内燃机设计课程设计说明书
内燃机设计课程设计说明书
1.引言
在内燃机设计课程中，本设计说明书旨在指导学生完成一台内
燃机的设计。本说明书包含了内燃机设计的各个方面，包括设计目标、设计过程、材料选择、零部件设计和组装、测试与优化等内容。
2.设计目标
本设计的目标是设计一种满足特定要求的内燃机。设计要求包
括性能指标、尺寸限制、经济性和环保要求等方面。
2.1 性能指标
在设计过程中，需要确定内燃机的性能指标，包括功率、转速、燃料消耗率、排放等方面的要求。需要根据实际应用场景确定这些
指标。
2.2 尺寸限制
内燃机的设计还需要考虑尺寸限制，包括整机尺寸、零部件尺
寸等方面的要求。这些限制可能来自于实际应用场景、安装空间或
其他因素。
2.3 经济性要求
经济性是内燃机设计中一个重要的考虑因素。需要考虑内燃机的制造成本、使用成本以及修理和维护成本等方面的要求。
2.4 环保要求
内燃机的设计还需要考虑环保要求，包括排放物限制、噪音限制等方面的要求。需要选择合适的材料和设计方法来减少对环境的影响。
3.设计过程
内燃机的设计过程包括准备阶段、概念设计、详细设计和优化等阶段。
3.1 准备阶段
在准备阶段，需要明确设计目标和要求，并收集相关的背景资料。还需要确定设计团队的组成和分工，并制定详细的项目计划。
3.2 概念设计
概念设计阶段是内燃机设计的初步设计阶段，需要确定内燃机的整体结构和工作原理。在这个阶段，可以采用草图、CAD模型和相关计算来确定内部布置、尺寸和关键部件。
3.3 详细设计
在详细设计阶段，需要对内燃机的各个零部件进行详细设计。包括发动机体、气缸、活塞、连杆、曲轴、进气和排气系统、燃油喷射系统等零部件的设计。
3.4 优化
在最后的优化阶段，需要对设计进行评估和修改，以达到设计目标。可以使用仿真软件进行性能分析和优化设计。
4.材料选择
在内燃机设计中，材料的选择是非常重要的。需要根据材料的特性、使用环境和经济性等因素来选择合适的材料。常用的材料包括铁系合金、铝合金和不锈钢等。
5.零部件设计和组装
在内燃机设计中，需要对各个零部件进行详细设计，包括发动机体、气缸、活塞、连杆、曲轴、进气和排气系统、燃油喷射系统等。设计完成后，需要进行零部件的组装和调试。
6.测试与优化
设计完成后，需要进行内燃机性能的测试和评估。可以使用实验室测试设备和仪器进行性能测试，比如功率输出、燃油消耗率和排放等方面的测试。
7.附件
本文档涉及以下附件：
- 设计图纸：包括内燃机的总体设计图和各个零部件的详细设计图。
- 计算表格：包括设计过程中的各种计算、分析和优化结果。
- 实验数据：包括性能测试和优化实验中获得的数据。
8.法律名词及注释
- 版权：指对作品（包括文字、图片、图表等）所享有的专有权利，包括复制、发行、展览、表演、广播和演奏等权利。
- 专利：指对发明的保护措施，使得他人在一定期限内不能未经许可制造、使用或销售该发明。
- 商标：指用于区分不同来源和品质的商品或服务的标识，如商标名称、商标图案等。
- 法律责任：指因违反法律规定而产生的责任，并可能承担相应的法律后果。
内燃机课程设计指导书1000字 内燃机课程设计指导书 一、课程名称：内燃机 二、课程性质：专业限选课 三、学时安排： 32学时 四、先修课程：机械原理、热力学及流体力学 五、课程目标 本课程旨在系统介绍内燃机的基本结构、工作原理、运转过程和计算方法，以及应用场合。通过本课程的学习，学生应该能够掌握以下知识： 1.能够识别和描述汽油机、柴油机的基本结构、原理和工作过程。 2.能够计算内燃机的功率、油耗、效率等基本参数，以及应用方面的问题。 3.了解内燃机在发电、机车、农机、船舶等领域中的应用，以及在环境和安全等领域中的问题。 六、教学内容 教学内容分为两部分：核心内容和拓展内容。 核心内容： 1.内燃机的基本结构和工作原理：汽油机和柴油机的结构、原理、基本参数和特点，燃烧过程和热力过程，工作循环和基本运转过程等。 2.内燃机的性能计算：内燃机的功率、油耗、效率、热效率等基本参数，以及应用方面的问题。 3.内燃机的应用：内燃机在各个领域中的使用，如发电机、车辆、农机、船舶、航空等。以及在环境和安全方面的问题。 拓展内容：
1.内燃机的设计与优化 2.内燃机的未来发展方向 七、教学方法 本课程采用多种教学方法，包括： 1.传统课堂讲解：讲授内燃机的基本理论与知识，帮助学生掌握基 本的内燃机知识。 2.探究式教学：在教师的引导下，通过大量的案例分析和计算训练，培养学生自主学习、自主思考的能力。 3.实验教学：通过实际操作和观察，让学生了解内燃机的基本结构 和工作原理，加深对内燃机的理解。 4.研讨式教学：通过研究内燃机的历史和未来发展方向，促进学生 对内燃机的全面理解和深入思考能力。 八、考核方式 1.平时成绩（30%）：包括课堂、实验、作业等。 2.期中考试（30%）：主要测试学生对内燃机的基本理论和应用方面 的掌握程度。 3.期末考试（40%）：主要测试学生的综合能力，包括理论考试、计 算题和分析题等。 九、参考书目 1.《内燃机基础》，范子杰主编，机械工业出版社 2.《内燃机理论与设计》，张津康主编，北京大学出版社 3.《内燃机原理与性能计算》，杨宁平主编，机械工业出版社 4.《内燃机应用与管理》，胡继武主编，中国石化出版社 5.《汽车技术手册》 免责声明：本指导书仅供参考，教学过程中还应根据实际情况进行 调整和完善。
