机械原理课程设计单缸四冲程内燃机
机械原理课程设计单缸四冲程内燃机
机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业 13材料本科班学号学生姓名指导教师朱双霞教师职称教授目录第一部分绪论 (2)第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3)2.1 设计题目及机构示意图 (3)2.2 机构简介 (3)2.3 设计数据 (4)第三部分设计内容及方案分析 (6)3.1 曲柄滑块机构设计及其运动分析 (6)3.1.1 设计曲柄滑块机构 (6)3.1.2 曲柄滑块机构的运动分析 (7)3.2 齿轮机构的设计 (11)3.2.1 齿轮传动类型的选择 (12)3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (13)3.3 凸轮机构的设计 (13)3.3.1 从动件位移曲线的绘制 (14)3.3.2 凸轮机构基本尺寸的确定 (15)3.3.3 凸轮轮廓曲线的设计 (16)第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (20)第六部分图纸 (21)第一部分绪论1.本课程设计主要内容是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析，在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。
2. 内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能是气缸内产生高温高压的燃气。
燃气膨胀推动活塞做功。
再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。
这些过程中只有膨胀过程是对外做功的过程。
其他过程都是为更好的实现做功过程而需要的过程。
四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。
进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭；压缩行程时，气缸、内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并做功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。
机械原理课程设计任务书-单缸四冲程内燃机
机械原理课程设计任务书
设计题目：单缸四冲程内燃机一、已知条件：
在图示的单缸四冲程内燃机中
活塞行程H
连杆与曲柄长度之比λ
曲轴转速
n
1
曲轴正时齿轮齿数
z
1
凸轮轴正时齿轮齿数
z
2
正时齿轮模数m
正时齿轮压力角α
气门推杆升程h
进气凸轮推程运动角Φ
进气凸轮远程休止角
Φ
s
进气凸轮回程运动角Φ'
进气凸轮推程许用压力角[]α
进气凸轮回程许用压力角[]'α
具体数值见下表：
进气门推杆的运动规律如下图所示：
二、设计任务
1.根据已知条件，要求完成如下设计任务：
●确定曲柄滑块机构杆件尺寸，绘制机构运动简图；利用图解法分
析机构的三个瞬时位置（用图纸绘制，与设计说明书一起上交）●计算齿轮机各部分参数。
●画出凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线
2．完成设计计算说明书一份（不少于3000字），内容包括：
●设计说明书封面
●目录
●机构简介与设计数据
●设计内容及方案分析
●设计体会
●主要参考文献
三、课程设计进程安排
本课程设计共计一周（五天），时间分配见下表。
单缸四冲程柴油机课程设计
单缸四冲程柴油机课程设计课程设计：单缸四冲程柴油机一、课程背景和目标1.1 课程背景单缸四冲程柴油机是一种常见的内燃机类型，广泛应用于农业、工业以及交通运输等领域。
对于学习机械工程、汽车工程等专业的学生来说，了解和掌握单缸四冲程柴油机的原理和工作过程是必不可少的。
1.2 课程目标本课程旨在使学生能够：- 理解柴油机的基本原理和工作过程；- 掌握柴油机的结构和各部件的功能；- 熟悉柴油机的运行调试和故障排除方法；- 培养学生的实践操作能力和团队合作精神。
二、课程内容2.1 柴油机的工作原理- 热力循环- 燃烧过程- 压缩过程- 进气过程- 排气过程2.2 柴油机的构造和工作过程- 缸体和缸套- 活塞与连杆- 气缸盖和气门机构- 喷油系统- 进气系统- 排气系统2.3 柴油机的运行调试- 燃油供给系统的调试- 气缸压力测试与调整- 排气系统的调试- 运行参数的监测与调整2.4 柴油机的故障排除- 燃油供给系统故障- 气缸压力不正常- 排气系统故障- 运行参数异常2.5 实践操作和团队合作项目- 独立操作柴油机的调试与维护- 团队合作完成柴油机安装和调试项目三、课程教学方法3.1 理论教学- 授课讲解柴油机基本原理和工作过程；- 利用多媒体教学手段展示柴油机的结构和工作过程；- 组织学生参与讨论，加深对柴油机知识的理解。
3.2 实验操作- 提供实验室环境，让学生独立操作柴油机进行调试；- 引导学生观察和记录柴油机不同运行状态下的参数变化。
3.3 课堂演示- 通过模型或真实柴油机进行实际演示，展示柴油机的工作原理和故障排除方法。
四、课程评估与考核4.1 课堂小测验：对柴油机基本原理和工作过程进行测试。
4.2 实验报告：学生需要根据实验操作记录和观察结果编写实验报告。
4.3 课程设计项目：团队合作完成柴油机安装和调试项目，并提交相应的设计报告。
4.4 课堂参与度：学生在课堂中的积极参与和提问情况。
五、课程参考资料- 《柴油机原理与维修》- 《柴油机工程》- 《柴油机原理与调校》- 《内燃机基础》以上是单缸四冲程柴油机课程设计的大纲，通过本课程的学习和实践操作，学生将能够全面了解柴油机的原理、工作过程以及运行调试和故障排除方法，为将来从事相关领域的工作打下基础。
机械原理课程设计指导书(四冲程)讲解
机械原理课程设计指导书四冲程内燃机设计一．设计任务（共需要A1、A2、A3各1张，A3网格纸1张，A4两张）1.机构设计根据行程速比系数K及已知尺寸确定机构的主要尺寸，并绘制机构运动简图1张（A4）。
2.运动分析图解求出连杆机构的位置、速度与加速度，绘制滑块的位移、速度与加速度曲线，完成运动分析图1张（A2）。
