曲柄連桿機構(gòu)受力分析.ppt

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1、第二章曲柄連桿機構(gòu)受力分析1第二章曲柄連桿機構(gòu)受力分析本章分析曲柄連桿機構(gòu)的運動規(guī)律和作用在主要零件上的力，作為分析計算強度、剛度、振動和磨損問題的依據(jù)。第一節(jié)曲柄連桿機構(gòu)運動學(xué)一、中心曲柄連桿機構(gòu)1．活塞位移232．活塞速度、最大活塞速度和平均活塞速度4Vmax和Vm是影響活塞和氣缸磨損的重要指標。3.活塞加速度、最大加速度564．連桿的運動7二、偏心曲柄連桿機構(gòu)8實用上的偏心曲柄連桿機構(gòu)有圖2—3所示三種。圖中a，活塞銷中心向主推力邊偏置是為了減輕活塞對氣缸壁的敲擊，多用于汽油機。圖中b，活塞銷中心向次推力邊偏置，多用于柴油機。柴油機

2、用中心曲柄連桿機構(gòu)可能發(fā)生這詳?shù)那闆r：次推力邊頂環(huán)隙不結(jié)碳，而主推力邊嚴重結(jié)碳，導(dǎo)致活塞環(huán)粘著。若將活塞銷向次推力邊偏置一個小距離，運行中可使主推力邊邊活塞頂岸與缸壁問的間隙比燃燒開始時的值變小，從而改善導(dǎo)熱，減輕了主推力邊的熱負荷，使頂環(huán)隙整個圓周上不結(jié)碳。圖中c曲軸中心與氣缸中心線偏置的曲柄連桿偏置機構(gòu)，上、下止點的曲柄轉(zhuǎn)角分別為：9101112第二節(jié)曲柄連桿機構(gòu)上的作用力一、氣體壓力13二、慣性力141．往復(fù)慣性力2．旋轉(zhuǎn)慣性力151617三、作用在曲柄連桿機構(gòu)上的力181920四、發(fā)動機的扭矩1．單缸扭矩發(fā)動機的翻倒力矩M’212

3、．多缸機扭矩、各主軸頸和曲柄銷扭矩知道了單缸扭短在一個循環(huán)的變化規(guī)律,考慮各缸的著火間隔角將各缸扭矩作移相疊加就得多缸扭矩。22多缸發(fā)動機曲軸的輸出扭矩。多缸發(fā)動機各個缸的工作情況稍有不同，但可近似地用其中一個氣缸的扭矩曲線來求多發(fā)動機的合成扭矩曲線。先在一個循環(huán)周期內(nèi)繪制第一缸的扭矩曲線，再按發(fā)火相位差繪制第2、3、．．．．．．缸的扭矩曲線，并放在第一缸的扭矩曲線與之相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角的位置，然后求出同一曲軸轉(zhuǎn)角的各個氣缸的扭矩曲線縱坐標的代數(shù)和，即得到多缸發(fā)動機的合成扭矩。根椐各種曲軸轉(zhuǎn)角時的每個主軸頸上的累計扭矩值，即可確定受力情況最為

4、嚴重的曲柄及其所位于的曲軸轉(zhuǎn)角。233．發(fā)動機指示功率和平均指示壓力24計算精度的判斷：根據(jù)發(fā)動機曲軸的輸出扭矩曲線得到的平均扭矩∑Mm應(yīng)于公式∑Mm=9549．3Pi/n得到的平均扭矩值之誤差不得大于±2%。Ni為工作過程計算得到的指標功率。多缸發(fā)動機曲軸的輸出扭矩最大值∑Mmax一般發(fā)生在位于曲軸中間的各個主軸頸（而不是靠近功率輸出端的主軸頸上）25扭矩不均勻度μ扭矩不均勻度用來評價發(fā)動機曲軸輸出扭矩變化的均勻程度。通常按發(fā)動機的最大功率工況計算。∑Mmax-∑Mminμ=————————∑Mm∑Mmax、∑Mmin、∑Mm為輸出扭矩

5、的最大、最小和平均值。26影響扭矩不均勻度的因素：1、對于同一臺發(fā)動機，μ值隨工況而變化，標定工況下的μ值最小，往復(fù)慣性力僅影響上式分子，而平均扭矩與示功圖有關(guān)。2、對于不同的發(fā)動機，μ值的大小取決于發(fā)動機的行程數(shù)，氣缸數(shù)，轉(zhuǎn)速，氣體壓力，往復(fù)運動質(zhì)量，曲柄排列載型式，氣缸夾角和發(fā)火順序。一般轉(zhuǎn)速，功率相同時，二行程發(fā)動機較四行程發(fā)動機μ值為小，相同類型的發(fā)動機氣缸數(shù)越多μ值越小。27五、曲軸軸頸和軸承的負荷1，曲柄銷負荷矢量固28292．連桿軸承負荷矢量固3031