机械原理课程设计说明书 题目内燃机机构设计及其运动分析 第一章设计要求 1.1 设计题目 内燃机机构设计及其运动分析 1.2 机构示意图
该机构由气缸（机架）中活塞（滑块B）驱动曲柄，曲柄轴上固联有齿轮1，通过齿轮2驱动凸轮上齿轮3，凸轮控制配气阀推杆运动。 1.3 原始数据 齿轮参数：压力角，齿顶高系数，顶隙系数。气阀推杆运动规律：升程和回程均为简谐运动。
第二章 机构设计与分析 2.1齿轮机构传动设计 分度圆直径 8421411=?==mz d 6015422=?==mz d 16842433=?==mz d 机构传动比 71429.01 22112-===z z i ωω 8.2233223-== =z z i ωω 齿轮变位系数 11765.017 14171717*min =-=-=a h z x 齿轮机构的传动类型
齿轮1、2：不等变位齿轮正传动（min x 的值大于零） 齿轮2、3：不等变位齿轮正传动（min x 的值大于零） 齿轮啮合时的压力角 确定齿轮1 2的压力角α'12 o o o inv inv z z x x inv 98.202015 2111765.020tan 2)(tan 212 212112='++?=+++='αααα解得：确定齿轮2、3的压力角α'23 o o o inv inv z z x x inv 63.202042 1511765.020tan 2)(tan 223 323223='++?=+++='αααα解得：齿轮的实际中心距 设齿轮1、2及2、3的实际中心距为12 a '和23a ' 齿轮1、2的标准中心距 ()72)1521(42 121121212=+?=+=+=z z m r r a 中心距可分性公式 45974.7298.20cos 20cos 72cos cos cos cos 12121212 =='?='?='?'o o a a a a αααα 齿轮2、3的标准中心距 ()114)4215(42 121323223=+?=+=+=z z m r r a
能源专业综合课程设计指导书 1 目的、要求 一、内燃机课程设计的目的： 1、复习、巩固已学过的内燃机课程，是对内燃机原理、结构设计、动力学和制造工艺等内容学习效果的一次全面考察。 2、通过对一台增压车用柴油机的初步设计，掌握内燃机的热力过程、动力学性能的理论分析和计算方法，熟悉柴油机的结构和设计过程。 3、提高学生的分析、计算和绘图能力。 二、主要内容和时间安排 本设计要求学生对一台四冲程增压车用柴油机进行初步设计，完成一定的计算工作量和绘图工作量。具体任务，见各人的任务书。其主要内容和时间安排如下： 三、基本要求 1、纪律要求： （1）禁止相互抄袭，一经发现，设计不能通过。 （2）平时占总成绩的30%，包括出勤和答疑。 2、基本业务要求： （1）仔细阅读内燃机课程设计指导书，按指导书规定的步骤进行设计，按质按量完成任务书规定的内容。 （2）计算过程中选用的参数必须在常用的范围之内，曲轴转角每5°取一个计算点，计算结果保留四位有效数字，且误差应在5%以下。 （3）允许用计算机进行计算，但禁止程序相互转用，并且必须在说明书后附上自编的源程序。 （4）所画图纸必须符合标准，图线、图面整洁美观、配置合理。零件图标注的尺寸、精度、粗糙度、形位公差等完整、正确。装配图的总体尺寸、技术条件、件号标注等齐全。标题栏、明细表按国家规定绘制。汉字采用仿宋体书写，汉字、数字大小相同。 （5）设计说明书要求打印，内容完整、图标清晰，不少于6000字。
2 柴油机基本参数选定 一、柴油机设计指示 设计一台新的四冲程增压柴油机，其设计指标如下： 1、功率Pe 有效功率是柴油机的基本性能指标。Pe 柴油机的用途选定，任务书已经指定了所设计的柴油机的有效功率Pe 。 2、转速n 转速的选用既要考虑被柴油机驱动的工作机械的需要，也要考虑转速对柴油机自身工作的影响。一般车用柴油机转速为2000r/min ～4000r/min ，一般不超过5000 r/min ，任务书已经指定了所设计的柴油机的转速。 3、冲程数τ 本设计中的车用柴油机都采用四冲程，即τ=4 4、平均有效压力Pme 平均有效压力Pme 表示每一工作循环中单位气缸工作容积所做的有效功，是柴油机的强化指标之1所示。 5、有效燃油消耗率be 这是柴油机最重要的经济性指标。影响柴油机经济性的因素很多，在设计中要仔细分析。四冲程非增压柴油机195～240[g/(kw·h )]，。 6、可靠性和寿命 可靠性和寿命是车用柴油机的基本要求之一，设计时必须提出具体指标，但本课程设计从略。 此外，设计指标还可能包括造价、排污、噪声等方面的因素。 二、柴油机基本结构参数选用 由有效功率计算公式：τ 30e n V i P P s em ???= （1.1） 可知：由于功率Pe 、转速n 、缸径D 、冲程数τ任务书已经给出，根据表1中参考样机的平均有效压力Pme ，选取本设计的平均有效压力（注：可以与参考样机的平均有效压力一样），则根据公式（1.1）即
机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析 二级学院机械工程学院 年级专业 13材料本科班 学号 学生姓名 指导教师朱双霞 教师职称教授
