Кинематический, динамический и силовой анализ КШМ и ДВС (стр. 2 из 3)
5. Содержание курсовой работы.
Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части в виде принципиальной схемы привода автомобиля (рис. 1), схемы работы четырехтактного двигателя (рис. 2), замкнутой и развернутой индикаторной диаграммы (рис. 3, рис.4), схемы кривошипно-шатунного механизма и действия сил давления газов на поршень (рис.5), графика зависимости пути «S», скорости «n» и ускорения «а» поршня от угла «a» поворота коленчатого вала(рис. 6), графика зависимости усилий Рш, Рн, Рр, Рт и крутящего момента Мкр на валу двигателя от угла «a» поворота коленчатого вала.
По исходным данным вначале построить индикаторные диаграммы (рис.3, рис.4).
Расчетно-пояснительная записка включает титульный лист (см. Приложение), исходные данные на выполнение курсовой работы и следующие разделы:
1. Привод автомобиля.
2. Двигатель внутреннего сгорания.
3. Обозначение:
4. Исходные данные (Таблица 1).
5. Содержание курсовой работы.
6. Кинематический анализ кривошипно-шатунного механизма.
7. Динамический анализ кривошипно-шатунного механизма.
8. Силовой расчет трансмиссии автомобиля.
9. Прочностной расчет поршня и поршневого пальца двигателя.
6. Кинематический анализ кривошипно-шатунного механизма.
6.1. Выражение для определения перемещения «S» поршня в зависимости от угла поворота кривошипа «a» запишется в виде (рис. 5)
«S» = (R + L) – (R*Cosa + L*Cosb) =
= R (1 – Cosa) + L (1 – Cosb) == R (1 – Cosa) + L (1 – 1 - l2 * Sin2a )
Величина R (1 – Cosa) – определяет путь, который прошел бы поршень, если шатун был бы бесконечно длинным,а величина L (1 – 1 - l2 * Sin2a ) – есть поправка на влияние конечной длины шатуна.
Используя формулу Бинома Ньютона выражение для вычисления “ S “ упрощается
«S» = R (1 – Cosa + ( l/2)* Sin2a );
Расчеты внести в табл.2 и построить график зависимости
S = f (a)… (рис.6)
6.2. Скорость поршня изменяется во время «t», т.е.
n = ds / dt = (ds / da) * (da / dt),
где da / dt = w - угловая частота вращения.
ds / da = R* d/da (1 – Cosa + ( l/2)* Sin2a) =
= R (Sina + ( l/2)* Sin 2a)
n = w * R (Sina + (l/2)* Sin 2a).
расчеты внести в табл. 2 и построить график зависимости
n = f (a) … (рис. 6)
6.3. Ускорение поршня изменяется во времени t , т.е.
а = dn / dt = (dn / da) * (da / dt) = (dn / da) * w.
dn / da = w * R * d/ da (Sina + ( l/2)* Sin2α) =
= w * R * (Cosa + l * Cos2α).
а = w * (dn / da) = w2 * R * (Cosa + l * Cos2α).
Расчеты занести в табл.2 и построить график зависимости
а = f (a) … (рис. 6).
Таблица 2.
| a, град. ПКВ | Sina | Sin2a | (l/2) Sin2a | Sin2a | (l/2) Sin2a | Cosa | Cos2a | l * Cos2a | S, мм | n | а |
| мм/с | мм/с2 | ||||||||||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0.25 | 0,00 | 0 | 1.3*106 |
| 30 | 0,5 | 0,25 | 0.03 | 0,87 | 0.1 | 0,87 | 0,5 | 0.125 | 11,94 | 4.4*103 | 1*10 |
| 60 | 0,87 | 0,77 | 0.096 | 0,87 | 0.1 | 0,5 | -0,5 | -0.125 | 30,44 | 7.1*10 | 0.3*10 |
| 90 | 1 | 1 | 0.125 | 0 | 0 | 0 | -1 | -0.25 | 50,00 | 7.3*10 | -0.2*10 |
| 120 | 0,87 | 0,77 | 0.096 | -0,87 | -0.1 | -0,5 | -0,5 | -0.125 | 69,56 | 5.5*10 | -0.6*10 |
| 150 | 0,5 | 0,25 | 0.03 | -0,87 | -0.1 | -0,87 | 0,5 | 0.125 | 88,06 | 2.8*10 | -0.7*10 |
| 180 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 1 | 0.25 | 100,00 | 0 | -0.7*10 |
| 210 | -0,5 | 0,25 | 0.03 | 0,87 | 0.1 | -0,87 | 0,5 | 0.125 | 98,94 | -2.8*10 | -0.7*10 |
| 240 | -0,87 | 0,77 | 0.096 | 0,87 | 0.1 | -0,5 | -0,5 | -0.125 | 80,44 | -5.5*10 | -0.6*10 |
| 270 | -1 | 1 | 0.125 | 0 | 0 | 0 | -1 | -0.25 | 50,00 | -7.3*10 | -0.2*10 |
| 300 | -0,87 | 0,77 | 0.096 | -0,87 | -0.1 | 0,5 | -0,5 | -0.125 | 19,56 | -7.1*10 | 0.3*10 |
| 330 | -0,5 | 0,25 | 0.03 | -0,87 | -0.1 | 0,87 | 0,5 | 0.125 | 1,06 | -4.4*10 | 1*10 |
| 360 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0.25 | 0,00 | 0 | 1.3*10 |