Кинематика кривошипно-шатунного механизма

1. КИНЕМАТИКА КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

КИНЕМАТИКА
КРИВОШИПНОШАТУННОГО
МЕХАНИЗМА
Выполнил: Зеленцов В.Ю.
Группа 17 ТОР

2.

Кривошипно-шатунный механизм (KШM) является основным
механизмом поршневого ДВС, который воспринимает и
передает значительные по величине нагрузки. Поэтому
расчет прочности KШM имеет важное значение. В свою очередь
расчеты многих деталей двигателя зависят от кинематики
и динамики КШМ. Кинематический анализ КШМ
устанавливает законы движения его звеньев, в первую
очередь поршня и шатуна.
Для упрощения исследования КШМ будем считать, что
кривошипы коленчатого вала вращаются равномерно, т. е. с
постоянной угловой скоростью.

3.

В поршневых ДВС применяются три типа КШМ:
центральный (аксиальный);
смешанный (дезаксиальный);
с прицепным шатуном.
В центральном КШМ ось цилиндра пересекается с осью коленчатого вала

4. Отношение хода поршня S к диаметру цилиндра D является одним из основных параметров, который определяет размеры и массу

двигателя.
В автомобильных двигателях значения S/D от 0,8 до 1,2. Двигатели с
S/D > 1 называются длинноходными, а с S/D < 1 — короткоходными.
Данное отношение непосредственно влияет на скорость поршня, а значит и
мощность двигателя. С уменьшением значения S/D очевидны следующие
преимущества:
уменьшается высота двигателя;
за счет уменьшения средней скорости поршня снижаются механические
потери и уменьшается износ деталей;
улучшаются условия размещения клапанов и создаются предпосылки для
увеличения их размеров;
появляется возможность увеличения диаметра коренных и шатунных
шеек, что повышает жесткость коленчатого вала.

5.

Перемещение поршня для каждого из углов поворота может быть
определено графическим путем, которое получило название
метод Брикса. Для этого из центра окружности радиусом R=S/2
откладывается в сторону НМТ поправка Брикса, находится новый
центр О1. Из центра О1 через определенные значения φ (например,
через каждые 30°) проводят радиус-вектор до пересечения с
окружностью. Проекции точек пересечения на ось цилиндра (линия
ВМТ—НМТ) дают искомые положения поршня при данных значениях
угла φ. Использование современных автоматизированных
вычислительных средств позволяет быстро получить зависимость
x=f(φ).