第 3 章 曲柄连杆机构
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汽车概论习题集及答案目录习题部分 (1)第一章汽车构造总论 (1)第二章汽车发动机 (3)第三章汽车底盘 (17)第四章汽车电气设备 (30)习题答案部分 (37)习题部分第一章汽车构造总论一、填空题1.按国标GB9417-88《汽车产品型号编制规则》中规定的国产汽车产品分为车、车、车、车、车、车、车、半挂车及专用半挂车等八类。
2.汽车类型虽然很多,但基本组成相同。
通常都由、、和四大部分组成。
3.汽车在坡道上等速行驶时,所受到的阻力有阻力、阻力和阻力。
二、判断题(正确的画√,错误的画×)1.载货汽车的等级是按它的最大装载质量划分的,可分为微型、轻型、中型和重型四个等级。
()2.汽车的整车整备质量是指装备完全的汽车质量、包括冷却液、燃料及随车附件的质量。
()3.汽车驱动力等于汽车行驶中的总阻力时,汽车就停止运动。
()4.汽车正常行驶时所能获得的最大驱动力总是小于或等于车辆的附着力。
()5.汽车驱动力的大小取决于发动机输出功率的大小。
()三、解释技术术语1.CA10912.最大装载质3.附着力4.平均燃料消耗量四、问答题1.汽车底盘的作用是什么?2.保证汽车正常行驶的条件是什么?3.为什么在积雪或泥泞路面行驶时,要在汽车驱动轮上安装防滑链?第二章汽车发动机第一节汽车发动机的构造及工作原理一、填空题1.汽车用汽油发动机种类繁多、但基本组成相近,都由机构、机构、及、、、、等组成。
2.目前一般车用汽油机的压缩比为,柴油机的压缩比为。
3.四冲程发动机每个工作循环要经过、、、等四个行程。
4.二冲程发动机完成一个工作循环,曲轴旋转周,进、排气门开闭各次,活塞在汽缸内由下止点赂上止点运动时,完成行程;由上止点向下止点运动时,完成行程。
二、判断题(正确的画√,错误的画×)1.发动机燃烧室是指活塞在上止点时由活塞的顶部,气缸壁、气缸盖的底部构成的密闭空间。
()2.发动机排量是指多缸发动机各气缸工作容积的总和。
简述曲柄连杆机构的作用与组成
曲柄连杆机构是一种广泛应用于机械装置中的传动机构,它的作用是将旋转运动转化为往复运动,或者将往复运动转化为旋转运动。
在各种机械设备中,如发动机、压缩机、液压泵等,都能看到曲柄连杆机构的身影。
曲柄连杆机构主要由曲柄、连杆、轴承、活塞等部件组成。
这些部件各自承担着不同的功能,共同完成整个机构的运转。
1.曲柄:曲柄是曲柄连杆机构的核心部件,它与连杆相连,负责将旋转运动传递给连杆。
曲柄的设计需要考虑到强度、刚度和轻量化等因素,以承受来自活塞的高压力和冲击力。
2.连杆:连杆的作用是将曲柄的旋转运动转化为活塞的往复运动。
连杆的设计需要考虑到材料的选择、杆长和杆径的合理搭配,以确保其在承受高压力的同时,具有良好的运动平稳性和较长的使用寿命。
3.轴承:轴承是曲柄连杆机构中用于支撑和定位曲柄、连杆的重要部件。
轴承的选择需要根据工作条件和使用要求来确定,以保证其在高速、高负荷工况下具有良好的润滑性能和耐磨性。
4.活塞:活塞是曲柄连杆机构的终端执行部件,负责完成实际的作业任务。
活塞的设计需要考虑到材料、尺寸和冷却等方面的因素,以确保其在高温、高压等恶劣环境下具有良好的性能。
曲柄连杆机构在各类机械设备中的应用具有显著的优势,如高效、节能、紧凑和耐用等。
随着科技的不断进步,曲柄连杆机构的设计和制造技术也在不断提高,使其在更广泛的领域发挥更大的作用。
总之,曲柄连杆机构是一种重要的机械传动装置,它通过各部件的协同作用,实现了旋转运动与往复运动的相互转换。
3-1. 下述物体的约束属于何种约束?试写出约束方程。
(1) 如图(a )所示。
