Механизмы двигателя внутреннего сгорания

Горно-Алтайский государственный университет
Кафедра механизации сельского хозяйства
Курсовая работа по дисциплине "Теория механизмов и машин"
На тему: "Механизмы двигателя внутреннего сгорания"
Горно-Алтайск 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Кинематический и силовой анализ плоского рычажного механизма ДВС.
1.1 Исходные данные.
1.2 Структурный анализ механизма.
1.3 План положения механизма.
1.4 План скоростей механизма.
1.5 План ускорений механизма.
1.6 Определение движущих сил.
1.7 Силы инерции звеньев.
1.8 Силы тяжести звеньев.
1.9 Силовой анализ структурной группы звеньев 2 и 3.
1.10 Силовой расчет начального звена.
1.11 Определение уравновешивающего момента методом рычага Н.Е. Жуковского.
1.12 Определение потерь мощности на преодоление сил трения в кинематических парах
1.13 Средняя мощность движущих сил.
2. Синтез кулачкового механизма.
2.1 Общие положения.
2.2 Построение кинематических диаграмм движения толкателя.
2.3 Основные размеры механизма.
2.4 Построение профиля кулачка.
3. Синтез зубчатых механизмов.
3.1 Расчёт основных геометрических параметров зубчатой передачи.
3.2 Проверка качества зацепления.
3.3 Построение картины зубчатого зацепления.
3.4 Определение коэффициента перекрытия графическим методом.
3.5 Последовательность синтеза планетарной передачи.
3.6 Синтез планетарной передачи.
3.7 Определение передаточного отношения планетарной передачи графическим методом.

Целью силового расчёта механизма является определение реакций в кинематических парах и уравновешивающего момента, приложенного к ведущему звену.
Силовой анализ механизма выполняется в следующей последовательности:
1. Структурный анализ. Разбиение механизма на структурные группы и начальное звено, образующее кинематическую пару со стойкой;
2. Кинематический анализ. Определение положений звеньев механизма. Определение скоростей и ускорений точек и звеньев механизма;
3. Определение сил инерции звеньев;
4. Определение сил тяжести звеньев;
5. Силовой анализ каждой структурной группы в отдельности, начиная с группы, наиболее удалённой от начального звена;
6. Силовой расчёт начального звена. Определение реакции стойки и уравновешивающего момента;
7. Определение уравновешивающего момента с использованием рычага Н.Е. Жуковского. Сравнение полученных результатов;
8. Определение мощности движущих сил и сил сопротивления;
9. Определение потерь мощности на преодоление сил трения в кинематических парах.

Рассмотрим кинематический и силовой анализ на примере плоского рычажного механизма двигателя внутреннего сгорания.
Кинематическая схема исследуемого механизма изображена на чертеже 1.
В качестве начального звена примем кривошип 1. Точка S2 является центром масс шатуна 2. Начальное звено 1 вращается с постоянной угловой скоростью 
Параметры исследуемого механизма :
loa = 0,051 м
lab = 0,204 м
las2 = 0,078 м
D = 0,092 м
m2 = 3,7 кг
m3 = 2,5 кг
Js2 = 0,025 кг/м
ω = 150 рад/с
ω1 = 176 рад/с
φ = 45