绘制内燃机机构运动简图

课程设计报告书题目：四冲程内燃机设计【目录】一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路 (1)二、绘制内燃机运动简图（A4） (6)三、绘制连杆机构位置图（A2） (6)四、连杆机构15个位置速度、加速度分析及曲线绘制（A2） (7)i.绘制机构15个位置的速度及加速度多边形 (7)ii.绘制滑块B的位移曲线、速度曲线及加速度曲线 (10)五、动态静力分析（A1） (11)六、计算飞轮转动惯量（不计构件质量）（A4） (14)七、计算发动机功率 (18)八、对曲柄滑块进行机构部分平衡 (18)九、凸轮的轮廓设计（A4） (19)十、绘制内燃机工作循环图（A4） (24)十一、心得体会 (25)一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路根据设计任务书，我们需要解决以下问题：凸轮的参数是多少？如何能让机构正常循环工作？为了解决这个问题，我们需要对整个机构从运动及力学的角度分析。

首先，需要明确四冲程内燃机的工作原理：内燃机是通过吸气、压缩、燃烧、排气四个过程不断重复进行的。

如果在四个冲程里完成吸气、压缩、做功（燃烧、膨胀）、排气的循环动作，就叫做四冲程。

相应的内燃机叫四冲程内燃机。

第一冲程，即吸气冲程。

这时曲轴向下转动，带动活塞向下，同时通过齿轮带动凸轮向下旋转，是凸轮的突起部分顶开进气阀门，雾状汽油和空气混合的燃料被吸入气缸。

第二冲程，即压缩冲程。

曲轴带动活塞向上，凸轮的突起部分已经转两个过去，进气阀门被关闭，由于凸轮只转了14周，所以排气阀门仍然处于关闭状态。

活塞向上运动时，将第一冲程吸入的可燃气体压缩，被压缩的气体的压强达到0.6～1.5兆帕，温度升高到300摄氏度左右。

第三冲程是做功冲程。

在压缩冲程末火花塞产生电火花，混合燃料迅速燃烧，温度骤然升高到2000摄氏度左右，压强达到3～5兆帕。

高温高压烟气急剧膨胀，推动活塞向下做功，此时曲柄转动半周而凸轮转过14周，两个气阀仍然紧闭。

第四冲程是排气冲程。

1．绘制下图手摇唧筒的机构运动简图？并计算该机构的自由度。

答：该机构有3个活动构件；3个转动副、1个移动副，即4个低副；无高副。

自由度F=3n-2P L -P H =3×3―2×4―0=12．试绘制该内燃机机构的机构运动简图，并计算该机构的自由度。

1.试绘制该内燃机机构的机构运动简图，并计算该机构的自由度。

自由度F=3n －2P L －P H =3×5－2×6－2=1注：n 为活动构件数 P L 为低副数P H 为高副数3．简述铰链四杆机构的曲柄存在条件及类型判别准则？ 答：铰链四杆机构有曲柄存在的条件是：（1）最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和； （2）在机架和连架杆当中必有一杆是最短杆。

若最短杆与最长杆的长度之和小于等于其余两杆长度之和，则（1）当取最短杆的邻边为机架时，该机构称为曲柄摇杆机构；812345678（2）当取最短杆为机架时，该机构称为双曲柄机构；（3）当取最短边对边为机架时，该机构称为双摇杆机构。

若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取哪一构件为机架，均无曲柄存在，该机构都是双摇杆机构。

4．右图铰链四杆机构ABCD，根据基本类型的判别准则，说明分别以AB、BC、CD、AD各杆为机架时，属于何种机构。

解：AB+CD=20+55=75AB+BC=30+50=80＞75故满足曲柄存在的第一个条件。

1）以AB、CD为机架，铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。

2）以BC为机架，则该机构为双摇杆机构。

3) 以AD为机架，则该机构为双曲柄机构。

5．凸轮机构按不同的分类方式可以分为哪几类？按凸轮形状分：盘形凸轮圆柱凸轮移动凸轮按从动杆运动方式分类：移动从动推杆凸轮机构、摆动从动推杆凸轮机构按从动杆端部形状分类：尖顶从动杆凸轮机构、滚子从动杆凸轮机构、平底从动杆凸轮机构按锁合方式分类：力锁合、形锁合。

6．凸轮机构的优缺点？1）优点：只要具有适当的凸轮轮廓，就可以使从动杆得到任意预定的运动规律，结构简单紧凑，设计方便，在自动机械中广泛应用。