发动机构造课程设计说明书DOC

燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书

输出扭矩大于有效阻力矩时，曲轴就加速，反之则减速，造成曲轴转速的波动。我们把曲轴转速忽快忽慢的这种现象称之为曲轴回转不均匀性。发动机转速波动会产生一系列不良后果。如发动机驱动件与被它带动运转的从动件之间产生冲击，影响工作可靠性，降低使用寿命，产生噪音；同时使测试仪器的工作不稳定；曲轴回转的不均匀还会引起曲轴的振动。所以曲轴回转的不均匀生应控制在允许范围内。

要想提高发动机的运转的稳定性，降低曲轴角速度波动的措施有： 一、增加气缸数，点火均匀，使由于气缸间歇性工作带来的冲击减少。 二、增加发动机转动惯量，使角速度波动率减小。

由于气缸数已经确定，只能通过安装飞轮来提高发动机的运转稳定。当输出扭矩大于阻力矩时，飞轮就将多余的功吸收而使转速略增；当阻力矩大于输出扭矩时，飞轮则将其储存的能量放出，此时飞轮的动能减小，而发动机转速略减。可见飞轮是一种动能储存器，它起着调节曲轴转速变化稳定转速的作用

4.2飞轮的设计与计算

在飞轮的设计中，我们先根据经验定出其外径D1、内径D2和厚度b，然后在根据经验公式对其进行校核。

图7 飞轮的各部分的尺寸示意图

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尺寸的初步确定：

飞轮外径D2＝（2.5~3.5）S=300~420 mm 取D2=380mm； 轮缘厚度h=(

11)D2=32~16 mm取h=30 mm ~1020 D1=D2-2?h=320mm； 取 b=30mm； 飞轮的圆周速度：

v==

?D1?n60 （4-1）

3.14?0.32?2200=36.84m/s

60由于v?35~50 m/s 因此选取的D2合格。

表2 不同缸数i四冲程发动机的扭矩不均匀系数?和盈亏功系数?

i 1 2 3~4 6 8 12

? 10~20 8~15 5~10 1.5~3.5 0.6~1.2 0.2~0.4 ? 1.1~1.8 0.5~0.8 0.2~0.4 0.06~0.1 0.01~0.03 0.005~0.01 由任务给定的数据，选取各种相关系数：

1运转不均匀系数?=；

50飞轮转动惯量占内燃机总转动惯量的分数?=0.85； 盈亏功系数?=0.6； 飞轮的转动惯量：

If?10.8?106???Pe?3 （4-2） ?n

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=10.8?106?0.85?0.626? 12200350 =0.5172802404（kg?m2）

由初步确定的尺寸按5-2式可计算出飞轮的重量：

?bd244GDm?D2?D1g （4-3）

8??c?HT250的密度，取7.34?103Kgm3 G?3.14?0.06?7340?0.324?0.274?9.8?0.32?0.27?8???2??2??

=154.3510272（N）

再由式5-3可计算出假设飞轮的转动惯量：

2GDm?4gI'f （4-4）

If?0.32?0.27?154.3510272???2?? ?4?9.82 =0.342663218（kg?m2）

?由于If?If，所以，此飞轮合格

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图8 飞轮三维图

图9 飞轮零件图

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