3.动态静力分析通过计算和图解，求出机构中各运动副的约束反力及应加于曲柄OA的平衡M（每人负责完成5～6个位置），完成动态静力分析图1张（A1）。
力矩b4.计算并画出力矩变化曲线图1张（A3方格纸）。
5.计算飞轮转动惯量F J。
6.计算发动机功率。
7.用图解法设计进、排气凸轮，完成凸轮设计图1张（A3）。
8.绘制内燃机的工作循环图1张（A4）。
9.完成设计说明书（约20页）。
●分组及组内数据见附表1；●示功图见附表2；●组内成员分工见附表3；●课程设计进程表见附表4；●四冲程内燃机中运动简图见附图1。
二．设计步骤及注意问题1. 确定初始数据根据分组情况（附表1），查出设计初始数据。
活塞行程 H = （mm ） 活塞直径 D= （mm ） 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm ） 行程速比系数 K=连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = （mm ） 曲柄重量 1Q = （N ） 连杆重量 2Q = （N ） 活塞重量 3Q = （N ） 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= （m 2m ） 曲柄的转速n 1= （rpm ）发动机的许用速度不均匀系数 [δ]= 曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l =OA l （mm ） 开放提前角：进气门：-10°；排气门： -32° 齿轮参数：m =3.5（mm ）； α=20°；a h *=1；25.0*=C2Z ='2Z =14； 3Z ='3Z =72 ；1Z =362. 计算连杆及曲柄的长度设曲柄长度为r 、连杆的长度为l ，活塞行程Hr l OB -=∴I （极限位置1）r l OB += （极限位置2）11180+-︒=K K θ θ∴ 可求θsin 2HCB R I ==22)()(CE OC OE -==22)()(DE CD OC -- =22)cos (e R R --θ)1()(22----------------+=+e OF r l2H OE OF += OCOE1sin -=α θαδ-=)2(2sin2-------------------=-δR r l联立（1）、（2）式求解，可求出连杆的长度l 及曲柄的长度r 。
单缸四冲程柴油机课程设计
单缸四冲程柴油机课程设计引言：柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油燃料产生动力，用于驱动机械设备。
单缸四冲程柴油机是一种常见的柴油机型号，具有结构简单、运行稳定等特点。
本课程设计将围绕单缸四冲程柴油机展开，包括其结构、工作原理、性能参数和调整方法等内容。
一、单缸四冲程柴油机的结构单缸四冲程柴油机由气缸、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门、燃油喷射泵等组成。
其中，气缸是柴油机的主要部件，负责容纳活塞和燃烧室。
活塞通过连杆与曲轴相连，将往复运动转化为旋转运动。
进气门和排气门分别负责柴油机的进气和排气过程。
燃油喷射泵则负责将燃油喷射到燃烧室中。
二、单缸四冲程柴油机的工作原理单缸四冲程柴油机的工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
具体过程如下：1. 进气冲程：曲轴旋转，活塞向下运动，气缸内形成负压，进气门打开，新鲜空气通过进气道进入燃烧室。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，气缸内的空气被压缩，进气门关闭。
3. 燃烧冲程：活塞接近上止点时，燃油喷射泵将燃油喷射到燃烧室中，与高温高压的空气混合并燃烧，产生高温高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，排气门打开，废气通过排气道排出气缸。
三、单缸四冲程柴油机的性能参数单缸四冲程柴油机的性能参数包括功率、扭矩、燃油消耗率和排放等。
其中，功率是柴油机输出的动力大小，通常用千瓦（kW）表示；扭矩是柴油机输出的转矩大小，通常用牛·米（N·m）表示；燃油消耗率是柴油机每单位功率输出所消耗的燃油量，通常用克/千瓦小时（g/kWh）表示；排放是指柴油机在工作过程中排放的废气中的污染物含量，如氮氧化物、颗粒物等。
四、单缸四冲程柴油机的调整方法为了保证单缸四冲程柴油机的正常运行，需要对其进行调整。
常见的调整方法包括：1. 燃油喷射量的调整：通过调整燃油喷射泵的工作参数，控制燃油喷射量，以达到最佳的燃烧效果。
2. 气缸压缩比的调整：通过更换气缸垫片或调整活塞运动幅度，改变气缸的压缩比，以提高柴油机的功率和燃烧效率。
机械原理课程设计(任务书)
课程设计任务书四冲程内燃机设计一、目的任务：结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论，使学生受到确定运动方案的初步训练，要对方案中某些机构进行分析和设计。
通过设计提高学生利用技术资料、运算和绘图的能力。
使所学过的分散的知识点成为一个比较完整的体系。
二、设计内容：四冲程内燃机设计1．已知条件：四冲程内燃机中活塞行程H = 220（mm）活塞直径 D = 160（mm）活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e = 68 （mm）行程速比系数K= 1.08连杆重心c2至 A 点的距离l AC2 = 0.35l AB (mm)曲柄重量Q1= 135 (N)连杆重量Q2= 125 (N)活塞重量Q3= 200 (N)连杆通过质心轴c2的转动惯性半径ρcρc2 = 0.15 l2AB(m m2)曲柄的转速n= 640 (rpm)1发动机的许用速度不均匀系数[δ]= 1/90曲柄不平衡的重心到O点的距离l OC = l OA（mm）开放提前角：进气门：-10°；排气门： -32°齿轮参数：m=3.5（mm）；α=20°；h*a =1Z2 =Z2' =14；Z3 = Z3' =72 ；Z1=362.主要设计内容进行机构的运动分析、动态静力分析，设计齿轮、连杆、凸轮等机构，并进行机构的动平衡、速度波动的调节及机构运动简图、运动循环图绘制等内容。