绳长l ,两端固定于A 、B 点,AB =a ,圆环M 可在绳上任意滑动,但不许达到天花板AB 上方,亦不可离开绳。
假设任何时刻绳索都绷紧。
(2) 放在水平地面上的物块M 。
(图b ) (3) 轮沿斜面纯滚动。
(图c )(4) 摇摆木马放在水平面上,且与水平面间无滑动。
(图d ) (5) 曲柄连杆机构的连杆AB 。
(图e )答:(1)由于A M B M l +=,代入AM BM = 得l =, 几何约束。
(2) 由于物块只能沿水平面运动,故 y=0, 几何约束。
(3)因为轮子做纯滚动,故轮心位移 O x r θ=,θ 为任一半径转角,两边对时间求导得 O x r θ=,运动约束。
(4) 因为轮子做纯滚动,故轮心位移 O x R ϕ=,φ 为任一半径转角,两边对时间求导得 O x R ϕ=,运动约束。
(5) 由于2222()B A A AB x x y l =-+=,代入A x 得)222BAx yl +=, 几何约束。
3-2在筒内放两个相同的球A和B,各重P,筒D重W,放在光滑的地面上,试画出:(1)球A及B,(2)球A和B一起,(3)筒D的受力图。
解:受力图如下:(1)球A及球B2(2)球A和球B一起(3)筒DCN1其中,14tanN N Pθ==,2cosN Pθ=,32N P=,52N W P=+,θ为A、B重心连线与竖直方向夹角。
3-3 构架ABC在O铰处连接一滑轮B,且在滑轮B上吊一重物W.。
试画:(1)弯杆AB,(2)弯杆BC,(3)滑轮B,(4)弯杆AB、BC作为整体的受力图。
解:弯杆AB,BC均为二力杆,受力分别沿AB,BC连线,如图1,2所示。
图3为滑轮B的受力图,图4为弯杆AB、BC作为整体的受力图。
图3 图43-4 若将图中的载荷P作用于铰链C处。
(1)试分别画出左、右两拱及销C的受力图;(2)若销钉C属于AC,分别画出左、右两拱的受力图;(3)若销钉C属于BC,分别画出左、右两拱的受力图。
《汽车构造》发动机部分复习提纲名词解释:轴距、汽车总质量、汽车整备质量、上止点、下止点、活塞行程、气缸工作容积、发动机排量及计算公式、燃烧室容积、压缩比及计算、发动机工作循环、气门间隙、配气定时、过量空气系数、空燃比,充气效率。
第一章:绪论1、汽车由哪四个部分构成?有哪些类型?第二章:发动机概述1、掌握发动机的定义、分类及其基本构造。
2、柴油机与汽油机在总体构造上有何异同 ?它们之间的主要区别是什么 ?3、掌握四冲程汽油机的工作原理。
第三章:曲柄连杆机构1、请说出曲柄连杆机构的功用、具体组成和装配位置。
2、掌握气缸体的形式及气缸排列方式。
3、为什么大多数气缸要用缸套?试比较干式和湿式缸套的特点。
4、活塞的作用是什么 ? 由哪几部分组成?各部分的作用分别是什么?5、掌握活塞环的分类和作用以及活塞销的作用。
6、试述连杆的作用、构造以及定位方式。
7、曲轴的作用有哪些?曲拐的布置与哪些因素有关?8、作出六缸汽油发动机的工作循环框图(作功顺序: 1- 5-3-6-2-4)第四章:配气机构1、掌握配气机构的作用和布置形式。
2、以气门顶置式配气机构为例说出配气机构各部分的结构和工作原理。
3、什么叫气门间隙?标准值一般为多少?气门间隙过大和过小对发动机有何影响?4、什么是配气相位?作出并分析配气相位图。
5、什么是进气提前角、进气延迟角、排气提前角、排气延迟角、气门重叠角?如何进行计算?6、配气机构中气门组包括哪些零件 ?气门传动组包括哪些零件 ?第五章:汽油机燃油供给系1、掌握电控汽油喷射系统的分类?。
2、掌握电控喷射系统的组成和工作原理。
3、掌握电控汽油喷射系统燃油供给系统、空气供给系统、电子控制系统的组成和各部件的作用。