目录 第一部分绪论 (2) 第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3) 2.1 设计题目及机构示意图 (3) 2.2 机构简介 (3) 2.3 设计数据 (4) 第三部分设计内容及方案分析 (6) 3.1 曲柄滑块机构设计及其运动分析 (6) 3.1.1 设计曲柄滑块机构 (6) 3.1.2 曲柄滑块机构的运动分析 (7) 3.2 齿轮机构的设计 (11) 3.2.1 齿轮传动类型的选择 (12) 3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (13) 3.3 凸轮机构的设计 (13) 3.3.1 从动件位移曲线的绘制 (14) 3.3.2 凸轮机构基本尺寸的确定 (15) 3.3.3 凸轮轮廓曲线的设计 (16) 第四部分设计总结 (18) 第五部分参考文献 (20) 第六部分图纸 (21)
第一部分绪论 1.本课程设计主要内容是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析，在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。 2. 内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能是气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞做功。再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外做功的过程。其他过程都是为更好的实现做功过程而需要的过程。四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭；压缩行程时，气缸、内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并做功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。
机械原理课程设计 说明书 设计题目：内燃机结构设计及其运动分析 目录 第1章设计要求 1.1 设计题目………………………………………………… (2) 1.2 机构示意图……………………………………………… (2) 1.3 原始数据…………………………………………………
(3) 第2章齿轮机构传动设计 2.1机构传动比 (4) 2.2齿轮变位系数的选择 (4) 2.3齿轮基本参数的计算 (4) 2.4主要计算结果 (9) 第3章连杆机构设计和运动分析 3.1杆件尺寸确定 (10) 3.2解析法分析机构运动 (10) 3 .3图解法分析机构的三个瞬时位置 (12) 第4章凸轮机构设计 4.1解析法分析凸轮运动 (13) 4.2解析法求凸轮理论轮廓曲线 (16) 4.3解析法求凸轮实际轮廓曲线 (18) 附录A 电算源程序(MA TLAB） 附录B 图解法分析连杆机构 附录C 图解法分析凸轮轮廓曲线 参考文献 第1章设计要求
1.1 设计题目 内燃机机构设计及其运动分析 1.2 机构示意图 该机构由气缸（机架）中活塞（滑块B）驱动曲柄，曲柄轴上固联有齿轮1，通过齿轮2驱动凸轮上齿轮3，凸轮控制配气阀推杆运动。 1.3 原始数据 方案号：一 活塞冲程H：300mm 齿轮转速错误！未找到引用源。:650rpm 齿轮错误！未找到引用源。:22 齿轮错误！未找到引用源。:16 齿
轮错误！未找到引用源。:44 模数m:3.5mm 距离错误！未找到引用源。:63mm 距离错误！未找到引用源。:101.5mm 基圆半径错误！未找到引用源。:35mm 升程角错误！未找到引用源。\deg：60 远休止角错误！未找到引用源。\deg：0 回程角错误！未找到引用源。\deg：60 近休止角错误！未找到引用源。\deg：240 汽阀冲程h：9mm 齿轮参数：压力角错误！未找到引用源。，齿顶高系数错误！未找到引用源。顶隙系数错误！未找到引用源。。气阀推杆运动规律：升程和回程均为简谐运动。 第2章齿轮机构传动设计 2.1机构传动比
机械原理课程设计说明书 题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析 二级学院机械工程学院 年级专业13材料本科班 学号 学生姓名 指导教师朱双霞 教师职称教授 目录 第一部分绪论 (2) 第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3) ２、1 设计题目及机构示意图 (3) 2、2 机构简介 (3) 2、3 设计数据…………………………………………………… ４ 第三部分设计内容及方案分析…………………………………… ６ 3、1 曲柄滑块机构设计及其运动分析………………………… ６
3、1、1 设计曲柄滑块机构……………………………………… ６ 3、1、2 曲柄滑块机构得运动分析……………………………… ７ 3、2 齿轮机构得设计…………………………………………… １1 3、２、1 齿轮传动类型得选择…………………………………… 12 3、2、2 齿轮传动主要参数及几何尺寸得计算………………… 13 3、3 凸轮机构得设计 (13) 3、3、1 从动件位移曲线得绘制 (14) ３、３、2 凸轮机构基本尺寸得确定………………………………1５ 3、3、3 凸轮轮廓曲线得设计 (1) ６ 第四部分设计总结 (18) 第五部分参考文献 (20) 第六部分图纸 (2) １ 第一部分绪论 1、本课程设计主要内容就是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析,在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制