三、时间安排：机械原理课程设计进行2周，具体安排如下：机械原理课程设计时间安排表四、设计工作要求：1.在规定的时间内，一律要在教室内搞设计，以便教师进行指导。
上午：8:00-11:30；下午：2:30-5:302.每位同学都要独立完成自己的设计任务，特别是编程、打印部分的内容。
3.图面质量的要求，图幅、线型、边框、及标题栏等均要符合国标；不能徒手画图：曲线要用曲线板、小圆要用模板、包括角速度、角加速度的方向也不能徒手画出。
图纸不要写有关的计算公式、计算结果。
机械原理课程设计单缸四冲程内燃机
机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业13材料本科班学号学生姓名指导教师朱双霞教师职称教授目录第一部分绪论 (2)第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3)２、1 设计题目及机构示意图 (3)2、2 机构简介 (3)2、3 设计数据…………………………………………………… ４第三部分设计内容及方案分析…………………………………… ６3、1 曲柄滑块机构设计及其运动分析…………………………６3、1、1 设计曲柄滑块机构……………………………………… ６3、1、2 曲柄滑块机构得运动分析……………………………… ７3、2 齿轮机构得设计……………………………………………１13、２、1 齿轮传动类型得选择……………………………………123、2、2 齿轮传动主要参数及几何尺寸得计算…………………133、3 凸轮机构得设计 (13)3、3、1 从动件位移曲线得绘制 (14)３、３、2 凸轮机构基本尺寸得确定………………………………1５3、3、3 凸轮轮廓曲线得设计 (1)６第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (20)第六部分图纸 (2)１第一部分绪论1、本课程设计主要内容就是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析,在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。
2、内燃机就是一种动力机械，它就是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出得热能直接转换为动力得热力发动机。
通常所说得内燃机就是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料与空气混合，在其气缸内燃烧,释放出得热能就是气缸内产生高温高压得燃气。
燃气膨胀推动活塞做功。
再通过曲柄连杆机构或其她机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
内燃机得工作循环由进气、压缩、燃烧与膨胀、排气等过程组成。
这些过程中只有膨胀过程就是对外做功得过程。
其她过程都就是为更好得实现做功过程而需要得过程。
单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析
单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析一、单缸四冲程内燃机的机构设计1.曲轴机构设计：曲轴是内燃机转动传动的核心部件，其设计应满足内燃机的功率输出和运转平稳可靠。
曲轴机构主要包括曲轴、连杆和活塞等部件的设计，其中曲轴的结构和受力分析是重点。
曲轴的设计应考虑到内燃机的排气脉动、活塞施力和连杆受力等因素。
曲轴的转动轴心应与各连杆小头中心和重心相交，以减小离心力对曲轴的影响；曲轴的形状应满足连杆小头大倾角时充分避免连杆与曲轴的干涉。
2.活塞机构设计：活塞是内燃机中与气缸直接接触的零件，其设计应满足活塞与气缸之间的密封性和传热性能。
活塞的结构设计应考虑到内燃机的紧凑性和重量，采用轻合金材料制造，结构简单且坚固。
活塞上应设置活塞环槽，以保证气缸的密封，并减小内燃机的摩擦损失。
另外，活塞的上死点和下死点位置对内燃机的性能有直接影响，需要在设计中予以合理确定。
3.连杆机构设计：连杆是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动的关键部件，其设计应满足高强度和刚度的要求。
连杆的设计应考虑到曲轴承受的受力和振动，采用高强度钢材制造。
连杆的上小头应与活塞销连接，下小头与曲轴销连接，并采用滚动轴承，以减小功率损失和摩擦损失。
二、单缸四冲程内燃机的运动分析1.气缸压力分布分析：内燃机工作时，气缸内产生了压力和温度的变化，对于发动机的性能和工作过程有直接影响。
气缸压力曲线是研究内燃机性能的重要依据。
在进气冲程时，气缸中的压力在进气阀打开的作用下缓慢上升；在压缩冲程时，气缸中的压力迅速升高；在燃烧冲程时，气缸内的压力达到最大；在排气冲程时，气缸中的压力迅速下降。
2.活塞运动状态分析：活塞在内燃机工作中，其运动状态直接影响到气缸压力和气缸温度。
活塞的运动状态分为上死点、下死点和工作行程。
上死点是活塞运动的最高位置，下死点是活塞运动的最低位置，两者之间为工作行程。
活塞的运动状态与气缸中的压力和燃烧过程有密切关系，通过对活塞运动状态的分析，可以更好地了解内燃机的工作过程。
单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析报告
机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业机械制造及其自动化学号学生姓名指导教师教师职称目录第一部分绪论 (1)第二部分课题题目及主要技术参数说明 (2)2.1 课题题目 (2)2.2 机构简介 (2)2.3设计数据 (3)第三部分设计内容及方案分析 (6)3.1曲柄滑块机构设计及其运动分析 (6)3.1.1设计曲柄滑块机构 (6)3.1.2曲柄滑块机构的运动分析 (8)3.2 齿轮机构的设计 (12)3.2.1 齿轮传动类型的选择 (12)3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (13)3.3 凸轮机构的设计 (14)3.3.1 从动件位移曲线的绘制 (14)3.3.2 凸轮机构基本尺寸的确定 (15)3.3.2 凸轮轮廓曲线的设计 (16)第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (19)第一部分绪论内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。
