И ПРЕДЛАГАЕМАЯ СХЕМА.
Выясняются для рассчитанного двигателя неуравновешеннее силы и моменты от сил инерции возвратно-поступательных движущихся деталей.
Затем дается обоснование необходимости уравновешивания сил инерции первого и второго порядков, приводится схема уравновешивающего механизма, дается схема разгрузки коренных подшипников коленчатого вала от центробежных сил инерции.
Для рассматриваемого, например, четырехцилиндрового ДВС кривошипы располагаются под углом β=180° (рисунок 1 приложения). При этом:
- моменты от сил инерции первого порядка также взаимно уравновешиваются:
(3.12)
- силы инерции второго порядка для всех цилиндров равны и направлены в одну сторону и их сумма равна: 
(3.13)
- силы инерции первого порядка взаимно (естественным образом) уравновешиваются:
(3.14)
Моменты от Рц взаимно уравновешиваются, но они нагружают коренные подшипники коленчатого вала двигателя. С целью разгрузки этих подшипников обычно уравновешивают Рц каждой половины вала нащечными противовесами (рисунок 1 приложения). Центробежная сила инерции, возникающая от массы вращающихся деталей, равна (в кгм/с2):
(3.15)
где r-радиус кривошипа, м;
т r –масса вращающихся деталей, кг;
(3.16)
где тк - приведенная масса кривошипа кг:
(3.17)
т\ r – масса шатунной шейки кривошипа,
mщ.пр- приведенная к радиусу ρ масса щек.
(3.18)
где р - расстояние от центра тяжести щек до оси коленчатого валами.
Для уравновешивания центробежной силы Рц нащёчными противовесами должно соблюдаться условие:
(3.19)
где Рч- центробежная сила инерции от противовесов, кг·м/с2. Она равна:
(3.20)
Где р- расстояние от оси противовеса до оси коленчатого вала, м.
На основе уравнений 3.15 и 3.20 масса противовеса тпр будет (кг):
тпр=т r р/ r , (3.21)
Рекомендуемая литература:
Основная:
1. Автомобили /под ред. А.В.Богатырева/ - М.: КолосС, 2002.
2. Богатырев А.В. Тракторы и автомобили. - М.: КолосС, 2005.
3. Ильяков В.В. Регулировки сельскохозяйственных тракторов. - М.: Колос, 1996.
4. Кутьков Г.М. Тракторы и автомобили. - М.: КолосС, 2004
5. Чумаченко Ю.Т. Автомобильный практикум. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002.
6. Кутьков Г.М. Теория трактора и автомобиля. - М.: Колос, 1996
Дополнительная:
1. Практикум по тракторам и автомобилям /под ред. В.А.Чернышева/ - М.: Колос, 1996.
2. Туревский И.С. Техническое обслуживание автомобилей. - М.: Форум-Инфра-М, 2005.
3. Стуканов В.А. Основы теории автомобильных двигателей и автомобиля. - М.: Форум-Инфра-М, 2005.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Рисунок 1 - Схема действия сил инерции в рядном 4-х цилиндровом двигателе
 | |||
 | |||
Рис. 2 - Внешняя скоростная Рис. 3 - Скоростная характеристика
характеристика (ДсИЗ) с регуляторной ветвью (дизеля)
Таблица 1 Основные параметры ряда тракторных двигателей
| Марка двигателя (трактора) | Число и расположение цилиндров | Схема расположения кривошипов коленчатого вала | ε | N, мин-1 | DЦ и Sп , мм | 
| ΣVh 10-3, л | Ne, кВт | Ре, МПа | 
| Gдв, кг | 
| ge, г/(кВт.ч) |
| Д-240 (MT3-80) | 4р | 1и4
