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内燃机设计 袁兆成 课后习题答案 第6章 内 燃 机 设 计 西南交通大学 6-1答：构造措施：1〕加大曲轴轴颈的重叠度A(A增大，曲轴抗弯和抗扭刚度增加) 2〕加大轴颈旁边的过渡圆角〔可减小应力集中效应，提高抗弯疲惫强度〕 3〕采纳空心曲轴〔可提高曲轴抗弯强度，同时课减轻曲轴重量和曲轴离心力〕 4〕沉割圆角〔可在增加圆角半径的同时保证轴颈的有效承载长度〕 5〕开卸载槽〔在一样载荷条件下，可使曲柄销圆角的最大压力值有所降低〕 工艺措施：1〕圆角滚压强化〔外表产生剩余压应力，抵消局部工作拉伸应力，提高曲轴的 疲惫强度，还可降低圆角的外表粗糙度值，消退外表缺陷〕 2〕圆角淬火强化〔用热处理的方法是金属发生组织相变，发生体积膨胀而产生 剩余压应力，提高疲惫强度，还能提高硬度和外表的耐磨性〕 3〕喷丸强化处理〔属于冷作硬化变形，在金属外表留下压应力，是外表硬度提 高，从而提高疲惫强度〕 4〕氮化处理〔利用辉光离子氮化或气体软氮化方法，使氮气渗入曲轴外表，由 于氮的扩散作用，使金属体积增大，产生挤压应力，提高疲惫强度〕 6-2答：1〕中碳钢：绝大多数采纳模锻制造 2〕合金钢：在强化程度较高的发动机中采纳，通常参加Cr、Ni、Mo、V、W等合金 元素以提高曲轴的综合力学性能； 3〕球墨铸铁：球墨铸铁的力学性能和运用性能优于一般铸铁，在强度和刚度能够满意 的条件下，运用球墨铸铁材料能够削减制造本钱。

6-3答： 优点： 〔1〕 错误！未找到引用源增加，可以提高曲轴刚度，增加了曲柄刚度，不增加离心力 〔2〕 错误！未找到引用源增加，可增加扭转刚度，固有频率错误！未找到引用源增加，转动惯量Ｉ增加不多 缺点： 错误！未找到引用源增加，主轴承圆周速度增加，摩擦损失增加，油温提高 ６-4答：对于每个曲拐而言，连杆轴颈是一个，主轴颈有两个连杆轴颈承受着由连杆传来全部载荷，而每个主轴颈那么只担当一半载荷，所以主轴颈载荷小于连杆轴颈载荷实际设计中主轴颈D1大于连杆轴颈D2，D1/D2≈1.05～1.25，因为增加主轴颈可以增加曲轴的重叠度，提高曲轴的抗弯刚度和抗疲惫强度，同时不增加曲轴的离心载荷6-5答： 内 燃 机 设 计 西南交通大学 曲柄的主要参数是厚度〔h〕和宽度〔b〕 曲柄界面的抗弯截面系数Wσ=bh/6,由此可知，h提高10%，Wσ理论上升20%，事实上升40%，因为h的增大，那么磨圆处应力集中现象减轻，使应力分布趋于匀称；b上升10%，Wσ理论上升10%，事实上升5%，由于b上升，应力分布不匀称更加紧要。

6-6答： 工作条件：1〕 受周期改变的力、力矩共同作用，曲轴既受弯曲又受扭转，承受交变疲惫载荷，重点是弯曲载荷；2〕由于曲轴形态困难，应力集中紧要，特殊是在曲柄与轴颈过度的圆角局部； 3〕曲轴轴颈比压大，摩擦磨损紧要 设计要求：1〕有足够的耐疲惫强度 2〕有足够的承压面积，轴颈外表要耐磨； 3〕尽量削减应力集中； 4〕刚度要好，变形小，否那么使其他零件的工作条件恶化 一般在制造工艺稳定的条件下，钢制曲轴的平安系数n≥1.5，对于高强度球墨铸铁曲 轴，由于材料质量不匀称，而且疲惫强度的 分散度比拟大，应取n≥1.86-7答：想得到符合实际的计算结果，关键是如何处理曲轴的位移约束条件和加载方式位移约束和加载方式的不同，会得到差异特别大的结果，这须要具体了解曲轴的工作状况和受力状况另外，形态改变猛烈的圆角处，要进展网格细化，否那么计算结果不准 6-8答：刚度和强度随着运用时间而降低，造成疲惫损坏，所以还是会发生少数曲轴破坏状况 6-9答：发动机的输出转矩M大于阻力矩MR时，汲取多余的功，使转速增加较少；发动机的 输出转矩M小于阻力矩MR时，释放储存的能量，使转速削减较少。

总之，飞轮的作用就是调整曲轴转速改变，稳定转速6-10答： If = Ψ 2 ≈ 10.8 x 106 随着气缸数的增加，ξ和δ都呈减小的趋势，而ξ减小的速度要快于δ，依据公式，可得：随着气缸数的增加，飞轮的转动惯量渐渐减小 内 燃 机 设 计 西南交通大学 6-11答：外径越大，在同样的转动惯量下飞轮就可以越轻飞轮的外径除了要考虑空间条件外， 主要就是考虑外圆的圆周速度，尤其对于灰铸铁飞轮，建议圆周速度不超过35—50m/s.否那么，简单造成由于离心惯性力过大，材料的抗拉强度缺乏而使飞轮损坏及飞轮材料碎裂飞出的事故6-12答：微粒排放有所增加，燃油经济性降低，飞轮的转速降低，此时飞轮积聚的动能有助于 起步和克制短期超负荷 2022-12-08本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页。