但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体的成分较高。
广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。
燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
它是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。
这也是将热能转化为机械能的一种热机。
第二部分课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析图2-1内燃机机构简图2.2 机构简介内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析
单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析
1.机构设计
(1)气缸：气缸作为内燃机的燃烧室，用于容纳并燃烧混合气，产生
功与力。
气缸一般由铸铁或铝合金材料制成，具有耐高温、密封性好的特点。
(2)活塞：活塞是内燃机的运动部件，通常由铸铁或铝合金材料制成。
活塞与气缸壁之间的间隙称为活塞间隙，活塞连接曲轴的机构成为连杆。
(3)曲轴：曲轴是内燃机的核心部件，用于将活塞的往复直线运动转
化为曲轴的旋转运动，从而驱动发动机工作。
曲轴一般由坚固的钢材制成，具有高强度和耐磨损的特点。
2.运动分析
(1)排气冲程：当活塞从上死点向下运动时，曲轴带动连杆将活塞的
线性运动转化为曲轴的旋转运动。
此时，曲轴将压缩燃烧室内的废气推出
气缸，完成排气冲程。
(2)进气冲程：当活塞运动到下死点附近时，曲轴带动连杆将活塞推
向上死点方向运动。
同时，进气门打开，新鲜的空气通过进气道进入气缸，形成混合气。
(3)压缩冲程：当活塞运动到上死点时，曲轴带动连杆将活塞推向下
死点方向运动。
此时，进气门关闭，气缸内的混合气被压缩，体积变小，
压力增加。
(4)燃烧冲程：当活塞运动到下死点附近时，火花塞产生火花，点燃混合气。
燃烧释放出热能，推动活塞向上做功，从而驱动曲轴旋转，完成燃烧冲程。
总结起来，单缸四冲程内燃机的机构设计简单，运动分析清晰。
通过合理的设计，可以实现高效的能量转换和平稳的功率输出。
然而，随着发动机技术的不断发展，多缸和多冲程的内燃机结构也越来越普遍，以满足更高的输出功率和更低的排放要求。
单缸四冲程内燃机工作原理
单缸四冲程内燃机工作原理第一个冲程是吸气冲程。
当活塞向下运动时，曲轴使连杆上的活塞施加向下拉力。
这将使活塞向下运动，从而增大了气缸容积。
由于活塞在这个过程中从汽缸中吸入新鲜空气，所以这个冲程被称为吸气冲程。
紧接着是压缩冲程。
活塞开始向上运动，同时将气缸内的空气压缩。
这样做的目的是提高气体的压力和温度，以便后续的燃烧过程。
第三个冲程是燃烧冲程。
当活塞达到最高点时，喷油器将燃油喷入气缸中。
同时，火花塞发出火花，点燃混合气体，引起燃烧。
燃烧产生的高温高压气体将活塞推向下方，同时驱动曲轴转动。
在这个过程中释放的能量将被用于做功。
最后一个冲程是排气冲程。
当活塞达到最底部时，废气通过排气门排放到环境中。
排气门接着关闭，开始下一个循环。
1.吸气冲程：活塞下行，气缸容积扩大，吸入新鲜空气；2.压缩冲程：活塞上行，气缸内空气被压缩，增加压力和温度；3.燃烧冲程：燃油喷入气缸，混合气体点燃燃烧，驱动活塞向下运动，同时转动曲轴；4.排气冲程：活塞到达最低点，废气通过排气门排出，准备进行下一个工作循环。
需要注意的是，以上这些冲程是连续进行的，形成一个循环，使内燃机能够持续地工作。
1.高效能：通过压缩混合气体来提高热效率；2.燃烧充分：燃料和空气在燃烧室充分混合，确保燃烧的完全性；3.减少排放：通过使用化油器和催化转化器等装置，使废气中的有害物质减少到最低限度；4.平稳运行：由于四个冲程的循环，内燃机的运行相对平稳，减少了冲击和振动。
总结起来，单缸四冲程内燃机的工作原理是通过吸气、压缩、燃烧和排气的连续循环来实现能量转换。
这种设计使得内燃机具有高效率、高燃烧效率、低排放和平稳运行等优点。
单缸四冲程内燃机工作原理
单缸四冲程内燃机工作原理
单缸四冲程内燃机工作原理如下：
四冲程内燃机工作时有四个冲程，即进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
四冲程发动机在这四个冲程之间不断循环。
在进气冲程期间，活塞将向下运行以吸入空气体或可燃混合物，此时进气门将打开，排气门将关闭。
在压缩冲程中，进气门和排气门基本关闭，活塞将向上运行以压缩可燃混合物。
在做功冲程期间，进气门和排气门都关闭。
这时，火花塞就会点燃，这样可燃混合气就会燃烧。
燃烧的可燃混合气会向下推动活塞，使发动机输出动力。
在排气冲程中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上移动，排出燃烧产生的废气。
柴油发动机和汽油发动机区别不大，只是柴油发动机没有火花塞，在做功冲程时是压燃式。
柴油和汽油的性质有必要的区别。
市场上有很多车辆使用涡轮增压发动机。
涡轮增压发动机的工作原理与上述类似，但进气方式不同。
涡轮增压发动机的涡轮增压器可以压缩空气体，然后将空气体吹入发动机气缸。
涡轮增压发动机比自然吸气发动机更强大。
单缸四冲程柴油机课程设计
单缸四冲程柴油机课程设计引言：单缸四冲程柴油机是一种常见的内燃机，广泛应用于农业、工业和交通领域。
本文将对单缸四冲程柴油机进行课程设计，包括设计原理、构造特点、工作过程和性能参数等方面的内容。
一、设计原理单缸四冲程柴油机是利用柴油的自燃特性进行工作的。
其工作原理是通过活塞在气缸内的往复运动，使燃油与空气混合后被压缩，然后在高温高压下自燃燃烧，从而驱动活塞做功。
二、构造特点单缸四冲程柴油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、燃油喷射系统和冷却系统等组成。
其中，气缸是发生燃烧的主要场所，活塞通过连杆与曲轴相连，将燃烧产生的能量传递给曲轴，驱动机械设备工作。
气门机构用于控制进气和排气过程，燃油喷射系统负责将燃油喷入燃烧室，冷却系统用于散热，确保发动机正常工作。
