汽车构造机体零件与曲柄连杆机构.doc

汽车构造机体零件与曲柄连杆机构..doc汽车结构机体部件与曲柄连杆机构.
汽车结构机体部件与曲柄连杆机构.
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第二章 机体与曲柄连杆机构
第一节 概括
功用 :曲柄连杆机构是内燃
αλββ 222sin sin-=cos-=
依据牛顿二项式定律 ,将上式睁开
-? ? --≈ 421sin 2sin 1cos 4422 α
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λα
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λβ
一般 λ=1/3-1/4
所以从第三项此后可略去不计。 则 2sin 1cos 22 α
λβ-≈
代人后 χ=R(1+2
1λ 2sin 2 - αcos α = R[(1-cos α +4λ- (1cos2 α ] (2活塞的速度。将位移对时间 t 求导
数即可得活塞的速度 ν
sin22
sin (R dt d d dx dt dx αλαωααυ +=?== s /rad (60
n 2dt d παω 活==塞(3的加快度。将速度对时间求导数 ,便获取活塞的加快度
。
cos2cos (R dt d d d dt d a 2 ααωααυυ活塞的位移、+=?==速度和加快度如图。图
中规定速度的方向是向着曲轴中心为正 ,相反为负 ,加快方向也 是向着曲轴中心为正 ,
相反为负。

曲柄连杆机构各部件 ,按其运动规律可分为三组。
(1 活塞组。包含活塞、活塞环、活寒销等 ,其质量用 m a 表示。
(2 曲轴组。一般只考虑它的不均衡部分的质量并把它换算到曲轴半径 R 处,用
m b 表示。
(3 连杆组。包含连杆 ,连杆轴承、连杆螺栓等 ,其质量用 m c 表示。它又能够用
两个质量取代。 即 m c =mca +mcb , m ca =(~ m c m cb =(~ m c
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所以 ,我们便能够用两个集中质量 (m j 集中在活塞销中心 , m r 集中在曲柄销中
心来取代曲柄连杆机 构的质量。
m j =m a +m ca m r =m b +m cb
P j
集中在活塞销中心的质量作周期性不等速运动时产生来去运动惯性力。它的大
小和方向都作周期性的 变化。当它用曲轴转角。的函数表示时 .
2j 1j 222j P P 2cos ( cos ( 2cos (cosP +=-+-=+-==-αλωαωαλαω R m R m R m a m j j j j P j1 的变化周期是 3600(曲轴旋转一
圈 , 称为第一级惯性力 , 而 P j2 的变化
周期是 1800(曲轴旋转半圈 ,称为第
二级惯性力。
P j1 和 P j2 的变化曲线如图。
P r
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r 是由集中在曲柄销中心的质量作
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旋转运动产生的。
一般可以为曲柄以等角速度旋转 ,
所以 P r 的大小是不变的 ,而它的方向则
与曲柄方向的变化一致。
将惯性力 P r 沿其作用线移至曲轴中心 ,并沿坐标轴分解成两个分力 ,这两个力也都是随曲轴转角而变 化的 ,它加剧了内燃机的振动。旋转惯性力还使部件和轴承产生附带负荷 ,增添它们的磨损和交形。
(三作用在曲柄连杆机构上