Лист 1 Синтез, структурное и кинематическое исследование механизма двигателя внутреннего сгорания

Содержание задания

1. Спроектировать схему рычажного механизма, то есть определить недостающие размеры звеньев механизма.

2. Вычертить схему механизма. Одно из крайних положений, соответствующее началу рабочего хода, взять за начало отсчёта для дальнейших расчётов.

3. Для двенадцати равноотстоящих положений входного звена постро­ить соответствующие ему положения остальных звеньев.

4. Для всех положений механизма (одно крайнее не попадает в число 12-ти равноотстоящих) построить планы скоростей. На планах скоростей показать векторы всех характерных точек звень­ев механизма (шарниров, центров масс).

5. Построить планы ускорений для положений механизма, ука­занных в задании. Найти векторы ускорений всех шарниров и цент­ров масс.

6. Для одной из точек выходного звена механизма построить:

а) диаграмму перемещений ;

б) диаграмму скоростей построить графическим дифференциро-ванием по методу хорд;

в) диаграмму ускорений построить графическим дифференциро-ванием по методу хорд.

1.1 Описание схемы механизма двигателя внутреннего сгорания и данные для расчёта

Рисунок 1 – Схема рычажного механизма

На рисунке 1 показан рычажный кривошипно-ползунный механизм двухцилиндрового четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания. Данные механизмы служат для преобразования поступательного движения поршней 3 и 5 во вращательное движение кривошипа 1. В таких двигателях динамический цикл равен двум оборотам коленчатого вала (кривошипа 1) и сдвинут по фазе на 180°, то есть если в левом цилиндре всасывание, то в правом – сжатие, в левом – сжатие, в правом – рабочий ход и так далее.

Указания. За начало отсчёта во всех последующих построениях и расчётах следует принять положение механизма, при котором поршень 3 находится в верхней мёртвой точке. Кинематические диаграммы построить для ползуна 3.Центры масс звеньев 1, 2, 4 расположены соответственно в точ­ка S₁, S₂, S₄, а звеньев 3 и 5 - в точках В и D. Положения точек S₂ и S₄ определить из соотношения: АS₂ = СS₄ = АВ/3.

Таблица 1 – Исходные данные для проектирования и исследования механизмов

Наименование параметра	Обозначение	Единица	Числовое значение
Размеры звеньев рычажного механизма		мм	60
		мм	240
Частота вращения коленчатого вала (кривошипа ОА) и кулачка	n1	об/мин	1500
Массы шатунов 2 и 4	m2 = m4	кг	6,2
Массы ползунов 3 и 5	m3 = m5	кг	8,9
Момент инерции кривошипа ОА относительно оси 0	J0А	кгּсм2	18
Момент инерции шатунов относительно осей, проходящих через центры масс	JS2 = JS4	кгּсм2	9
Максимальное давление в цилиндрах двигателя	Pmax	МПа	2,6
Диаметр цилиндров	D	мм	62
Коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала	δ	-	0,05
Положение кривошипа ОА при силовом расчёте механизма	φ1	град.	300
Номера положений механизма для построения планов ускорений	-	-	0, 4, 9