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內(nèi)燃機設(shè)計課后答案
1-5活塞平均速度提高，可以強化機動性，分析副作用
答：
1）慣性力增加，導(dǎo)致機械負(fù)荷增加，平衡、振動問題突出，噪聲增加。
2）工作頻率增加，導(dǎo)致活塞、汽缸蓋、汽缸套、排氣門等零件的熱負(fù)荷增加。
3）摩擦損失增加、機械效率下降，燃油消耗率增加，磨損壽命變短。
4）進(jìn)排氣系統(tǒng)阻力增加，充氣效率下降
1.8某發(fā)動機提功率，擴大氣缸直徑，直徑擴大的多，還要改變那些結(jié)構(gòu)設(shè)計和必要的計算
氣缸直徑改變之后，除估算功率、轉(zhuǎn)矩外，活塞直徑、氣門直徑、氣門最大升程要重新確定，活塞環(huán)要重新選配，曲軸平衡要重新計算，要進(jìn)行曲柄連桿機構(gòu)動力計算和扭振計算，要進(jìn)行壓縮比驗算、燃燒室設(shè)計、工作過程計算甚至重新設(shè)計凸輪型線等
1.9某發(fā)動機改變行程，與之配合的還要進(jìn)行那些結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算
行程S改變后，在結(jié)構(gòu)上要重新設(shè)計曲軸，要重新進(jìn)行曲柄連桿機構(gòu)動力計算、平衡計算、機體高度改變或者曲軸中心移動、壓縮比驗算與修正、工作過程計算等
2.3氣壓力和往復(fù)慣性力的對外表現(xiàn)是什么，有什么不同
1，氣壓力是內(nèi)燃機對外做功的主動力，只有轉(zhuǎn)矩輸出，同時也有由其產(chǎn)生的翻倒力矩作用在機體上，并傳至機體支承上；往復(fù)慣性力總是存在，與加速度的變化規(guī)律相同，兩者相差一個常數(shù)，方向相反。
2，不同點：a,氣體作用力是做功的動力，產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩；b,氣體作用力在機體內(nèi)部平衡，沒有自由力。往復(fù)慣性力沒有平衡，有自由力產(chǎn)生，是發(fā)動機縱向振動的根源；，從兩者的最大值比較和作用時間比較，可以得出：；總是存在，在一個周期內(nèi)其正負(fù)值相互抵消，
做功為零，呈脈沖性，一個周期內(nèi)只有一個峰值。
6.1提高曲周疲勞強度的結(jié)構(gòu)措施和工藝措施有哪些
結(jié)構(gòu)措施：1）加大曲軸軸頸的重疊度A 2）加大軸頸附近的過渡圓角3）采用空心曲軸4）沉割圓角5）開卸載槽
工藝措施：
1）圓角滾壓強化2）圓角淬火強化3）噴丸強化處理4）氮化處理
6.2曲軸連桿軸頸不變，增大主軸頸直徑D1，有何優(yōu)點，缺點
優(yōu)點：
（1）增加，可以提高曲軸剛度，增加了曲柄剛度，不增加離心力。
（2）增加，可增加扭轉(zhuǎn)剛度，固有頻率增加，轉(zhuǎn)動慣量Ｉ增加不多。
缺點：
增加，主軸承圓周速度增加，摩擦損失增加，油溫提高。
6.3為什么說連桿軸頸負(fù)荷大于主軸頸，實際中主軸頸D1和連桿軸頸D2那個更大
對于每個曲拐而言，連桿軸頸是一個，主軸頸有兩個。連桿軸頸承受著由連桿傳來全部載荷，而每個主軸頸則只承擔(dān)一半載荷，所以主軸頸載荷小于連桿軸頸載荷。實際設(shè)計中主軸頸D1大于連桿軸頸D2，D1/D2≈1.05～1.25，因為增加主軸頸可以增加曲軸的重疊度，提高曲軸的抗彎剛度和抗疲勞強度，同時不增加曲軸的離心載荷。
6.5曲軸的工作條件是什么，設(shè)計有什么要求
工作條件：
1）受周期變化的力、力矩共同作用，曲軸既受彎曲又受扭轉(zhuǎn)，承受交變疲勞載荷，重點是彎曲載荷；
2）由于曲軸形狀復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重，特別是在曲柄與軸頸過度的圓角部分；
3）曲軸軸頸比壓大，摩擦磨損嚴(yán)重。
設(shè)計要求：
1）有足夠的耐疲勞強度
2）有足夠的承壓面積，軸頸表面要耐磨；
3）盡量減少應(yīng)力集中；
4）剛度要好，變形小，否則使其他零件的工作條件惡化。
