Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уфимский государственный авиационный технический университет»
Задачник по дисциплине «Динамика двигателей»
Уфа 2013
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уфимский государственный авиационный технический университет»
ЗАДАЧНИК
по дисциплине «Динамика двигателей»
Уфа 2013
Составитель Ю.Р. Вахитов
УДК 621.431(07)
ББК 31.365(я7)
Задачник по дисциплине «Динамика двигателей» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2013. – 33 с.
Задачник содержит задачи для практических занятий по дисциплине «Динамика двигателей». В начале каждого раздела приведены краткие сведения из теории соответствующего раздела курса.
Предназначен для студентов направления подготовки бакалавра 141100 «Энергетическое машиностроение».
Ил. 20. Библиогр.: 4 назв.
Рецензенты: Горбаненко В. М.
Загайко С. А.
Уфимский государственный авиационный технический университет, 2013
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1. КИНЕМАТИКА КРИВОШИПНО-ШАТУНОГО МЕХАНИЗМА 6
1.1. Общие сведения 6
1.2. Задачи 7
2. ДИНАМИКА КШМ 8
2.1. Общие сведения 8
2.2. Задачи 10
3. УРАВНОВЕШИВАНИЕ ДВС 11
3.1. Общие сведения 12
3.2. Задачи 15
4. НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ХОДА ДВИГАТЕЛЯ 16
4.1. Общие сведения 16
4.2. Задачи 18
5. КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА 18
5.1. Общие сведения 18
5.2. Задачи 25
6. КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ 26
6.1. Общие сведения 26
6.2. Задачи 30
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 32
ВВЕДЕНИЕ
Задачник составлен в соответствии с программой дисциплины «Динамика двигателей» для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавра 141100 «Энергетическое машиностроение».
Основное его назначение – помочь студентам выработать навыки применения теоретических знаний для решения конкретных технических задач, в том числе, при работе над выпускной квалификационной работой и курсовыми заданиями.
Задачник включает в себя шесть разделов: кинематика КШМ, динамика КШМ, уравновешивание ДВС, неравномерность хода двигателя, крутильные колебания коленчатых валов, кинематика и динамика механизма газораспределения.
В начале каждого раздела даны краткие сведения из теории соответствующего раздела дисциплины.
Содержание охватываемого материала и уровень сложности задач отвечают требованиям соответствующих образовательных стандартов.
1.Кинематика кривошипно-шатуного механизма
1.1. Общие сведения
Обычно при рассмотрении кинематики кривошипно-шатунного механизма считают, что угловая скорость вращения коленного вала постоянна.
Расчетная схема дезаксиального КШМ показана на рисунке 1.1.
Рис. 1.1. Схема дезаксиального КШМ
Перемещение поршня КШМ определяется по формуле
,
где R – радиус кривошипа;
= R/L – отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;
– угол поворота коленчатого вала;
z = k/R – относительный дезаксиал (отношение смещения оси поршневого пальца относительно оси цилиндра к радиусу кривошипа).
Скорость поршня
,
где – угловая скорость вращения коленчатого вала, 1/с.
Средняя скорость поршня
vср = Sn/30,
где S = 2R – ход поршня;
n – частота вращения коленчатого вала, об/мин.
Ускорение поршня
.
Угол отклонения шатуна связан с углом поворота коленчатого вала следующим соотношением:
.
Угловая скорость качания шатуна
.
Угловое ускорение качания шатуна
.