三、工作过程单缸四冲程柴油机的工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
具体过程如下：1. 进气冲程：活塞下行，活塞上缸底死点时，曲轴带动气门机构打开进气门，进气门下降，气缸内形成负压，使空气通过进气门进入气缸。
2. 压缩冲程：活塞上行，活塞上升至气缸顶死点时，气门关闭，空气被压缩，温度和压力升高。
3. 燃烧冲程：活塞下行，当活塞下行至一定位置时，燃油喷射系统喷射燃油进入燃烧室，燃油与高温高压的空气混合自燃燃烧，产生高温高压气体，推动活塞下行。
4. 排气冲程：活塞上行，当活塞上行至一定位置时，曲轴带动气门机构打开排气门，废气通过排气门排出气缸，活塞再次下行，进入下一个工作循环。
四、性能参数单缸四冲程柴油机的性能参数包括功率、扭矩、燃油消耗率和排放等指标。
具体参数如下：1. 功率：柴油机的输出功率，通常以千瓦（kW）为单位。
2. 扭矩：柴油机的输出扭矩，通常以牛·米（N·m）为单位。
3. 燃油消耗率：柴油机在单位时间内消耗的燃油量，通常以克/千瓦小时（g/kWh）为单位。
4. 排放：柴油机排放的废气中的污染物含量，包括氮氧化物、一氧化碳和颗粒物等。
机械原理课程设计指导书(四冲程)
机械原理课程设计指导书四冲程内燃机设计一． 已知条件： 在图示的四冲程内燃机中活塞行程 H =（mm ）活塞直径 D= （mm ） 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm ） 行程速比系数 K=连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = 系 数 AB l (mm) 曲柄重量 1Q = (N) 连杆重量 2Q = (N) 活塞重量 3Q = (N) 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径ρ 2c ρ= 系数AB l 2(m 2m ) 曲柄的转速 n 1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]=曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l = OA l （mm ） 开放提前角：进气门：-10°；排气门： -32° 齿轮参数：m=3.5（mm ）； α=20°；a h *=12Z ='2Z =14； 3Z ='3Z =72 ；1Z =36 示功图见P10图2所示。
二．设计任务1. 机构设计按照行程速比系数K 及已知尺寸决定机构的主要尺寸，并绘出机构运动简图（4号图纸）。
（凸轮要计算出装角后才画在该图上） 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图以活塞在最高位置时为起点，将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等分，然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置（即曲柄旋转一周共分十五个位置）并作出机构各位置时的机构位置图，求出滑快的相对位移。
3. 作出机构15个位置的速度多边形求出这15个位置的BA V 、2C V 、B V 、ω2的数值，并列表表示。
（表一） 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形求出15个位置的n BA a 、t BA a 、BA a 、2α 、2C a 、B a 的数值，并列表表示。
（表二）5.用直角坐标作滑快B 点的位移曲线B S =B S （φ），速度曲线)(ϕB B V V =及加速度曲线)(ϕB B a a =。
单缸四冲程内燃机工作原理教材课程
润滑系统的组成与工作原理
润滑系统的组成
润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、 机油冷却器等组成。
工作原理
润滑系统的作用是向发动机内部摩擦 表面提供足够的润滑油，以减少磨损、 降低摩擦阻力，同时起到冷却和清洁 的作用。
润滑油与冷却液的选用与管理
1 2
润滑油的选用
根据发动机的型号和使用条件选择合适的润滑油， 注意粘度、油品等级和认证标准等参数。
进排气系统优化
通过改进进排气系统设计，提高充气效率和排气顺畅性，从而提 高内燃机性能。
内燃机排放控制技术
废气再循环技术
通过将部分废气循环回燃烧室，降低燃烧温度和氧浓度，从而减少 氮氧化物的排放。
燃油添加剂
通过添加燃油添加剂，改善燃油品质，降低硫氧化物和颗粒物的排 放。
催化转化器
在排气管中安装催化转化器，将有害气体转化为无害气体，降低一氧 化碳、碳氢化合物和氮氧化物的排放。
分类
根据燃料类型，单缸四冲程内燃 机可分为汽油机和柴油机两类。
工作原理简介
工作过程
单缸四冲程内燃机的工作过程包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，每个冲 程对应一个活塞运动阶段。
能量转换
在吸气和压缩冲程中，燃料和空气混合物被吸入并压缩，产生热量；在做功冲 程中，燃料燃烧产生大量热能，推动活塞向下运动，从而输出机械能；在排气 冲程中，燃烧产生的废气被排出气缸。
气门间隙
为了防止热膨胀导致气门关闭不严， 在气门杆和气门座之间留有一定的间 隙。
气门正时
指进、排气门开启和关闭的时刻与曲 轴转角位置的关系，对发动机性能有 重要影响。
05 冷却系统与润滑系统
冷却系统的组成与工作原理
冷却系统的组成
冷却系统主要由水泵、散热器、节温器和水套等组成。
单缸4冲程课程设计
单缸4冲程 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并描述单缸4冲程内燃机的工作原理及其组成部分；2. 学生能够掌握4冲程内燃机的各个冲程（进气、压缩、做功、排气）的基本概念及其作用；3. 学生能够解释内燃机能量转换的基本过程。
技能目标：1. 学生能够通过模型或图示识别并标出单缸4冲程内燃机的关键部件；2. 学生能够运用物理知识分析内燃机各冲程中的能量变化；3. 学生能够设计简单的实验，验证内燃机工作原理中的某一环节。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对机械和物理原理的兴趣，增强探究精神和问题解决能力；2. 学生通过学习内燃机的工作原理，认识到科学技术对生活的影响，培养环保意识和能源节约意识；3. 学生能够在团队合作中学会相互尊重和倾听，培养良好的沟通能力和团队协作精神。