2иЗ | 16,0 | 2200 | 110x125 | 1,14 | 4,75 | 59 | 0,68 | 12,46 | 430 | 9,52 | 245 |
| Д-144 (ЛТЗ-55) | 4р | 16,5 | 1600 | 105x120 | 1,14 | 4,15 | 29,4 | 0,54 | 7,1 | 380 | 12,9 | 239 | |
| СМД-64 (комб.) | 6V, 90° | 16,5 | 1900 | 130x115 | 0,88 | 9,15 | 110 | 0,77 | 12 | 850 | 7,73 | 250 | |
| А-41 (ДТ-75М) | 4р | 16,0 | 1750 | 130x140 | 1,08 | 7,45 | 66 | 0.62 | 8,86 | 930 | 14,1 | 250 | |
| Д-130 (Д-170) | 4р | 16,0 | 1070 | 130x140 | 1,4 | 7,45 | 103 | 0,87 | 70,6 | 2100 | 20,4 | 238 | |
| ЯМЗ-534 | 4р | - | 2400 | 102x122 | 1,2 | 4 | 117 | 1,46 | 29,25 | 420 | 3,59 | 201 | |
| Д-160 (ВТ-100) | 6р | 1и5
2и6 Зи4
| 16,5 | 2200 | 105x120 | 1,14 | 6,25 | 55 | 0,48 | 8,8 | - | - | - |
| СМД-60 (T-150) | 6V, 90° | 15,0 | 2000 | 130x115 | 0,86 | 9,15 | 110 | 0,73 | 12 | 850 | 7,73 | 250 | |
| СМД-62 (Т-150К) | 6V, 90° | 15,0 | 2100 | 130x115 | 0,88 | 9,15 | 121 | 0,77 | 13,35 | 850 | 7,0 | 250 | |
| Д-21 (Т-25) | 2р | 1
2
| 16,0 | 1600 | 105x120 | 1,14 | 2,08 | 14,7 | 0,54 | 7,07 | 260 | 19,05 | 250 |
| Д-260 (МТЗ-100) | 6р | 1и6
3,4 2,5 | 16,0 | 2200 | 110x125 | 1,14 | 7,45 | 73, 6 | - | 5,35 | - | - | 235 |
| АМ-01 (Т-4) | 6р | 16,5 | 1600 | 130x140 | 1,08 | 11,5 | 81 | 0,62 | 7,03 | - | - | 251 |
Таблица 2 Основные параметры ряда автомобильных двигателей*
| Марка двигателя (автомобиля) | Число и расположение цилиндров | Схема расположения кривошипов коленчатого вала | ε | N, мин-1 | DЦ и Sп , мм | 
| ΣVh 10-3,л | Ne, кВт | Ре, МПа | 
| Gдв, кг |
| ge, г/(кВт.ч) |
| ЗИЛ-130 (ЗИЛ-130) | 8V, 90° | 1и5 3и7 4и8 | 6,5 | 3100 | 100x95 | 0,95 | 6 | 110 | 0,7 | 18,35 | 300 | 2,73 | 320 |
| ЗМЗ-513,10 (ГАЗ-3308 (07,074) | 8V, 90° | 7,6 | 3200 | 92x80 | 0,87 | 4,25 | 92 | 0,83 | 2,65 | 262 | 2,99 | 286 | |
| ЗИЛ-375 (Урал-377) | 8V | 7,3 | 3600 | 108x95 | 0,88 | 7 | 132,4 | 0,6 | 18,9 | 505 | 3,81 | - | |
| ВАЗ-2121 (НИВА) | 4р | 1и4
2и3 | 8,5 | 5400 | 79x80 | 1,01 | 1,58 | 58,8 | 0,8 | 37,2 | 440 | 7,48 | - |
| ММЗ-245,12 («Бычок») | 4р | 16 | 2400 | 110x125 | 1,14 | 4,75 | 80 | 0,49 | 16,84 | 430 | 5,38 | 218 | |
| ЗМЗ-5148 | 4р | 19,5 | 3900 | 87x94 | 1,08 | 2,24 | 96 | 1,32 | 42,86 | 215 | 2,23 | 210 | |
| ЯМЗ-236М2 (МАЗ-53371) | 6V, 90° | 1и5
2,6 3,4 | 16,8 | 2100 | 130x140 | 1,08 | 11,15 | 132,4 | 0,7 | 11,84 | 820 | 6,2 | 238 |
| ЯМЗ-240НМ2 (БелАЗ-75485 идр) | I2V | 16 | 2100 | 130x140 | 1,08 | 16,22 | 368 | 1,3 | 22,7 | 1790 | 4,86 | 208 | |
| КамАЗ-740 (КамАЗ) | 8V, 90° | 1и5
3и7  2и6
4и8
| 17,0 | 2600 | 120x120 | 1,0 | 10,86 | 154,4 | 0,7 | 14,2 | 743 | 4,81 | 216 |
| ГАЗ-43-01 (ГАЗ-43) | 6р | 1и6
3,4 2,5
| 16 | 2600 | 105x120 | 1Д4 | 10,38 | ПО | 0,5 | 10,59 | - | - | 225 |
| ЗИЛ-645 (ЗИЛ) | 8V | 1и6
2и8 5и3
4и7
| 19 | 2800 | 110x115 | 1,05 | 8,74 | 125 | 0,7 | 14,3 | 720 | 5,76 | 232 |
2и6
* В этой и следующей таблицах приведены и двигатели, в настоящее время уже не производимые, но пока еше имеющиеся в эксплуатации. Ряд показателей могут несколько отличаться от встречающихся в литературе (в виду последующих уточнений основных размеров и показателей работы двигателя).
