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.
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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机实现工作
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2sin1cos22α
λβ-≈
代人后χ=R(1+2
1λ2sin2-αcosα=R[(1-cosα+4λ-(1cos2α](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(Rdtdddxdtdxαλαωααυ+=?==s/rad(60
n2dtdπαω活==塞(3的加快度。将速度对时间求导数,便获得活塞的加快度
。
cos2cos(Rdtddddtda2ααωααυυ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。包括活塞、活塞环、活寒销等,其质量用ma表示。
(2曲轴组。一般只考虑它的不平衡部分的质量并把它换算到曲轴半径R处,用
mb表示。
(3连杆组。包括连杆,连杆轴承、连杆螺栓等,其质量用mc表示。它又能够用
两个质量代替。即mc=mca+mcb,mca=(~=(~
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因此,我们便能够用两个集中质量(mj集中在活塞销中心,mr集中在曲柄销中
心来代替曲柄连杆机构的质量。
mj=ma+mcamr=mb+mcb

集中在活塞销中心的质量作周期性不等速运动时产生往复运动惯性力。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.
2j1j222jPP2cos(cos(2cos(cosP+=-+-=+-==-αλωαωαλαωRmRmRmamjjjjPj1的变化周期是3600(曲轴旋转一
圈,称为第一级惯性力,而Pj2的变化
周期是1800(曲轴旋转半圈,称为第
二级惯性力。
Pj1和Pj2的变化曲线如图。

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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。
一般可认为曲柄以等角速度旋转,
所以Pr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Pr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加负荷,增加它们的磨损和交形。
(三作用在曲柄连杆机构上的协力
作用在活塞销上的协力Ph=Pq+Pj
协力Ph可分解为两个分力,即沿连杆轴线的分力PL和垂直于气缸轴线的分力
。
N力是侧压力,它使活塞侧面压向气缸壁,增加了活塞
与气缸壁的磨损。
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PL它将压缩或拉伸连杆,并传到曲柄销上。再将力PL
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