图》、《高等数学》等多门课程知识。 2、内燃机就是一种动力机械，它就是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出得热能直接转换为动力得热力发动机。通常所说得内燃机就是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料与空气混合，在其气缸内燃烧,释放出得热能就是气缸内产生高温高压得燃气。燃气膨胀推动活塞做功。再通过曲柄连杆机构或其她机构将机械功输出，驱动从动机械工作。内燃机得工作循环由进气、压缩、燃烧与膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程就是对外做功得过程。其她过程都就是为更好得实现做功过程而需要得过程。四冲程就是指在进气、压缩、膨胀与排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。进气行程时,此时进气门开启,排气门关闭;压缩行程时，气缸、内气体受到压缩,压力增高,温度上升;膨胀行程就是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压,推动活塞下行并做功;排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始,进行下一个工作循环。 第二部分课题题目及主要技术参数说明 2、1 课题题目 单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析
目录 第1章绪论 (4) 1.1题目分析 (4) 1.2设计研究的主要内容 (4) 第2章连杆组的设计 (15) 2.1连杆的工作情况、设计要求和材料选用 (15) 2.2连杆长度的确定 (16) 2.3连杆小头的设计 (16) 2.4连杆杆身的设计 (17) 2.5连杆大头的设计 (17) 2.6连杆强度计算 (18) 2.7连杆螺栓设计 (25) 2.8本章小结 (27) 总结 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)
第1章 绪论 1.1 题目分析 曲柄连杆机构是发动机的传递运动和动力的机构，通过它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。因此，曲柄连杆机构是发动机中主要的受力部件，其工作可靠性就决定了发动机工作的可靠性。随着发动机强化指标的不断提高，机构的工作条件更加复杂。在多种周期性变化载荷的作用下，如何在设计过程中保证机构具有足够的疲劳强度和刚度及良好的动静态力学特性成为曲柄连杆机构设计的关键性问题。 通过设计，确定发动机曲柄连杆机构的总体结构和零部件结构，包括必要的结构尺寸确定、运动学和动力学分析、材料的选取等，以满足实际生产的需要。 在传统的设计模式中，为了满足设计的需要须进行大量的数值计算，同时为了满足产品的使用性能，须进行强度、刚度、稳定性及可靠性等方面的设计和校核计算，同时要满足校核计算，还需要对曲柄连杆机构进行动力学分析。 为了真实全面地了解机构在实际运行工况下的力学特性，本文采用了多体动力学仿真技术，针对机构进行了实时的，高精度的动力学响应分析与计算，因此本研究所采用的高效、实时分析技术对提高分析精度，提高设计水平具有重要意义，而且可以更直观清晰地了解曲柄连杆机构在运行过程中的受力状态，便于进行精确计算，对进一步研究发动机的平衡与振动、发动机增压的改造等均有较为实用的应用价值。 本次设计柴油机型号为TOYOTA 汽油机，基本参数为： rpn 6000n mm 697.78===转速行程缸径S m m D 1.2 设计研究的主要内容
内燃机课程设计说明书 1 方案选择及总体设计 内燃机总体设计和方案选择是设计工作的第一阶段，在产品总体设计中要选择和确定内燃机的主要设计参数，在进行热计算和外特性计算及主要零部件设计前，首先要选择零部件的类型、布局方式。如：气缸的布局方式、燃烧室的选择、缸心距的确定、压缩比的选取、活塞行程比的选取、曲柄连杆比的选取等。 1.1汽油机主要参数的确定 （1）冲程数的选择—四冲程 二冲程汽油机和四冲程汽油机相比，尽管当二冲程发动机的工作容积和转速与四冲程发动机相同时，在理论上它的功率应该是四冲程的两倍；且因其做功频率较高，其工作运转较均匀平稳；并且其构造简单，质量小，使用方便。但同时二冲程相比四冲程有以下主要缺点： 1)二冲程汽油机的热负荷比较高，特别是活塞组的热负荷比较高（活塞顶的平均温度比四 冲程汽油机约高50~60℃）,而且气缸内压力总是大于一个大气压，使活塞环在环槽中活动性减小，积碳不易排除，容易使活塞环失去工作能力；由于作用在轴承上的负荷是单向的，这对润滑不利。使二冲程汽油机的使用可靠性与寿命不如四冲程汽油机。 