Рисунок 4 Индикаторная диаграмма, полукруг Брикса , графики инерционных усилий (по методу Толле) и схемы КШМ для определения тангенциальных усилий.
Рисунок 5 Графики тангенциальных сил одного цилиндра четырехтактного четырехцилиндрового двигателя (7) и его суммарного тангенциального усилия (£7).
Задание к первому разделу курсовой работы
| номера вопросов | единицы | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| десятки | 0 | 1, 21, 41, 61, 81, 101 | 2, 22, 42, 62, 82, 102 | 3, 23, 43, 63, 83, 103 | 4, 24, 44, 64, 84, 104 | 5, 25, 45, 65, 85, 105 | 6, 26, 46, 66, 86, 106 | 7, 27, 47, 67, 87, 107 | 8, 28, 48, 68, 88, 108 | 9, 29, 49, 69, 89, 109 | 10, 30, 50, 70, 90, 110 |
| 1 | 11, 31, 51, 71, 91, 111 | 12, 32, 52, 72, 92, 112 | 13, 33, 53, 73, 93, 113 | 14, 34, 54, 74, 94, 114 | 15, 35, 55, 75, 95, 115 | 16, 36, 56, 76, 96, 116 | 17, 37, 57, 77, 97, 117 | 18, 38, 58, 78, 98, 118 | 19, 39, 59, 79, 99, 119 | 20, 40, 60, 80, 100, 120 | |
| 2 | 11, 21, 41, 71, 91, 101 | 12, 22, 42, 72, 92, 102 | 13, 23, 43, 73, 93, 103 | 14, 24, 44, 74, 94, 104 | 15, 25, 45, 75, 95, 105 | 16, 26, 46, 76, 96, 106 | 17, 27, 47, 77, 97, 107 | 18, 28, 48, 78, 98, 108 | 19, 29, 49, 79, 99, 109 | 20, 30, 50, 80, 100, 110 | |
| 3 | 1, 21, 51, 71, 81, 101 | 2, 22, 52, 72, 82, 102 | 3, 23, 53, 73, 83, 103 | 4, 24, 54, 74, 84, 104 | 5, 25, 55, 75, 85, 105 | 6, 26, 56, 76, 86, 106 | 7, 27, 57, 77, 87, 107 | 8, 28, 58, 78, 88, 108 | 9, 29, 59, 79, 89, 109 | 10, 30, 50, 71, 90, 110 | |
| 4 | 1, 21, 41, 61, 91, 111 | 2, 22, 42, 62, 92, 112 | 3, 23, 43, 63, 93, 113 | 4, 24, 44, 64, 94, 114 | 5, 25, 45, 65, 95, 115 | 6, 26, 46, 66, 96, 116 | 7, 27, 47, 67, 97, 117 | 8, 28, 48, 68, 98, 118 | 9, 29, 49, 69, 99, 119 | 10, 30, 50, 70, 99, 111 | |
| 5 | 2, 23, 49, 68, 81, 101 | 4, 25, 47, 66, 82, 102 | 6, 27, 45, 64, 83, 103 | 8, 29, 43, 62, 84, 104 | 1, 22, 41, 62, 85, 105 | 3, 24, 43, 64, 86, 106 | 5, 26, 45, 66, 87, 107 | 7, 25, 47, 65, 88, 108 | 2, 23, 48, 64, 89, 109 | 14, 35, 51, 72, 90, 110 | |
| 6 | 9, 28, 42, 62, 89, 109 | 7, 26, 43, 63, 88, 108 | 5, 24, 44, 64, 87, 107 | 3, 22, 45, 65, 86, 106 | 1, 22, 46, 66, 84, 104 | 3, 24, 47, 67, 85, 105 | 7, 21, 48, 68, 83, 103 | 2, 23, 49, 69, 82, 102 | 4, 25, 48, 68, 81, 101 | 16, 37, 57, 77, 95, 117 | |
| 7 | 5, 26, 42, 63, 83, 104 | 7, 28, 44, 65, 85, 106 | 9, 21, 46, 67, 87, 108 | 3, 23, 48, 69, 88, 109 | 4, 25, 48, 67, 88, 107 | 6, 27, 46, 65, 86, 105 | 8, 29, 44, 63, 84, 103 | 1, 22, 42, 61, 82, 101 | 3, 24, 42, 63, 82, 103 | 15, 36, 54, 75, 94, 115 | |
| 8 | 3, 24, 44, 65, 86, 107 | 5, 26, 46, 67, 88, 109 | 7, 28, 48, 69, 81, 102 | 9, 21, 41, 62, 83, 114 | 2, 23, 43, 64, 85, 115 | 4, 24, 45, 66, 86, 116 | 5, 26, 47, 68, 87, 117 | 7, 28, 49, 61, 88, 118 | 9, 21, 42, 63, 89, 119 | 12, 33, 54, 75, 90, 120 | |