7.1連桿的拉伸載荷是由什么造成的，計算不同截面如何考慮
連桿的拉伸載荷主要是由于往復(fù)慣性力所造成的；在計算不同截面的拉伸應(yīng)力可用下式：
F′j =(m′+m′1)(1+λ)rω2 其中，m′、m′1分別為活塞組和計算斷面以上那部分往復(fù)運動的連桿質(zhì)量。
7.2計算連桿的最大拉伸應(yīng)力應(yīng)選什么工況
標(biāo)定轉(zhuǎn)速工況（最大轉(zhuǎn)速）
7.3計算連桿的壓縮載荷時應(yīng)選什么工況
最大轉(zhuǎn)矩工況和全負(fù)荷情況下的標(biāo)定轉(zhuǎn)速工況，而且要兼顧連桿側(cè)彎的情況是否發(fā)生。
8.1試分述活塞的工作條件，然后設(shè)計要求
1）高溫—導(dǎo)致熱負(fù)荷大:活塞在氣缸內(nèi)工作時，活塞頂面承受瞬變高溫燃?xì)獾淖饔�，燃�(xì)獾淖罡邷囟瓤蛇_(dá)2000～2500℃，因而活塞頂?shù)臏囟纫埠芨�。溫度分布不均勻，有很大的熱�?yīng)力；
2）高壓—沖擊性的高機械負(fù)荷：高壓包括兩方面①活塞組在工作中受周期性變化的氣壓力直接作用，氣壓力Pz(MPa )一般在膨脹沖程開始的上止點后10°～20°達(dá)到最大。②活塞組在氣缸里作高速往復(fù)運動，產(chǎn)生很大的往復(fù)慣性力Fjmax
3）高速滑動：內(nèi)燃機在工作中所產(chǎn)生的側(cè)向力是較大的，特別是在短連桿內(nèi)燃機中；
4）交變的側(cè)壓力：活塞上下行程時活塞要改變壓力面，側(cè)向力方向不斷變化，造成了活塞在工作時承受交變的側(cè)向載荷。
設(shè)計要求: 1）選用熱強度好，散熱性好，膨脹系數(shù)小，耐磨、有良好減磨性和工藝性的材料
2）形狀和壁厚合理，吸熱少，散熱好，強度和剛度符合要求，盡量避免應(yīng)力集中，與缸套有最佳的配合間隙
3）密封性好，摩擦損失小
4）重量輕。
8.2活塞環(huán)的工作應(yīng)力和裝套應(yīng)力之間的關(guān)系，公式說明。實際考慮
σmax + σ′max = 3.4Et2 / (D - t)2 = 常量
一般選擇σ′max = （1.2 ～1.5）σmax ，因為套裝時間很短。
8.3高轉(zhuǎn)速發(fā)動機和低轉(zhuǎn)速對活塞初始彈力po的要求有什么不同，為什么，缸徑對po的要求
當(dāng)轉(zhuǎn)速n提高時，應(yīng)提高po。因為活塞速度高，由于節(jié)流作用，活塞環(huán)背壓下降。當(dāng)活塞直徑增加時，活塞環(huán)的工作應(yīng)力增加，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少初彈力po，方能減少活塞環(huán)的工作應(yīng)力。
8.7減輕活塞熱負(fù)荷設(shè)計的措施有什么
1）盡量減小頂部受熱面積；強化頂面，采用不同的材料或?qū)⒈砻孢M(jìn)行處理。
2）保證熱流暢通。
3）采用適當(dāng)?shù)幕鹆Π陡叨取?/p>
4）頂部內(nèi)側(cè)噴油冷卻。
5）頂部設(shè)油腔冷卻。
8.10確定活塞環(huán)裝配端口距離△d的依據(jù)是什么
裝配端口距離△d：△d小，密封性好，但不能為零。從熱膨脹考慮，要大于活塞環(huán)的周向線膨脹量△d>=π.D.β.△t
9.2對內(nèi)燃機滑動軸承減摩層都要求有哪些性能?
答:主要有三方面要求:
1)抗咬粘性。油膜遭破壞時，軸承材料不擦傷和咬死軸頸，即親油性好。
2)順應(yīng)性。軸承副有幾何形狀偏差和變形時具有克服邊緣負(fù)荷從而使負(fù)荷均勻的能力。
3)嵌藏性。具有以微量塑性變形吸收混在機油中的外來異物顆粒的能力。
9-4滑動軸承上一般要開設(shè)油槽，請問曲軸主軸頸的油槽開在哪里?連桿軸頸的油槽開在哪?
主軸承要在上軸瓦開槽，連桿軸承應(yīng)在下軸瓦開槽，以避免軸承的承載能力下降。
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