1 Описание работы машины и исходные данные для проектирования

На рисунке 1.1. показан вертикальный рычажный кривошипно-ползунный механизм двигателя внутреннего сгорания автобуса, который преобразует возвратно-поступательное движение ползуна (поршня) 3 во вращательное движение кривошипа (коленчатого вала) 1. Передача движения от поршня к кривошипу осуществляется через шатун 2. В начале такта расширения взорвавшаяся в цилиндре рабочая смесь перемещает поршень из верхней мёртвой точки (в.м.т.) в нижнюю мёртвую точку (н.м.т.). В конце такта расширения открываются выпускные клапаны и продувочные окна, и продукты горения удаляются из цилиндра в выхлопную систему. Продувка цилиндров начинается после поворота кривошипа от н.м.т. на 60º. После продувки цилиндра начинается второй такт – сжатие воздуха, который заканчивается взрывом впрыснутого в цилиндр топлива.

Выпускные клапаны открываются толкателями кулачковых механизмов в указанные в циклограмме моменты времени. Кулачки и кривошип вращаются с одинаковой угловой скоростью.

Основной поток энергии от кривошипа передается на ведущие колеса автомобиля через коробку передач и редуктор заднего моста. Коробка передач состоит из ступени внешнего зацепления z*–z** и планетарной передачи z₁–H , которые изображены на рисунке 1.2.

Исходные данные для проектирования приведены в таблице 1.1.

Рисунок 1.1. Исходная схема проекта

в

Таблица 1.1. Исходные данные к курсовому проекту

Параметр	Условные обозначения	Единицы измерения	Величина
Рычажный механизм
Ход поршня	S	м	0,175
Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна		–
Диаметр поршня	d	м	0,152
Коэффициент неравномерности вращения кривошипа		–	0,01
Зубчатая передача
Частота вращения карданного вала (и водила H)			250
Передаточное отношение планетарной передачи		–	3,9
Число зубьев колес	z*, z**	–	13; 24
Число сателлитов в планетарной передаче	k	–	4
Приведенный к водилу момент инерции трансмиссии	IH	кг·м2	1,037
Кулачковый механизм
Ход толкателя	h	м	0,014
Номер закона движения толкателя при удалении и возвращении	–	–	3; 1а
Масса толкателя	mт	кг	0,3

При расчетах принять:

1. массы звеньев: шатуна 2 – m₂=q·l₂, где q=10кг/м; кривошипа 1 – m₁=8·m₂; поршня 3 – m₃=0,3·m₂.

2. центр масс шатуна 2 расположен в точке S₂ с координатами BS₂=0,35·BC.

3. момент инерции инерции шатуна относительно центра масс:

4. фазовые углы удаления и возвращения в кулачковом механизме Угол дальнего стояния

5. Максимальный допустимый угол давления в кулачковом механизме

6. Модуль зубчатых колес определить по формуле

где М_п^с – приведенный к кривошипу момент сопротивления, Н·м.