| 9 | 1, 21, 42, 62, 85, 111 | 2, 22, 43, 63, 86, 112 | 3, 23, 44, 64, 87, 113 | 4, 24, 45, 65, 88, 114 | 5, 25, 46, 66, 89, 115 | 6, 26, 47, 67, 81, 116 | 7, 27, 48, 69, 82, 117 | 8, 28, 49, 69, 83, 118 | 9, 29, 48, 68, 84, 119 | 10, 30, 51, 71, 99, 120 | |
Задание ко второму разделу курсовой работы
| Исходные данные | единицы | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
| Прототип трактора | МТЗ-100 | ЛТЗ-55А | ЛТЗ-155 | Т-30А80 | Т-150К | К-701 | ДТ-75Н | ДТ-175С | Т-150 | Т-4А | ||
| Прототип двигателя | Д-245 | Д-144 | СМД-25 | Д-120 | СМД-62 | ЯМЗ-240 | СМД-18Н | СМД-66 | СМД-60 | А-01М | ||
| десятки | 0 | Номинальная мощность, Ne (кВт) | 73,6 | 39 | 118 | 23,5 | 121,4 | 221 | 70 | 125,1 | 110,4 | 99 |
| Частота вращения при Ne, n (мин-1) | 2200 | 1800 | 2000 | 2000 | 2100 | 1900 | 1800 | 1900 | 2000 | 1700 | ||
| Степень сжатия, e | 16,5 | 16,5 | 16,5 | 16,5 | 16,5 | 16,5 | 16 | 16,5 | 16,5 | 16 | ||
| 1 | Номинальная мощность, Ne (кВт) | 74 | 40 | 119 | 24,5 | 122 | 221,5 | 72 | 125,4 | 110,4 | 98 | |
| Частота вращения при Ne, n (мин-1) | 2150 | 1950 | 2050 | 2040 | 2090 | 1910 | 1820 | 1910 | 2000 | 1680 | ||
| Степень сжатия, e | 16,7 | 16,4 | 16,6 | 16,4 | 16,1 | 16,6 | 16 | 16,5 | 16,5 | 16,2 | ||
| 2 | Номинальная мощность, Ne (кВт) | 72 | 38 | 120 | 25,5 | 121 | 222 | 73 | 125,7 | 111 | 98,5 | |
| Частота вращения при Ne, n (мин-1) | 2180 | 1850 | 1950 | 2020 | 2080 | 1920 | 1850 | 1920 | 2000 | 1700 | ||
| Степень сжатия, e | 16,6 | 16,3 | 16,7 | 16,3 | 16,2 | 16,7 | 16 | 16,5 | 16,5 | 16,4 | ||
| 3 | Номинальная мощность, Ne (кВт) | 75 | 41 | 115 | 22,5 | 121,7 | 222,5 | 75 | 126 | 112 | 99,5 | |
| Частота вращения при Ne, n (мин-1) | 2250 | 1900 | 1970 | 2050 | 2070 | 1930 | 1870 | 1930 | 2000 | 1750 | ||
| Степень сжатия, e | 17 | 16,1 | 16,8 | 16,2 | 16,3 | 16,8 | 16 | 16,5 | 16,5 | 16,5 | ||
| 4 | Номинальная мощность, Ne (кВт) | 74 | 42 | 116 | 21,5 | 122 | 223 | 77 | 127 | 115 | 100 | |
| Частота вращения при Ne, n (мин-1) | 2130 | 2000 | 1990 | 2010 | 2150 | 1950 | 1900 | 2000 | 1950 | 1800 | ||
| Степень сжатия, e | 16 | 16,7 | 16,9 | 16,6 | 16,1 | 16,9 | 16 | 16,5 | 16,5 | 16,7 | ||
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ……3
ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КУРСОВОЙ РАБОТЫ ………………………………………………………………..4
РАСЧЁТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ………………….9
КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА…………………………………...23
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА………………………………………………...27
ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………………..28
Дата: 2019-02-02, просмотров: 336.