2)二冲程汽油机换气质量差，使燃烧条件变差，同时带动换气泵业需要消耗一部分功率， 且有一部分新鲜可燃混合气随同废气排出，因此其经济性不如四冲程汽油机。 3)二冲程汽油机热负荷较高，因而对机油质量要求比四冲程汽油机高；由于机油容易窜入 扫气孔和排气孔边缘，随气流进入气缸燃烧或从排气管排出，因此，机油的消耗率较大。 4)高压泵与喷油嘴的工作较繁重，寿命较短。 此外，二冲程汽油机的噪音、排气污染都比四冲程汽油机严重，因此二冲程汽油机在汽车上很少用，在摩托车上应用较广。 因此本设计中选四冲程汽油机（τ=4）。 （2）气缸数和布置方式的选择—六缸、V型排列、气缸夹角取90°. 发动机的汽缸数和气缸布置方式，对其外形尺寸、平衡性和制造成本等都有很大影响。由于发动机排量等于气缸的排量与气缸数的乘积，所以在发动机排量相等的条件下，气缸数越多，每一气缸的尺寸就越小，零件尺寸也小。在给定的功率要求下，如果平均有效压力和活塞平均速度不变，则内燃机的升功率和缸数的平方成正比。也就是说多缸发动机比较紧凑轻巧，往复质量平稳性好，转矩匀称性得到改善，使多缸发动机运转平顺，而且启动容易，加速响应性好。同时发动机的转速也可以高些，升功率也提高，但是，随着气缸数的增加，发动机零件数量增加，结构复杂，可靠度下降，质量和尺寸相对增大，制造成本也相应提高。 汽车发动机的气缸数量有2缸、3缸、4缸、5缸、6缸、8缸、12缸等，其中3、4、6、8缸最多。 对汽车发动机来说，一般采用两种气缸排列方式，一种是单列式，亦称L式，其特点是结构简单，可以使用一个整体式气缸盖，单列式发动机可以是气缸直列的（即直列式发动机）；也可以是斜置式或水平安置的，发动机中气缸直立的和斜置的比较多。令一种气缸排列方式是两列气缸成V型排列，其特点是总体结构比较紧凑，由于发动机的长度和高度尺寸比较小，在汽车上布置起来比较方便，缺点是机体形状比较复杂，至少需要使用两个气缸盖，所以制造成本较高。
内燃机设计课程设计说明书 内燃机设计课程设计说明书 1.引言 在内燃机设计课程中，本设计说明书旨在指导学生完成一台内 燃机的设计。本说明书包含了内燃机设计的各个方面，包括设计目标、设计过程、材料选择、零部件设计和组装、测试与优化等内容。 2.设计目标 本设计的目标是设计一种满足特定要求的内燃机。设计要求包 括性能指标、尺寸限制、经济性和环保要求等方面。 2.1 性能指标 在设计过程中，需要确定内燃机的性能指标，包括功率、转速、燃料消耗率、排放等方面的要求。需要根据实际应用场景确定这些 指标。 2.2 尺寸限制 内燃机的设计还需要考虑尺寸限制，包括整机尺寸、零部件尺 寸等方面的要求。这些限制可能来自于实际应用场景、安装空间或 其他因素。 2.3 经济性要求
经济性是内燃机设计中一个重要的考虑因素。需要考虑内燃机的制造成本、使用成本以及修理和维护成本等方面的要求。 2.4 环保要求 内燃机的设计还需要考虑环保要求，包括排放物限制、噪音限制等方面的要求。需要选择合适的材料和设计方法来减少对环境的影响。 3.设计过程 内燃机的设计过程包括准备阶段、概念设计、详细设计和优化等阶段。 3.1 准备阶段 在准备阶段，需要明确设计目标和要求，并收集相关的背景资料。还需要确定设计团队的组成和分工，并制定详细的项目计划。 3.2 概念设计 概念设计阶段是内燃机设计的初步设计阶段，需要确定内燃机的整体结构和工作原理。在这个阶段，可以采用草图、CAD模型和相关计算来确定内部布置、尺寸和关键部件。 3.3 详细设计
在详细设计阶段，需要对内燃机的各个零部件进行详细设计。包括发动机体、气缸、活塞、连杆、曲轴、进气和排气系统、燃油喷射系统等零部件的设计。 3.4 优化 在最后的优化阶段，需要对设计进行评估和修改，以达到设计目标。可以使用仿真软件进行性能分析和优化设计。 4.材料选择 在内燃机设计中，材料的选择是非常重要的。需要根据材料的特性、使用环境和经济性等因素来选择合适的材料。常用的材料包括铁系合金、铝合金和不锈钢等。 5.零部件设计和组装 在内燃机设计中，需要对各个零部件进行详细设计，包括发动机体、气缸、活塞、连杆、曲轴、进气和排气系统、燃油喷射系统等。设计完成后，需要进行零部件的组装和调试。 6.测试与优化 设计完成后，需要进行内燃机性能的测试和评估。可以使用实验室测试设备和仪器进行性能测试，比如功率输出、燃油消耗率和排放等方面的测试。 7.附件
活塞内燃机课程设计说明书
课程设计说明书 设计题目：395柴油机活塞设计 班级：能工131 学号：1311603102 姓名：姚婷 指导老师：侯全会 日期：2016年12月30日
目录 目录 (ii) 1 任务要求........................................ 错误!未定义书签。 2 柴油机曲柄连杆机构的动力学计算.................. 错误!未定义书签。 2.1 原始参数...................................... 错误!未定义书签。 2.2 动力计算...................................... 错误!未定义书签。 1 任务要求 (1) 2 柴油机曲柄连杆机构的动力学计算 (2) 2.1 原始参数 (2) 2.2 动力计算 (3) 3. 零部件设计 (17) 3.1活塞作用 (17) 3.2活塞的工作条件和设计要求 (18) 3.3活塞的材料 (20) 3.4活塞结构要求 (20) 3.5 活塞的计算 (24) 4.课程设计小结 (25) 5. 参考资料及文献 (25)