课程性质：本课程为初中物理学科的实践探究课，结合理论讲解与动手实践，旨在帮助学生建立对内燃机工作原理的直观理解。
学生特点：考虑到学生年级为初中，已有一定的物理知识基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践，但需引导其将理论知识与实际应用相结合。
教学要求：课程设计需注重理论与实践相结合，以学生为中心，通过启发式教学引导学生主动探究，确保学生在掌握知识的同时，提高实践操作能力和科学探究能力。
教学过程中应关注个体差异，确保每位学生都能达成既定的学习目标。
二、教学内容1. 引入新课：通过日常生活中的内燃机应用实例，激发学生对内燃机工作原理的兴趣。
- 教材章节：内燃机简介2. 理论讲解：a. 单缸4冲程内燃机的组成部分及其功能。
b. 4冲程（进气、压缩、做功、排气）的原理及其相互关系。
- 教材章节：内燃机的结构与工作原理3. 动手实践：a. 学生分组，利用模型或图示识别并标出单缸4冲程内燃机的关键部件。
b. 模拟内燃机各冲程的工作过程，观察并分析能量转换现象。
- 教材章节：内燃机的实际应用4. 实验探究：a. 设计简单的实验，如制作小型的单缸4冲程模型，验证内燃机工作原理中的某一环节。
机械原理课程设计单缸
机械原理课程设计单缸一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握单缸内燃机的工作原理和基本结构，培养学生运用机械原理分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解单缸内燃机的构造、工作原理及其在实际中的应用；掌握内燃机的四冲程、能量转换和效率计算等基本知识。
2.技能目标：培养学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力；能够绘制简单的单缸内燃机结构图，并进行简要的性能分析。
3.情感态度价值观目标：激发学生对机械原理和内燃机的兴趣，培养学生的创新精神和团队合作意识，使学生在学习过程中体验到科技改变生活的魅力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.单缸内燃机的结构与工作原理：介绍内燃机的四大组成部分——气缸、活塞、曲轴和飞轮，以及四冲程的作用和顺序。
2.内燃机的能量转换与效率计算：讲解内燃机在工作过程中能量的转换和损失，以及热机效率的计算方法。
3.单缸内燃机在实际中的应用：通过实例分析，使学生了解单缸内燃机在汽车、柴油机等领域的应用。
4.绘制单缸内燃机结构图：培养学生动手能力，让学生独立或合作绘制单缸内燃机结构图，并进行简要的性能分析。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师讲解内燃机的结构、工作原理、能量转换和效率计算等基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际应用案例，使学生了解单缸内燃机在现实生活中的重要作用。
3.实验法：学生进行内燃机模型实验，使学生直观地感受内燃机的工作过程。
4.讨论法：鼓励学生在课堂上提问、发表见解，培养学生的团队合作精神和批判性思维。
四、教学资源为了支持本节课的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用符合课程标准的教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备内燃机模型、实验器材等，为学生提供实践操作的机会。
四冲程内燃机设计机械原理课程设计报告书
目录一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路 (1)二、绘制内燃机机构简图 (3)三、绘制连杆机构位置图 (4)四、作出机构15个位置的速度和加速度多边形 (4)五、动态静力分析 (8)六、计算飞轮转动惯量（不计构件质量） (14)七、计算发动机功率 (16)八、对曲柄滑块进行机构部分平衡 (17)九、排气凸轮（凸轮Ⅱ）的轮廓设计 (17)十、四冲程工作内燃机的循环图 (24)参考文献 (26)一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路根据设计任务书，我们需要解决以下问题：凸轮的参数是多少？如何能让机构正常循环工作？为了解决这个问题，我们需要对整个机构从运动及力学的角度分析。
首先，需要明确四冲程内燃机的工作原理：内燃机是通过吸气、压缩、燃烧、排气四个过程不断重复进行的。
如果在四个冲程里完成吸气、压缩、做功（燃烧、膨胀）、排气的循环动作，就叫做四冲程。
相应的内燃机叫四冲程内燃机。
第一冲程，即吸气冲程。
这时曲轴向下转动，带动活塞向下，同时通过齿轮带动凸轮向下旋转，是凸轮的突起部分顶开进气阀门，雾状汽油和空气混合的燃料被吸入气缸。
第二冲程，即压缩冲程。
曲轴带动活塞向上，凸轮的突起部分已经转两个过去，进气阀门被关闭，由于凸轮只转了1/4周，所以排气阀门仍然处于关闭状态。
活塞向上运动时，将第一冲程吸入的可燃气体压缩，被压缩的气体的压强达到0.6～1.5兆帕，温度升高到300摄氏度左右。
第三冲程是做功冲程。
在压缩冲程末火花塞产生电火花，混合燃料迅速燃烧，温度骤然升高到2000摄氏度左右，压强达到3～5兆帕。
高温高压烟气急剧膨胀，推动活塞向下做功，此时曲柄转动半周而凸轮转过1/4周，两个气阀仍然紧闭。
第四冲程是排气冲程。
由于飞轮的惯性，曲柄转动，使活塞向上运动，这时由于凸轮顶开排气阀，将废气排出缸外。