4、空气流量传感器分为哪几种?它们的结构和工作原理是什么?第六章:柴油机燃油供给系统1、简述柴油机供给系的功用、组成以及高、低压以及回油路的供给路线。
2、简述柴油机可燃混合气的形成方法与燃烧过程。
第二章发动机工作原理与总体构造一、填空题1.汽车的动力源是 ______ 发动机_______ 。
2.热力发动机按燃料燃烧的位置可分为内燃机和外燃机_____________ 两种。
3.车用内燃机根据其热能转换为机械能的主要构件的型式,可分为_活塞式往复发动机______ 和转子发动机两大类。
4.四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,即—进气、压缩__________ 、—(做功________ 和排气 ____________ 。
5.二冲程发动机每完成一个工作循环,曲轴旋转—二周_周,进、排气门各开启一次次,活塞在气缸内由下止点向上止点运行时,完成进气和压缩行程,由上止点向下止点运行时,完成做功和排气行程。
6.发动机的主要性能指标有_____ 动力性指标__________ 和 ___ 经济性指标_______ 。
7.发动机的动力性指标包括_____ 有效功率 _____________ 有效扭矩 ______ 和—升功率等。
8.发动机的经济性指标是指_____ 有效燃油消耗率____________ 。
二、选择题1.活塞每走一个行程,相应于曲轴转角(A )。
A.180°B.360°C.540°D.720°2.对于四冲程发动机来说,发动机每完成一个工作循环曲轴旋转(D )。
A.180° B.360°C.540°D.720°3.在同一转速时,节气门的开度越大,则发动机的负荷(A )。
A.越大B.越小C.不变D.不一定4. 6135Q柴油机的缸径是(D )。
A. 61mmB. 613mmC. 13mmD. 135mm 三、判断改错题1.汽油机的压缩比越大,则其动力性越好。
(X )改正:汽油机的压缩比过大,容易产生爆燃,则动力性变坏。
2.当压缩比过大时,柴油机、汽油机都可能产生爆燃。
(X )改正:当压缩比过大时,汽油机可能产生爆燃。
第一章复习题1.四冲程汽油机通常由哪些机构与系统组成?它们各有什么作用?曲柄连杆机构,作用是发动机借以产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。
配气机构,作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。
供给系,作用是把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸,以供燃烧,并将燃烧生成的废气排出发动机。
点火系,作用是保证按规定时刻及时点燃被压缩的可燃混合气。
润滑系,作用是将一定压力的润滑油供给作相对运动的零件工作表面之间以形成液体摩擦,减少摩擦阻力,减轻机件的磨损,并冷却摩擦零件,清洗摩擦表面,缓和冲击,分散应力,辅助密封。
冷却系,作用是把受热机件的热量散到大气中,以保证发动机在正常温度范围内工作。
起动系,作用是使静止的发动机起动并转入自行运转。
2.四冲程柴油机经过哪四个活塞行程完成一个工作循环?期间,曲轴旋转了几周?配气凸轮轴旋转了几周?喷油泵凸轮轴旋转了几周?四冲程柴油机每个工作循环经历进气、压缩、作功、排气四个行程,相应地曲轴旋转了两周,配气凸轮轴旋转四周,喷油泵凸轮轴旋转四周。
3.二冲程汽油机曲轴旋转几周完成一个工作循环?期间,第一活塞行程的定义是什么?包括哪些过程?第二活塞行程的定义是什么?包括哪些过程?两周。
第一行程:活塞自下止点上移到上止点,包括气缸内扫气、排气、压缩过程和曲轴箱内的进气过程;第二行程:活塞自上止点下移到下止点,包括气缸内燃气膨胀作功、排气、扫气过程和曲轴箱内新鲜可燃混合气的预压缩过程。