1任务要求 (1).柴油机的曲柄连杆机构设计 (2).计算活塞运动规律及曲柄连杆机构受力分析 (位移，速度，加速度，气体力，往复惯性力，连杆力，切向力，径向力，侧压力，单缸输出转矩，总转矩) (3).编写课程设计说明书 内容包括：封面，目录，原始资料及数据，设计计算及说明。参考资料及文献等，计算机打印，装订成册。
2 柴油机曲柄连杆机构的动力学计算 2.1 原始参数 原始参数及已知条件 1）柴油机型号：395柴油机 2）燃烧室形式：涡流式气缸直径D：95mm 3）活塞行程S：115mm 4）总排量：2.445L 5）标定转速(r/min)：2400 6）压缩比 ：18.5 : 1 7）连杆长：175mm 8）质量：活塞764g 连杆大头812g，小头438g 9）曲柄半径57.5mm； 10）连杆比0.329； 11）活塞面积6939.778mm³； 12）标定功率35KW； 13）活塞平均速度(m/s)：9.2m/s
内燃机课程设计课程设计说明书 2011年 12月
内燃机课程设计 目录 一．柴油机工作过程的热力学分析 1．原始参数及选取参数 2．热力分析计算参数 二．活塞组的设计 1．概述 2．活塞的选型 3．活塞的基本设计 3。1活塞的主要尺寸 3.2活塞头部设计 3.3活塞销座的设计 3.4活塞裙部及其侧表面形状设计 3。5活塞与缸套的配合间隙 3。6活塞重量 3。7活塞强度计算 4．活塞的冷却 5．活塞的材料及工艺 6．活塞销的设计 6。1活塞销的结构及尺寸
内燃机课程设计6。2轴向定位 6。3活塞销和销座的配合 6.4活塞销的强度校核 6.5活塞销材料及强化工艺 7．活塞环的设计 7。1活塞环的选择 7。2活塞环主要参数选择 7.3活塞环的材料选择及成型方法 7。4活塞环的间隙 7。5环槽尺寸 三．连杆组的设计 1．概述 2．连杆的结构类型 3．连杆的基本设计 3。1主要尺寸比例 3。2连杆长度 4．连杆小头设计 4.1连杆小头结构 4。2小头结构尺寸
内燃机课程设计 4.3连杆衬套 5．连杆杆身 6．连杆大头 6。1连杆大头结构 6。2大头尺寸 6.3大头定位 7．连杆强度的计算校核 7.1连杆小头 7.2连杆杆身 7.3连杆大头 8．连杆螺栓的设计 四.曲轴组的设计 1. 曲轴的概述 1.1曲轴的工作条件和设计要求 1。2曲轴的结构型式 1。3曲轴的材料 2。曲轴的主要尺寸确定 2。1主轴颈 2。2曲柄销 2.3曲柄臂 2.4曲轴圆角 2.5提高曲轴疲劳强度方法 3. 曲轴油孔位置
内燃机课程设计 4。曲轴端部结构 5. 曲轴平衡块 6。曲轴的轴向定位 7. 曲轴疲劳强度计算 7。1强度计算已知条件 7.2强度计算已知曲轴载荷 7.3 圆角疲劳强度校核 7.4 油孔疲劳强度校核 8。飞轮的设计 五．参考文献
《燃机设计课程设计－ 发动机运动学与动力学仿真分析》教学大纲 课程编号：048130 时间安排：3周 适用专业：热能与动力（本科） 一、课程设计的目的及要求 课程设计是使学生全面、系统掌握和深化燃机设计课程的基本步骤和方法的重要环节。本课程设计以发动机运动学与动力学仿真分析为目标，旨在让学生掌握发动机运动学与动力学分析问题的思路与方法，并能将思路与方法付诸于程序语言进行仿真，通过仿真结果进一步加深对发动机发火顺序、转矩波动和轴承负荷图的理解。 二、课程设计容 求发动机平均输出转矩m M 、指示功率oweri P （kW ）、指示压力i p （bar ）。 输出在发动机一个循环的α-p v 、α-p a 、αω-l 、αε-l 、α-M 、 α-i lj M 、α-i mj M 、i lblb i lb P α-（极坐标）、i ljlj i lj P α-（极坐标） 、i mbmb i mb P α-（极坐标）、i mjcr i mj P α-（极坐标）曲线。 上述符号的物理意义： α：曲轴转角（0－720°） p v ：活塞速度 p a ：活塞加速度 l ω：连杆角速度 l ε：连杆角加速度 M ：发动机输出转矩 i lj M ：曲轴各连杆轴颈所受转矩（i ＝1，2，……，z ）
i M：曲轴各主轴颈所受转矩（i=1，2，……，z＋1） mj i P：连杆轴承负荷大小（i＝1，2，……，z） lb i α：连杆轴承负荷在固定于该连杆上的坐标系（坐标系的定义见下文）中的角度（i＝lblb 1，2，……，z） i P：连杆轴颈负荷大小（i＝1，2，……，z） lj i α：连杆轴颈负荷在固定于该连杆轴颈上的坐标系（坐标系的定义见下文）的角度（i ljlj ＝1，2，……，z） i P：主轴承负荷大小（i=1，2，……，z＋1） mb i α：主轴承负荷在固定于该主轴承上的坐标系（坐标系的定义见下文）的角度（i=1，mbmb 2，……，z＋1） i P：主轴颈负荷大小（i=1，2，……，z＋1） mj i α：主轴颈负荷在固定于曲轴上的坐标系的角度（i=1，2，……，z＋1）mjcr 三、课程设计的任务 完成目标要求的全部仿真程序的编制，并就结果进行分析 四、课程设计的进度 课程设计时间为3周（按15天计算），进程安排大体如下： 1.1LabVIEW学习－4天（2006年2月21日－2006年2月24日） 1.2阅读设计说明书，熟悉设计容与过程，明确所需已知条件与设计目标－2 天（2006年2月25日－2006年2月26日） 1.3清理编程计算的思路，绘出程序流程图，找出难点－1天（2006年2月27 日） 1.4编写程序，调试程序－6天（2006年2月28日－2006年3月5日） 1.5写设计说明书，准备答辩－4天（2006年3月6日－2006年3月9日） 1.6答辩－1天（2006年3月10日） 五、课程设计的成绩评定