四个冲程是内燃机的一个循环，每一个循环，活塞往复两次，曲柄转动两周，进排气图11、已知条件：活塞行程 H=220 (mm) 活塞直径 D ＝160（mm ）活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e ＝68 (mm) 行程速比系数 K ＝1.08连杆重心C 2至A 点的距离 2AC l ＝0.35AB l 曲柄重量 1Q ＝135 (N)连杆重量 2Q ＝125 (N) 活塞重量 3Q ＝200（N ）曲柄的转速 1n ＝640 (rpm) 连杆通过质心C 2的转动惯性半径 2c ρ＝0.15 AB l (2mm ) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]＝1/90曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l ＝OA l (mm) 开放提前角 进气门：10-°；排气门：32-°齿轮参数：m =3.5 (mm) ；α=20°；*a h =12Z =2Z '=14; 3Z =3Z '=72; 1Z =36 凸轮I 行程 1h ＝7 mm 凸轮II 的行程 2h = 6 mm 凸轮I 的基圆半径 1r = 55 mm 凸轮II 的基圆半径 2r = 60 mm 凸轮II 的偏心距 2e = 0 mm 凸轮I 偏心距 1e = 0 mm2、求连杆的长度和曲柄的长度 设连杆的长度为l 、曲柄长度为r ∴I OB r l -= OB r l += 11180+-=︒K K θ92.6=°又 θsin 2HCB R ==I =912.99mmmme CD R DE CD OC CE OC OE 58.361)()()()()(222222=--=--=-=22)(e OF r l +=+=476.46mm -------- (1) 2HOE OF +==471.58mm OCOE1sin -=α=23.33° θαδ-==16.41° 2sin2δR r l =-=261.60mm----------- (2) 联立（1）、（2）式求解，可求出连杆的长度l 及曲柄的长度r 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业 13材料本科班学号学生指导教师朱双霞教师职称教授目录第一部分绪论 (2)第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3)2.1 设计题目及机构示意图 (3)2.2 机构简介 (3)2.3 设计数据 (4)第三部分设计容及方案分析 (6)3.1 曲柄滑块机构设计及其运动分析 (6)3.1.1 设计曲柄滑块机构 (6)3.1.2 曲柄滑块机构的运动分析 (7)3.2 齿轮机构的设计 (11)3.2.1 齿轮传动类型的选择 (12)3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (13)3.3 凸轮机构的设计 (13)3.3.1 从动件位移曲线的绘制 (14)3.3.2 凸轮机构基本尺寸的确定 (15)3.3.3 凸轮轮廓曲线的设计 (16)第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (20)第六部分图纸 (21)第一部分绪论1.本课程设计主要容是单缸四冲程燃机机构设计及其运动分析，在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。
2. 燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
通常所说的燃机是指活塞式燃机。
活塞式燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式燃机将燃料和空气混合，在其气缸燃烧，释放出的热能是气缸产生高温高压的燃气。
燃气膨胀推动活塞做功。
再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。
这些过程中只有膨胀过程是对外做功的过程。
其他过程都是为更好的实现做功过程而需要的过程。
四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。
进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭；压缩行程时，气缸、气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并做功；排气行程时，活塞推挤气缸废气经排气门排出。
此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。
第二部分课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目单缸四冲程燃机机构设计及其运动分析图2-1燃机机构简图2.2机构简介燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
广义上的燃机不仅包括往复活塞式燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的燃机是指活塞式燃机。
活塞式燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式燃机将燃料和空气混合，在其气缸燃烧，释放出的热能使气缸产生高温高压的燃气。
燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
燃机的工作原理：燃机是将液体材料燃烧时产生的热能变成机械能的装置。
往复式燃机的主体机构为曲柄滑块机构，借气缸的燃气压力推动活塞通过连杆而使曲柄做旋转运动。
单缸四冲程燃机，活塞在气缸往复移动四次，即进气、压缩、膨胀、排气四个过程。
完成一个工作循环，它对应着曲柄转两圈。
1.进气冲程：活塞由上死点向下移动，进气阀开，可燃气体进入缸。
由于进气系统有阻力，故进气行程终了时，气缸压力低于大气压力。
2.压缩冲程：活塞由下死点向上移动，进气阀闭合，将缸燃气体压缩，压力上升。
3.膨胀冲程：活塞在上死点附近，被压缩的气体被点燃，缸压力骤增，气体压力推动活塞向下移动，即对外做功。
4.排气冲程:活塞由下死点向上移动。
由上可知，单缸四冲程燃机在一个工作循环中，活塞只有一个冲程做功，即曲柄两转中，只有半转是因膨胀气体作用而被推动旋转，而其余的一转半中，借助机械的惯性来运转，因而曲柄所受驱动力是不均匀的，其速度波动也较大，所以一般在曲柄轴上装有飞轮。
2.3 设计数据1、曲柄滑快机构设计及其运动分析已知；活塞冲程H，按照行程速比系数K，偏心距e,,柄每分钟转数n1设计数据表2图2 曲柄位置图机构位置分配表3学生编号20 位置编号 5 92、齿轮机构设计已知：齿轮齿数Z1，Z2，模数m，分度圆压力角α，齿轮为正常齿制，在闭式润滑油池中工作。
