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单杠四冲程柴油机曲柄滑块机构一、机构简介四冲程柴油机活塞在气缸内往复移动四次， 曲柄转动两转，完成一个工作循环四冲程工作过程如下：四冲程工作过程如下：冲程曲柄转转角示功图图曲线线活塞运动动方 向 进进气冲程0º→180ºa →b↓压缩压缩 冲程180º →360º b →c↑膨胀胀冲程360º →540ºc →b ↓做功 排气冲程540º →720ºb →a↑二、本次设计任务 用图解法对四冲程柴油机曲柄滑块机构进 行运动分析和动态静力分析 图解法是解析法分析的基础和判别方法 三、设计内容及要求 曲柄滑块机构的运动分析和动态静力分析 已知：活塞冲程H，连杆与曲柄长度比λ， 曲柄转速n1要求： 1.设计曲柄滑块机构，绘制机构运动简图；2.作给定的两个位置的速度和加速度多边形；3.画出滑块的运动线图-对应于曲轴各转角的 位置、速度、加速度曲线(需合作完成)4.作给定的两个位置的动态静力分析，画出力 多边形将以上内容画在一张1号图纸上，并且整 理计算说明书约5页四、设计步骤(一)运动分析1.根据H、λ求出各构件尺寸曲柄长l1=H/2；连杆长l2 = λl1；2.作机构位置图(给定位置的机构运动简图)选取适当比例尺μl(mm/mm)，按表4-9和表4-8 所分配的两个曲柄位置做出机构运动简图。

画图前需先确定各构件的尺寸3.作速度多边形和加速度多边形选速度比例尺μv(ms-1/mm)和加速度比例尺 μa(ms-2/mm) ，做出该位置的速度多边形和加 速度多边形其中连杆2重心S2的速度和加速 度用影像原理在图上画出建议采用速度比例尺μv=ω·μl加速度比例尺μa=ω2·μl将速度和加速度分析结果列入表格1)位置图l1=H/2l2= 4l1取μl (mm/mm)画OA=μll1AB=μll2OABω1(2)速度多边形 1)A点的速度 VA=ω1l1(⊥OA) 2)B点的速度VB= VA+ VBA 大小？ V ?方向↑ ⊥OA ⊥AB 画速度多边形 取μv (ms-1/mm) OABω1paS2(mm)画VB方向线pb ∥OB OABω1paS2b画VB方向线pb ∥OB画VBA方向线ab ⊥AB两方向线交于点bOABω1paS2bOABω1paS2b画VB方向线pb ∥OB画VBA方向线ab ⊥AB两方向线交于点b则VB=pbμvOABω1paS2b画VB方向线pb ∥OB画VBA方向线ab ⊥AB两方向线交于点b则VB=pbμvVBA=abμvOABω1paS2s2b画VB方向线pb ∥OB画VBA方向线ab ⊥AB两方向线交于点b则VB=pbμvVBA=abμvVS2=ps2μvOABω1paS2s2bω2画VB方向线pb ∥OB画VBA方向线ab⊥AB两方向线交于点b则VB=pbμvVBA=abμvVS2=ps2μv(3)加速度多边形 1)A点的加速度 aA=ω12l1(A→O)2)B点的加速度aB= aA+ aBA= aA+ aBAn+ aBAt 大小？ V V ? 方向↑ V V ⊥AB 画加速度多边形 取μa (ms-2/mm)OABω1p´S2(mm)a´ω2画OABω1p´a´S2ω2bn´画画aB方向线p´b´ ∥OBOABω1p´a´S2bn´ω2画画aB方向线p´b´ ∥OB画aBAt方向线bn´ b´ ⊥AB 两方向线交于点b´OABω1p´a´S2b´ bn´ω2OABω1p´a´S2b´ bn´ω2画画aB方向线p´b´ ∥OB画aBAt方向线bn´ b´ ⊥AB 两方向线交于点b´则aB= p´b´ μaOABω1p´a´S2b´ bn´ω2画画aB方向线p´b´ ∥OB画aBAt方向线bn´ b´ ⊥AB 两方向线交于点b´则aB= p´b´ μa aBAt= bn´b´ μaOABω1p´a´S2b´ bn´ω2ε2画画aB方向线p´b´ ∥OB画aBAt方向线bn´ b´ ⊥AB 两方向线交于点b´则aB= p´b´ μa aBAt= bn´b´ μaas2= p´s2´ μaOABω1p´a´S2b´ bn´ω2ε2s´2画画aB方向线p´b´ ∥OB画aBAt方向线bn´ b´ ⊥AB 两方向线交于点b´则aB= p´b´ μa aBAt= bn´b´ μa(二)动态静力分析 1.计算各构件上的惯性力和惯性力矩 (1)构件1-曲柄： 匀速运动，质心在O。

惯性力和惯性力矩为0； (2)构件2-连杆：p´s´2aS2的方向将作用在重心S2 上的惯性力Pi2和 作用在构件2上 的惯性力矩Mi2 合并为一个总惯 性力Pi2´，其大 小和方向仍与Pi2 相同，但作用线 从重心S2点偏移 一个距离BAhi2lh2Mi2(3)构件3-滑块BAhi2lh22.动态静力分析将机构分成基 本杆组，以杆组 为单位进行受力 分析从作用有 已知外力的杆组 开始进行分析这里取滑块- 连杆构件组其 受力情况如图所 示Blhp2lhg2A根据构件组上所有作用力的 平衡条件，可写出方程式Blhp2lhg2取构件2对B点求矩压力P的计算AP-相对压力取μF (N/mm) 算出各已知力的线段长度 Blhp2lhg2A按照Blhp2lhg2画力的封闭多边形(各个力的 矢量首尾相接，形成封闭图 形)ABAlhp2lhg2og3g2p则有Bog3g2p按构件3的力平衡条件列出方程可在力多边形上画出N23的线段长g3n12n构件2对构件1的作用力构件2对构件1的作用力矩OAω1lh21构件1上的平衡力矩(由齿轮副产生)机座4对构件1的支反力 由构件1上的力平衡条件OAg1n41n21。