内燃机设计课程设计 一、设计目的 该课程设计旨在让学生通过设计一个小型内燃机，理解内燃机的工作原理，并 学习内燃机的基本设计方法和技术。 二、设计基本原理及过程 1. 基本原理 内燃机是一种将热能转化为机械能的机械装置，其工作基本原理是在气缸内燃 烧混合气体，从而产生高温高压气体，进而推动活塞做功。内燃机按照燃料分类有汽油机、柴油机、天然气发动机等，按照结构分类有两冲程发动机和四冲程发动机。 2. 设计过程 内燃机设计分为几个基本的步骤： （1）选择设计参数 选择设计参数是内燃机设计的关键步骤之一，它决定了内燃机的性能和工作特点。如气门开度、进气和排气道设计、点火时间、压缩比、配气等。 （2）确定内部结构和尺寸 这一步是内燃机设计的关键之一，需要根据选定的设计参数，确定内部结构和 尺寸。如气缸直径、活塞行程、曲轴、连杆、凸轮轴等。 （3）绘制内部结构图和装配图 根据确定的内部结构和尺寸，进行绘图，包括内部结构图和装配图。
（4）进行力学分析 这一步是内燃机设计的重要步骤之一，需要进行力学分析，如强度计算、热场 分析和燃烧仿真等。 （5）进行试验及性能调试 进行试验及性能调试，对汽车发动机进行负载实验和性能测定，如耗油率、输 出功率、转矩特性等。 三、课程设计内容及建议 1. 设计要求 本次课程设计要求根据选定的设计参数，设计一个四冲程汽油机，要求输出功 率不小于0.5kW，转速小于4000rpm，燃油消耗不超过200g/kW·h。 2. 设计建议 （1）设计流程建议 该课程设计共分为以下几个步骤： 步骤一：选取设计参数，如气门开度、进气和排气道设计、点火时间、压缩比、配气等。 步骤二：根据设计参数，确定内部结构和尺寸，如气缸直径、活塞行程、曲轴、连杆、凸轮轴等。 步骤三：绘制内部结构图和装配图。 步骤四：进行力学分析，如强度计算、热场分析和燃烧仿真等。 步骤五：进行试验及性能调试，对汽车发动机进行负载实验和性能测定，如耗 油率、输出功率、转矩特性等。
内燃机课程设计 1. 引言 内燃机是一种将化学能转换为机械能的热力机械装置。它是现代工业生产和交通运输中最常用的动力装置之一。内燃机课程设计旨在通过对内燃机的原理、结构和工作过程进行深入学习，培养学生的分析问题和解决问题的能力，提高其工程实践能力。 本文将围绕内燃机课程设计展开，介绍内燃机的基本原理、结构与分类、工作过程及其应用领域，并对课程设计的实施步骤和内容进行详细阐述。 2. 内燃机基本原理 内燃机是利用可燃气体在密闭容器中的爆发压力推动活塞或转子运动，从而将化学能转换为机械能的装置。其基本原理包括四个步骤：进气、压缩、爆发和排气。 •进气：进气阀打开，活塞向下运动，使气缸内形成负压，外部空气被吸入。•压缩：进气阀关闭，活塞向上运动，将吸入的空气压缩至高压状态。 •爆发：喷油器喷入燃油，火花塞点火，燃油燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动。 •排气：排气阀打开，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出。 3. 内燃机结构与分类 内燃机按工作循环可分为两类：四冲程内燃机和两冲程内燃机。 四冲程内燃机包括进气冲程、压缩冲程、爆发冲程和排气冲程。它的结构包括气缸、活塞、曲轴连杆机构、进气阀和排气阀等部件。 两冲程内燃机只有进气冲程和工作冲程，可以通过进口和出口的开关控制进出气体。其结构相对简单，常用于小型设备或特定领域。 4. 内燃机工作过程 内燃机的工作过程可以分为四个阶段：吸入、压缩、爆发和排出。 •吸入阶段：活塞向下运动，气缸内形成负压，进气阀打开，外部空气被吸入。•压缩阶段：进气阀关闭，活塞向上运动，将空气压缩至高压状态。 •爆发阶段：喷油器喷入燃油，火花塞点火，燃油燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动。 •排出阶段：排气阀打开，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出。
"燃机学"课程设计 设计计算说明书题目6200柴油机曲轴设计学院 专业 班级 姓名 学号 指导教师 年月日
目录 1 动力计算1 1.1初始条件1 1.2曲柄连杆机构运动质量确实定2 1.3 P-φ示功图的求取2 1.4往复惯性力P j〔α〕计算3 1.5总作用力P〔α〕计算3 1.6活塞侧推力P H〔α〕计算3 1.7连杆力P C〔α〕计算3 1.8法向力P N〔α〕计算4 1.9切向力P T〔α〕计算4 ∑T p计算4 1.10总切向力) (α 1.11曲柄销负荷R B〔α〕计算4 1.12准确性校核5 2 曲轴设计计算5 2.1曲轴各部尺寸比例5 2.2曲轴船规验算6 1 动力计算 1.1初始条件 母型机参数： 四冲程六缸、废气涡轮增压、不可逆式、直接喷射、压缩空气启动。 D=200mm S=270mm n=600r/min Ne=440kW