4.飞轮的作用是什么?二冲程汽油机的飞轮与四冲程汽油机的飞轮相比哪个飞轮的转动惯量大?多缸机的飞轮与单缸机的飞轮相比哪个飞轮的转动惯量大?飞轮的作用是①储存作功行程时的动能,克服活塞上行时的压缩负功,维持工作循环周而复始,并使曲轴转速均匀。
②通过飞轮上的齿圈起到起动和输出机械能的作用。
四冲程汽油机的飞轮转动惯量大。
单缸机的飞轮转动惯量大。
5.内燃机压缩比的定义是什么?选择汽油机压缩比的主要依据是什么?选择柴油机压缩比的主要依据是什么?汽油机的压缩比与柴油机的压缩比为何不一样?压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积之比。
第一章绪论1.1内燃机概述汽车自19世纪诞生至今,已经有100多年的历史了。
汽车工业从无到有,以惊人的速度在发展着,汽车工业给人类的近代文明带来翻天覆地的变化,在人类的文明进程中写下了宏伟的篇章。
汽车工业是衡量一个国家是否强大的重要标准之一,而内燃机在汽车工业中始终占据核心的地位。
内燃机是将燃料中的化学能转变为机械能的一种机器。
由于内燃机的热效率高(是当今热效率最高的热力发动机)、功率范围广、适应性好、结构简单、移动方便、比质量(单位输出功率质量)轻、可以满足不同要求等特点,已经广泛的应用于工程机械、农业机械、交通运输(陆地、内河、海上和航空)和国防建设事业当中。
因此,内燃机工业的发展对整个国民经济和国防建设都有着十分重要的作用。
1.1.1世界内燃机简史内燃机的出现和发明可以追溯到1860年,来诺伊尔(J.J.E.Lenoir1822~1900年)首先发明了一种叫做大气压力式的内燃机,这种内燃机的大致工作过程是:空气和煤气在活塞的上半个行程被吸入气缸内,然后混合气体被火花点燃;后半个行程是膨胀行程,燃烧的煤气推动着活塞下行,然后膨胀做功;活塞上行时开始排气。
这种内燃机和现代主流的四冲程内燃机相比,在燃烧前没有压缩行程,但基本思想已经有了雏形。
这种内燃机的热效率低于5%,最大功率只有4.5KW,1860~1865年间,共生产了约5000台。
1867年奥拓(Nicolaus A.Otto,1832~1891年)和浪琴(Eugen Langen,1833~1895年)发明了一种更为成功的大气压力式内燃机。
这种内燃机是利用燃烧所产生的缸内压力,随着缸内压力的升高,在膨胀行程时加速一个自由活塞和齿条机构,他们的动量将使得缸内产生真空,然后大气压力推动活塞内行。
齿条则通过滚轮离合器和输出轴相啮合,然后输出功率。
这种发动机的热效率可以达到11%,共生产了近5000台。
由于煤气机必须使用气体燃料,而当时的气体燃料的来源非常困难,这从某种意义上讲就阻碍了煤气机的进一步发展。
曲柄连杆机构matlab课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解曲柄连杆机构的基本原理与运动特性;2. 掌握利用MATLAB软件进行曲柄连杆机构的运动仿真与分析;3. 学会结合实际工程案例,运用所学知识解决曲柄连杆机构的相关问题。
技能目标:1. 能够运用MATLAB软件构建曲柄连杆机构的模型;2. 能够对曲柄连杆机构进行运动分析,并绘制出相应的运动轨迹图;3. 能够根据分析结果,优化曲柄连杆机构的结构参数。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理及MATLAB软件的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重理论与实践相结合;3. 增强学生的团队协作意识,提高沟通与表达能力。
