“千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。在本次课程设计中还进一步对CAD、SolidWorks、Excel的了解,认识到在做事时每一步都不能掉以轻心,否则将会前功尽弃或要从头再来。由于本人的设计能力有限,在设计过程中难免出现错误,恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正,本人将万分感谢。
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参考文献
【1】陈周娟,送瑞银,李虹.机械原理.第1版 武汉:华中科技大学出版社,2013. 【2】陈锦昌, 刘林. 机械制图 北京:高等教育出版社,2010.8
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