Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма поршневых двигателей. Гоц А.Н. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

12
Задачей кинематического анализа КШМ является установление зако-
нов движения поршня и шатуна при известном законе движения кривоши-
па.
При выводе основных закономерностей предполагаем, что вращение
коленчатого вала осуществляется с постоянной угловой скоростью (ω =
const) не только в течение длительного времени, но и одного оборота. Та-
кое допущение для современных быстроходных многоцилиндровых двига-
телей вполне реально, так как колебания угловой скорости вращения ко-
ленчатого вала в течение одного оборота, вызываемые неравномерностью
крутящего момента, при установившемся скоростном режиме работы дви-
гателя незначительны.
При ω = const угол поворота вала пропорционален времени, что позво-
ляет все кинематические величины выразить как функции одного аргумен-
та — угла φ. Зависимость между углом поворота коленчатого вала φ и
временем
t выражается формулой
ntt
n
6
60
360
==ϕ , град,
где
n — частота вращения вала в минуту.
Примем следующие обозначения (рис. 2): φ — угол поворота криво-
шипа в рассматриваемый момент времени, отсчитываемый от оси цилинд-
ра в направлении вращения коленчатого вала по часовой стрелке. При φ =
0 поршень занимает крайнее положение
А
1
– ВМТ., при φ =180° поршень
занимает положение
A
2
– НМТ; β – угол отклонения оси шатуна в плоско-
сти его качания в сторону от оси цилиндра; отклонение в направлении
вращения вала считается положительным, а в противоположном – отрица-
тельным;
30nπ=ω – угловая скорость вращения кривошипа; r = OB – ра-
диус кривошипа (расстояние между осями коренной и шатунной шеек кри-
вошипа);
L = AB — длина шатуна (расстояние между осями поршневой и
кривошипной головок шатуна);
Lr
=
λ
– безразмерный параметр КШМ
(отношение радиуса кривошипа к длине шатуна). Значение этого парамет-
ра для автомобильных и тракторных двигателей находится в пределах 1/3...
1/4, (т. е. 0,31...0,24);
S = 2r = A
1
A
2
— полный ход поршня. 
     Задачей кинематического анализа КШМ является установление зако-
нов движения поршня и шатуна при известном законе движения кривоши-
па.
     При выводе основных закономерностей предполагаем, что вращение
коленчатого вала осуществляется с постоянной угловой скоростью (ω =
const) не только в течение длительного времени, но и одного оборота. Та-
кое допущение для современных быстроходных многоцилиндровых двига-
телей вполне реально, так как колебания угловой скорости вращения ко-
ленчатого вала в течение одного оборота, вызываемые неравномерностью
крутящего момента, при установившемся скоростном режиме работы дви-
гателя незначительны.
    При ω = const угол поворота вала пропорционален времени, что позво-
ляет все кинематические величины выразить как функции одного аргумен-
та — угла φ. Зависимость между углом поворота коленчатого вала φ и
временем t выражается формулой
                              360n
                           ϕ=      t = 6nt , град,
                               60
где n — частота вращения вала в минуту.
     Примем следующие обозначения (рис. 2): φ — угол поворота криво-
шипа в рассматриваемый момент времени, отсчитываемый от оси цилинд-
ра в направлении вращения коленчатого вала по часовой стрелке. При φ =
0 поршень занимает крайнее положение А1 – ВМТ., при φ =180° поршень
занимает положение A2 – НМТ; β – угол отклонения оси шатуна в плоско-
сти его качания в сторону от оси цилиндра; отклонение в направлении
вращения вала считается положительным, а в противоположном – отрица-
тельным; ω = πn 30 – угловая скорость вращения кривошипа; r = OB – ра-
диус кривошипа (расстояние между осями коренной и шатунной шеек кри-
вошипа); L = AB — длина шатуна (расстояние между осями поршневой и
кривошипной головок шатуна); λ = r L – безразмерный параметр КШМ
(отношение радиуса кривошипа к длине шатуна). Значение этого парамет-
ра для автомобильных и тракторных двигателей находится в пределах 1/3...
1/4, (т. е. 0,31...0,24); S = 2r = A1A2 — полный ход поршня.

12

Страницы