增压压力P k =0.241Ma ,压缩比ε=12.5，机械效率ηm =0.85,压缩复热指数n 1=1.37,膨胀复热指数n 2=1.26，Z 点利用系数ξz =0.88，燃烧过量空气系数α=2.0，中冷器出水温度t=250 ,原机配气定时： 进气门开——上死点前60度 进气门关——下死点后40度 排气门开——下死点前40度 排气门关——上死点后60度 行程失效系数可取约0.083。 连杆长L=540mm ，质量为34.76kg ，活塞组质量m=35.76kg ，连杆组质量分配比 0.347/0.653，单位曲柄不平衡质量m=48.67kg 。 1.2曲柄连杆机构运动质量确实定 将摆动的连杆用双质量系代替，一局部质量等价到做往复运动的活塞组中，另一部质量等价到做回转运动的曲柄组中，从而可以求出往复质量j m 和连杆组算到大端的质量B m 。由于连杆尺寸并未确定，先按照母型机的连杆质量分配比。 上式中，M 表示活塞组质量，0.347/0.653为连杆组质量分配比，L m 为连杆质量，质量单位都用kg 。 1.3 P-φ示功图的求取 将所给的P-V 示功图，用发动机运动学公式将其展开，即得P-φ示功图。将活塞的位移转换成对应的曲柄转角，以α代表曲柄转角，取145个点，对应0度到720度每隔5度取一次，由此可得各曲柄转角α下的气体力值Pg 〔α〕，单位为MPa 。用matlab 画成曲线见图1，其matlab 程序参见附录。图中实线表示的是气缸压力Pg 与曲柄转角a 的关系。 图1 P,Pg,Pj 与曲柄转角a 的关系
X X 大学机械原理课程设计说明书四冲程燃机设计 院（系）机械工程学院 专业机械工程及自动化 班级××机械工程×班 学生××× 指导老师××× 年月日 课程设计任务书
兹发给×××班学生×××课程设计任务书，容如下： 1．设计题目：四冲程燃机设计 2．应完成的项目： （1）燃机机构运动简图1（A4） （2）燃机运动分析与动态静力分析图1（A3） （3）力矩变化曲线图1（A4） （4）进气凸轮设计图1（A4） （5）工作循环图1（A4） （6）计算飞轮转动惯量 （7）计算燃机功率 （8）编写设计说明书1份 3．参考资料以及说明： （1）机械原理课程设计指导书 （2）机械原理教材 4．本设计任务书于20××年 1月4日发出，应于20××年1月15日前完成，然后进行答辩。 指导教师签发 201×年 12 月31日
课程设计评语：
课程设计总评成绩： 指导教师签字： 201×年1月15日
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1．1 课程设计名称和要求 (2) 1．2 课程设计任务分析 (2) 第二章四冲程燃机设计 (4) 2．1 机构设计 (4) 2．2 运动分析 (7) 2．3 动态静力分析 (11) 2．4 飞轮转动惯量计算 (16) 2．5 发动机功率计算 (18) 2．6 进排气凸轮设计 (18) 2．7 工作循环分析 (19) 设计小结 (21) 参考文献 (22)
摘要 燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。四冲程燃机是将燃料和空气混合，在其气缸燃烧，释放出的热能使气缸产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸上下往复运动四个行程，驱动从动机械工作，完成一个工作循环的燃机。本课程设计是对四冲程燃机的运动过程进行运动分析、动态静力分析，计算飞轮转动惯量、发动机功率等，设计一款四冲程燃机。 关键词：四冲程燃机；运动分析；动态静力分析
目录 一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路 (1) 二、绘制内燃机机构简图 (4) 三、绘制连杆机构位置图 (4) 四、作出机构15个位置的速度和加速度多边形 (5) 五、动态静力分析 (8) 六、计算飞轮转动惯量（不计构件质量） (15) 七、计算发动机功率 (16) 八、对曲柄滑块进行机构部分平衡 (17) 九、排气凸轮（凸轮Ⅱ）的轮廓设计 (18) 十、四冲程工作内燃机的循环图 (25) 参考文献 (27) 一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路
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1/4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1/4周，两个气阀仍然紧闭。 第四冲程是排气冲程。由于飞轮的惯性，曲柄转动，使活塞向上运动，这时由于凸轮顶开排气阀，将废气排出缸外。 四个冲程是内燃机的一个循环，每一个循环，活塞往复两次，曲柄转动两周，进排气阀门各开一次。 图1 1、已知条件： 活塞行程 H=220 (mm) 活塞直径 D ＝160（mm ） 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e ＝68 (mm) 行程速比系数 K ＝1.08 连杆重心C 2至A 点的距离 2AC l ＝0.35AB l 曲柄重量 1Q ＝135 (N)连杆重量 2Q ＝125 (N)