內(nèi)燃機設計第二章.

1、2-1.解：中心曲柄連桿機構(gòu)活塞的運動規(guī)律表達式：xr (1 cos)1(1 cos2 ) ；4vr(sin2sin 2) ；ar2 (coscos2) .用途：1）活塞位移用于 P-示功圖與 P-V 示功圖的轉(zhuǎn)換，氣門干涉的校驗及動力計算；2）活塞速度用于計算活塞處于不同位置時與氣缸套的磨損程度，一般以最大活塞速度 vm ax 進行評價；3）活塞加速度用于計算往復慣性力的大小和變化，進行平衡分析及動力計算。2-2.自由力是指 :在內(nèi)燃機工作過程中機體內(nèi)部存在的那些彼此不能相互抵消的力。2-3.解：（ 1）氣壓力 Fg 是內(nèi)燃機對外做功的主動力，只有轉(zhuǎn)矩輸出，同時也有由其產(chǎn)生的翻倒力矩作用在機

2、體上，并傳至機體支承上；往復慣性力 Fj 總是存在，與加速度的變化規(guī)律相同，兩者相差一個常數(shù)，方向相反。（ 2）不同點： 氣體作用力是做功的動力，產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩；氣體作用力在機體內(nèi)部平衡，沒有自由力； 往復慣性力沒有平衡， 有自由力產(chǎn)生，是發(fā)動機縱向振動的根源；從兩者的最大值比較和作用時間比較，可以得出：Fj maxFg max ： Fj 總是存在，在一個周期內(nèi)其正負值相互抵消，做功為零；Fg 呈脈沖性，一個周期內(nèi)只有一個峰值。2-4.解：（ 1）曲柄連桿受力圖如右圖所示：各力的表達式：側(cè)向力： FNF tan連桿力： FLFcos切向力： FtFL sin(Fsin()cos徑向力： FkFL

3、 cos(Fcos()cos（ 2）單缸轉(zhuǎn)矩MFtr F s i n ( ) rc o s翻倒轉(zhuǎn)矩M 'FN hF t g sin180 () rF s i ns i n () rs i nc o ss i ns i n ()MFrc o s即翻倒力矩與輸出力矩大小相等、方向相反。2-5.解：曲柄的當量質(zhì)量應換算到曲柄組的質(zhì)心位置。2-6.解：（1）求某一主軸頸的轉(zhuǎn)矩，只要把從第一拐起到該主軸頸前一拐的各單缸轉(zhuǎn)矩疊加起來即可。 疊加時第一要注意各缸的工作相位，第二要遵循各缸轉(zhuǎn)矩向后傳遞的原則。（ 2）求連桿軸頸轉(zhuǎn)矩，根據(jù)轉(zhuǎn)矩向后傳遞的原則，M qi 應該是前一個主軸頸上的積累轉(zhuǎn)矩 M

4、zi 與作用在本曲柄銷上的切向力所引起單缸轉(zhuǎn)矩的一半。（ 3）各主軸頸所受轉(zhuǎn)矩：此四沖程四缸機的發(fā)火順序為 1-3-4-2，由此可得第一主軸頸所受轉(zhuǎn)矩 M z1 0第二主軸頸所受轉(zhuǎn)矩 M z2M 1 ()第三主軸頸所受轉(zhuǎn)矩 M z3M z2M 1 (180 )第四主軸頸所受轉(zhuǎn)矩 M z4M z3M 1 (540 )第五主軸頸所受轉(zhuǎn)矩 M z5M z4M 1 (360 )= M可知，第四主軸頸轉(zhuǎn)矩為M z4M z3M1(540 ).(4)各連桿軸頸所受轉(zhuǎn)矩：M q1 1 Ft r1M1( )22MMMq 2q3q 4MMM1180 )z 2M 1(2z31 M1(540 )2z 41M1(360

5、 )2可知，第四拐連桿軸頸轉(zhuǎn)矩為 M q 4M z 41M1( 360).22-7.解：當連桿軸頸承受負荷時， 坐標系應固定在曲軸上； 當連桿軸承受負荷時，坐標系應固定在連桿上。2-8.解：軸頸負荷與軸承負荷互為反作用力，即大小相等，方向相反。2-9.解：提高轉(zhuǎn)矩均勻性的措施：增加氣缸數(shù)；點火要均勻；按質(zhì)量公差帶分組；增加飛輪慣量。2-10.解：連桿軸頸負荷大于主軸頸負荷。原因：對于每個曲拐而言，連桿軸頸是一個，主軸頸有兩個；連桿軸頸承受著由連桿傳來全部載荷， 而每個主軸頸則只承擔一半載荷，所以主軸頸載荷小于連桿軸頸載荷。2-11.解：進行當量質(zhì)量換算時依據(jù)的原則是保持當量系統(tǒng)與原機構(gòu)動力學相等。對連桿組，根據(jù)質(zhì)量守恒和質(zhì)心守恒原理，有m''m1m2m1