本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践技能的结合。
通过本课程的学习,使学生能够掌握曲柄连杆机构的基本原理,运用MATLAB软件进行运动仿真与分析,培养解决实际工程问题的能力。
同时,课程强调团队合作,提升学生的综合素质,为将来的学术研究和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 曲柄连杆机构基本原理:介绍曲柄连杆机构的类型、特点及其在工程中的应用,重点讲解其运动学及动力学原理。
教材章节:第二章 曲柄连杆机构2. MATLAB软件操作:讲解MATLAB软件的基本操作,包括界面、常用命令、数据类型等,为后续运动仿真打下基础。
教材章节:第一章 MATLAB基础3. 曲柄连杆机构建模与仿真:教授如何使用MATLAB软件构建曲柄连杆机构的模型,进行运动仿真,分析运动特性。
教材章节:第三章 曲柄连杆机构建模与仿真4. 结构参数优化:介绍曲柄连杆机构结构参数对运动性能的影响,教授如何运用MATLAB软件进行参数优化。
教材章节:第四章 曲柄连杆机构优化设计5. 实际工程案例:分析典型曲柄连杆机构在实际工程中的应用,结合MATLAB软件进行案例分析,提高学生解决实际问题的能力。
教材章节:第五章 曲柄连杆机构工程应用案例教学内容安排与进度:共分为五个阶段,每个阶段2学时,共计10学时。
第三章平面任意力系3.1 平面任意力系的简化·主矢与主矩3.2 平面任意力系的平衡条件与平衡方程3.3 物体系统的平衡·静定与静不定问题3.4 平面简单桁架的内力计算3.1 平面任意力系的简化·主矢与主矩所谓平面任意力系是指力系中各力的作用线在同一平面内且任意分布的力系,简称平面力系。
在实际工程中经常会遇到平面任意力系的情形,例如,下图所示的曲柄连杆机构,受力F ,矩为M 1,M 2的力偶以及支座反力F Ax ,F Ay 和F N 的作用,这些力及力偶构成平面任意力系。
3、固定端(或插入端)约束FAxFAyM AA4、平面任意力系的简化结果分析(1)简化为一个力偶当F R = 0,M O ≠0则原力系合成为合力偶,其矩为∑=)(i O O M M F 此时主矩与简化中心选择无关,主矩变为原力系合力偶。
由此很容易证得平面任意力系的合力矩定理:平面任意力系的合力对作用面内任一点的矩等于力系中各力对同一点的矩的代数和。
即∑=)()(R i O O M M F F 当F R ’= 0,M O = 0则原力系平衡。
(3)平面力系平衡例题3-3考虑一小型砌石坝的1m长坝段,受重力和的静水压力作用。
已知h = 8 m,a= 1.5 m,b= 1 m,P1=600 kN,P2=300 kN,单位体积的水重γ = 9.8 kN/m3。
求(1)将重力和水压力向O点简化的结果,(2)合力与基线OA的交点到点O的距离x,以及合力作用线方程。
解:(1)以点O 为简化中心,求主矢∑=′x RxF F ()()kNF F yxR1.95322=+=′∑∑F 329.0cos =′=∑RxF F θ944.0cos −=′=∑RyF F β°±=79.70θ°±°=21.19180β故主矢在第四象限内,与x 轴的夹角为°−79.70F R ’M O θβkN 6.313=22121h qh γ==kN P P F F y Ry 90021−=−−==′∑(2)以点O 为简化中心,求主矩F R ’M O θβ()()()q M P M P M M O O O O ++=21bP a P hh 212321−+×−=γmkN ⋅−= 27.236表明主矩的方向与假设方向相反,及主矩的方向为顺时针。