设计容齿轮机构设计符号Z1 Z2 i m a a数据15 45 3 4 120 1203、凸轮机构设计已知：从动件冲程h，推程和回程的许用压力角[α] ，[α]′，推程运动角Φ，远休止角Φs，回程运动角Φ′，从动件按余弦加速度运动规律运动。
设计数据表5设计容凸轮机构的设计符号h(mm) ΦΦs Φ′[α] [α]′数据25 50 10 50 30 75第三部分设计容及方案分析3.1曲柄滑块机构设计及其运动分析已知：活塞冲程H，按照行程速比系数K，偏心距e,,柄每分钟转数n1设计容曲柄滑块机构的设计符号H(mm) e(mm) K1n(r/min)数据215 55 1.05 650 要求:确定曲柄滑块机构杆件尺寸，绘制机构运动简图；并在3号图纸上利用图解法作机构的两个瞬时位置的速度和加速度多边形，并作出滑块的运动方程和位移线图3.1.1设计曲柄滑块机构以R,L表示曲柄、连杆的长度;e表示曲柄回转中心与滑块移动导路中线的距离，即偏距；H表示滑块的最大行程；K为行程速比系数；θ为极位夹角。
下图为过C1、C2、P三点所作的外接圆。
半径为r，其中C1、C2垂直C2P，∠C1 P C2=θ，C1、C2为滑块的两极限位置，A为圆上的一点，它至C1、C2的距离为偏距e，即A为曲柄的回中心。
图3-1设∠C2 C1A=β则β描述了曲柄回转中心A点的位置。
为了能够满足机构连续性条件，A点只能在右图所示的C2AP上选取，而不能在Pt(P、t为滑块处于两极限位置C1、C2时，导路的垂线与C1C2P圆周的交点)上选取。
由已知条件可以求出曲柄和连杆的长度：可得R=106mm,L=424mm,按此尺寸做得曲柄滑块的机构运动简图，如下图图3-2机构运动简图3.1.2曲柄滑块机构的运动分析1、解析法分析滑块的运动位移分析：由上图可根据曲柄滑块简图及几何知由于,所以,故，则：S的位置弧度S/mmS0 0 53030 0.523599 512.4732S1S60 1.047198 428.30432S90 1.570796 410.53623S120 2.094395 360.9433 4150 2.617994 328.8758 S5180 3.141593 318 S6210 3.665191 328.8758 S7S240 4.18879 360.9433 8270 4.712389 410.5362 S9S300 5.235988 428.3043 10330 5.759587 512.4732 S11S360 6.283185 530 12速度分析；加速度分析；2、图解法分析机构的二个瞬时位置利用图解法作机构的两个瞬时位置的速度和加速度多边形已知曲柄滑快机构的尺寸及2个位置，构件1的转速 n1 ，用图解法求连杆的角速度ω2及角加速度α2和滑块上C点的速度和加速度。
a曲柄位置；（1）曲柄位置为150°位置图取=5（mm/mm）l图3-3曲柄位置图=150。
（2）速度多边形图由已知w1=2πn=68rad/sV A=w1R=68rad/s⨯0.106m=7.208m/s取vμ=0.1（m/s/mm）由BAABVVV+=方向√√ √大小？√？速度多边形如下图图3-4 速度多边形图由图可知==pb·VBVμ 4.105m/sab•=VBAVμ=5.86m/s（3）加速度多边形图加速度多边形如下图：图3-5加速度多边形图=490.144(m/s)=80.98(m/s)取aμ=21.26（m/s2/mm）方向√ √ 0 √ √大小？√ 0 √ ？可知=21.26⨯25=531.5 m/s2b,曲柄位置为270°1）曲柄位置为270°位置图3-6曲柄位置图同理 l μ=5（mm/mm ），v μ=0.1(m/s/mm)，a μ=21.26(m/s 2/mm)（2）速度多边形图速度多边形如下图图3-7速度多边形图由图可知：=0= V A =7.208m/s（3）加速度多边形图加速度多边形如下图图3-8加速度多边形图方向 √ √ 0 √ √ 大小 ？ √ 0 √ ？= 21.26⨯14 =297.64 m/s3.2 齿轮机构的设计已知：齿轮齿数Z1，Z2，模数m ，分度圆压力角α，齿轮为正常齿制，在闭式润滑油池中工作。
设计容齿轮机构设计符号Z1 Z2 i m a a数据15 45 43.2.1 齿轮传动类型的选择由最小变位系数，其中z min=17则有；选择等变位齿轮传动则：x1=-x2x1+x2=0取x1=0.118 x2=-0.118x1+x2=0,且x1=-x2≠0。
此类齿轮传动称为等变位传动。
由于x1+x2=0,故α’=α, a’=a ,y=0,△y=0即其啮合角等于分度圆压力角，中心距等于标准中心距，节圆与分度圆重合，齿顶圆不需要降低。
对于等变位齿轮传动，为有利于强度的提高，小齿轮应采用正变位，大齿轮采用负变位，使大、小齿轮的强度趋于接近，从而使齿轮的承载能力提高。
3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算已知：齿轮齿数Z1=15，Z2=45，模数m=4，分度圆压力角α=20。
，齿轮为正常齿制，在闭式润滑油池中工作齿轮m=4>1,且为正常齿制故h a*=1, c*=0.25由等变位齿轮传动可知α’=α=20。
a’=a=120齿轮各部分尺寸3.3凸轮机构的设计已知：从动件冲程h，推程和回程的许用压力角[α] ，[α]′，推程运动角Φ，远休止角Φs，回程运动角Φ′，从动件按余弦加速度运动规律运动。
设计数据表设计容凸轮机构的设计符号h(mm) ΦΦs Φ′[α] [α]′数据25 50 10 50 30 753.3.1从动件位移曲线的绘制从动件推杆的位移随凸轮转角δ变化的，分为四个过程分别是：推程、远休止、回程、近休止。
从动件按余弦加速度运动规律运动，则其推程时的位移方程为：则其回程时的位移方程为：以从动件开始上升的点位δ=0。
,s=0据此计算得。
δ10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 s 2.4 8.6 16.4 22.6 25 25 22.6 16.4 8.6 2.4 0 则从动件位移曲线图如下：其中h=25, δ0=50, δ01=10, δ’0=50, δ02=250δ（单位：。
）s(δ)（单位：mm）图3-9位移曲线图3.3.2凸轮机构基本尺寸的确定根据许用压力角计算出基圆半径最小值，凸轮形状选为偏距为零且对称。
如右图所示，从动件的盘型机构位于推程的某位置上，法线n—n与从动件速度v B的夹角为轮廓在B点的压力角，P点为凸轮与从动件的相对速度瞬心。