最新发动机设计说明书1
- 格式:doc
- 大小:1.35 MB
- 文档页数:32
发动机设计说明书1精品好文档,推荐学习交流«Skip Record If...»课程设计课程名称:发动机设计设计题目:曲轴设计学院:交通工程专业:车辆工程年级: 2010级学生姓名:赵友指导教师:毕玉华(教授)日期: 2013年9月教务处制2.1.7 机械效率«Skip RecordIf...»=0.842.1.8 平均多变压缩指数«Skip RecordIf...»=1.362.1.9 平均多变膨胀指数«Skip RecordIf...»=1.26 2.2 燃料燃烧化学计算2.2.1 理论空气量的计算= + - )= + - )= + - )=0.494(kgkcal/kg) =0.494(kgkcal/kg)换算成重量:L=28.962.2.2理论分子变化系数=1 +=1 + =1.04 =1.042.2.3 实际分子变化系数== = 1.043 1.043 2.3燃气过程参数的确定与计算2.3.1 压缩始点的气体状态四冲程柴油机在进气门关闭后,压缩始点的温度:当为非增压时=非增压四冲程柴油机:取=15k,750k= 20k750k残余废气系数=0.03~0.06,取=0.03 =0.03= ĥ 325.7282K 325.7282K 压缩始点时的压强:=(0.090~0.098)Pa=0.9×98.39=88.551KPa Pa=88.551KPa2.3.2 压缩终点的气体状态压缩终点的温度:=912Kª 912KͶ压缩终点的压力:=4342KPa4342KPa2.3.3 燃烧过程及燃烧终点气体状态柴油机的最大爆发压力:Pz=8000KPa Pz=8000KPa压力升高比:λ=Pz/Pc=1.84,取λ=1.8 λ=1.8燃烧终点的温度:«Skip Record If...»=1642.9K «Skip RecordIf...»Hu=42500kj/kg=10153kcal/kg假定所求温度,由表3-3和3-4得:«Skip Record If...»«Skip Record If...»=2097K «Skip RecordIf...»换算成摄氏温度为1804度,与假设温度符合。
燃烧终点z的气缸容积:«Skip Record If...»«Skip RecordIf...»«Skip Record If...»V=«Skip RecordIf...»Error!Digitexpected.«Skip Record If...»«Skip RecordIf...»初期膨胀比:«Skip Record If...»«Skip Recor dIf...»«Skip Record If...»«Skip RecordIf...»2.3.4 膨胀终点气体状态对于柴油机取=1.26«Skip Record If...»=335KPa«Skip RecordIf...»«Skip Record If...»=1089.8K Error! Digitexpected.«Skip RecordIf...»=1089.8K2.3.5 示功图的绘制示功图绘制步骤:上面已经算出a、c、y、z、b五个点的值,定熵燃烧部分的曲线用«Skip Record If...»把V取等步长求出P,用matlab画出出示功图:2.4发动机性能参数2.4.1平均指示压力理论平均指示压力:==8.8018, 换算成880.18Kpa «Skip RecordIf...»取丰满系数为=0.95«Skip Record If...»836.17Kpa «Skip RecordIf...»=836.17Kpa2.4.2 平均有效压力:«Skip Record If...»=702.38Kpa «Skip RecordIf...»=702.38Kpa其中,机械效率为=0.84。
2.4.3 有效功率:«Skip Record If...»=25.8372kw P=25.8372kw2.4.4 充量系数的计算«Skip Record If...»=0.8336 «Skip RecordIf...»0.83362.4.5 指示热效率«Skip Record If...»=0.4146 «Skip RecordIf...»0.41462.4.6 燃油消耗率:有效燃油消耗率:«Skip Record If...»=243.21(g/kw.h) «Skip RecordIf...»234.21(g/kw.h)2.4.7 发动机总进气量四冲程发动机:空气气体常数R=29.27扫气系数«Skip Record If...»=0.0361 kg/s «Skip RecordIf...»0.0361(kg/s)3、活塞位移、活塞侧击力、加速度随曲轴转角变化曲线3.1活塞随曲轴转角的位移图活塞的位移由上止点开始计量,得«Skip Record If...»(式中r是曲柄半径,是连杆大小头中心距)3.2活塞速度随曲轴转角的变化曲线对活塞位移求一阶导数就得到近似活塞的速度公式:«Skip Record If...»3.3活塞加速度随曲轴转角的变化曲线对速度公式求一阶导数得近似活塞加速度公式:«Skip Record If...»4、气缸压力、活塞侧击力、连杆力、主轴颈负荷图4.1气缸压力随曲轴转角变化曲线曲线绘制的基本思想:将曲线分为三段处理,分别是曲轴转角为0-180,180-540,540-720.其中首段为Pa的压力,尾端为第三段到大气压力的过渡段,线性处理即可。
第二段根据p-v图的画法,根据不同转角下的气缸体积变化即可得到曲线。
用到的公式:作用于活塞的力:«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»4.2 气缸侧击力和连杆力随曲轴转角的变化曲线活塞侧击力:«Skip Record If...»连杆力:«Skip Record If...»4.3曲柄销处收到离心力和连杆力的合力«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»4.4 第一主轴颈直角坐标及极坐标负荷图«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»4.5第二主轴颈极坐标负荷图Error! Digit expected.默认各缸均匀、没有平衡重、且连杆大头在曲柄销正中间,第二曲拐相对第一曲拐360°带入下式:«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»4.6 各缸转矩图«Skip Record If...»5 曲轴设计及强度校核5.1 参数选取根据教材p197页表12-1选取参数,已知缸径则可以选取如下参数。
5.1.1 主轴颈直径d1=70mm,长度L1=41mm «Skip Record If...»=42mm d1=70mm L1=41mm«Skip RecordIf...»=42mm5.1.2 曲柄销直径d2=62mm,长度L2=36mm,d2‘=30mm,偏心距«Skip Record If...»=4mm d2=62mmL 2=36mm,d2‘=30mm«SkipRecordIf...»=4mm5.1.3 曲柄臂宽度«Skip Record If...»=114mm,厚度«Skip Record If...»=25.5mm b=114mm«Skip Record剪力。
«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»1-1、2-2截面危险点应力:主轴颈圆角处:,曲柄销圆角处:主轴颈圆角处和曲柄销圆角处当量«Skip Record If...»应力变化曲线:5.2.2 油孔所在中心平面 对于3-3截面 弯矩:«Skip Record If...»扭矩:«Skip Record If...»抗弯截面系数:«Skip Record If...» 抗扭截面系数«Skip Record If...» 油孔边缘危险点应力:«Skip Record If...»;«Skip Record If...»弯矩扭矩随曲轴转角变化图:油孔截面处当量应力«Skip Record If...»变化曲线:5.3 疲劳安全系数的计算5.3.1判断危险点主轴颈圆角处最大当量应力«Skip Record If...»=55.14Mpa 主轴颈圆角«Skip RecordIf...»=55.14Mpa曲柄销圆角处最大当量应力«Skip Record If...»=35.19Mpa 曲柄销圆角«Skip RecordIf...»=35.19Mpa油孔处的当量应力«Skip Record If...»=74.16Mpa 油孔截面«SkipRecordIf...»=74.16Mpa根据以上计算的结果,对各个危险点的当量应力进行比较得,可得油孔处的当量应力最大,所以曲轴油孔处的截面是最危险截面,安全系数的计算则校。