曲柄连杆机构课程设计讲解

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汽车发动机曲柄连杆机构教案

汽车发动机曲柄连杆机构教案

曲柄连杆机构构造任务一机体组学习目标1.掌握曲轴连杆机构作用与结构2.掌握机体组的结构。

3.掌握机体组组成部分的作用1.曲柄连杆机构功用:曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环,完成能量转换的传动机构,用来传递力和改变运动方式。

工作中,曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,对外输出动力,而在其他三个行程中,即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。

总的来说曲柄连杆机构主要是发动机借以产生并传递动力的机构。

通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。

工作条件,发动机工作时,曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触,曲轴的旋转速度又很高,活塞往复运动的速度相当大,同时与可燃混合气和燃烧废气接触,曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用,并且润滑困难。

可见,曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣,它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀。

2.曲柄连杆机构组成曲柄连杆机构的主要零件可以分为三部分,机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。

曲柄连杆机构3.机体组机体组是构成发动机的重要组成部分,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。

因此,机体必须要有足够的强度和刚度。

机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫、油底壳等零件组成。

机体组1)气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体或曲轴箱。

按照气缸体的制造材料,可将气缸体分为铸铁气缸体和铝合金气缸体。

铝合金气缸体具有散热好、质量轻等优点被现代轿车发动机广泛采用。

气缸体上部的圆柱形空腔为气缸,气缸是活塞在起内部作往复运动的圆通状零件。

气缸体下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。

在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。

气缸体应具有良好的刚性(不易变形和弯曲),即足够的强度和刚度,噪声、震动小,良好的冷却性能,输出功率髙时热传导性好。

良好的耐磨性能,即使活塞在高速运动的状态下也不会产生磨损。

汽油机曲柄连杆机构设计讲解

汽油机曲柄连杆机构设计讲解

课程设计任务书目录1汽油机设计参数--------------------------------------------------- 2 2汽油机基本结构参数选用------------------------------------------- 3 3近似热计算------------------------------------------------------- 4 3.1燃料燃烧热学计算 ---------------------------------------------- 4 3.2换气过程计算 -------------------------------------------------- 4 3.3压缩过程计算 -------------------------------------------------- 5 3.4燃烧过程计算 -------------------------------------------------- 6 3.5膨胀过程计算 -------------------------------------------------- 8 3.6示功图绘制 ---------------------------------------------------- 9 3.7汽油机性能指标计算 ------------------------------------------10 4连杆三维建模----------------------------------------------------11 4.1连杆基本尺寸 -------------------------------------------------11 4.2连杆的建模过程 -----------------------------------------------11 4.3连杆大头盖的建模过程 ----------------------------------------- 14 5动力计算--------------------------------------------------------17 5.1活塞位移、速度、加速度 --------------------------------------- 17 5.2活塞连杆作用力分析 -------------------------------------------- 18 5.3曲柄销载荷和连杆轴承载荷 -------------------------------------- 20 6参考文献--------------------------------------------------------22附录1汽油机设计参数1、功率Pe有效功率是汽油机基本性能指标。

3《汽车构造》电子教案曲柄连杆机构

3《汽车构造》电子教案曲柄连杆机构

3《汽车构造》电子教案-曲柄连杆机构教案章节一:曲柄连杆机构概述教学目标:1. 让学生了解曲柄连杆机构的作用和组成。

2. 让学生掌握曲柄连杆机构的工作原理。

教学内容:1. 曲柄连杆机构的作用:将往复直线运动转化为旋转运动,实现内燃机的做功。

2. 曲柄连杆机构的组成:曲轴、连杆、活塞、气缸、轴承等。

3. 曲柄连杆机构的工作原理:通过活塞在气缸内的往复直线运动,驱动连杆旋转,从而实现曲轴的旋转。

教学方法:1. 采用多媒体课件进行讲解,结合实物图片和动画演示。

2. 引导学生参与讨论,提问解答。

教学评价:1. 学生能准确描述曲柄连杆机构的作用和组成。

2. 学生能理解并解释曲柄连杆机构的工作原理。

教案章节二:曲轴的设计与制造教学目标:1. 让学生了解曲轴的设计要求和制造工艺。

2. 让学生掌握曲轴的结构特点和强度计算。

教学内容:1. 曲轴的设计要求:满足力学性能、耐磨性、疲劳强度等要求。

2. 曲轴的制造工艺:铸造、锻造、机械加工等。

3. 曲轴的结构特点:曲轴轴线、曲拐、曲柄等。

4. 曲轴的强度计算:扭转强度计算、弯曲强度计算。

教学方法:1. 采用多媒体课件进行讲解,结合图纸和实物图片。

2. 案例分析,让学生参与讨论。

教学评价:1. 学生能描述曲轴的设计要求和制造工艺。

2. 学生能分析曲轴的结构特点和强度计算。

教案章节三:连杆的设计与制造教学目标:1. 让学生了解连杆的设计要求和制造工艺。

2. 让学生掌握连杆的结构特点和强度计算。

教学内容:1. 连杆的设计要求:满足力学性能、耐磨性、疲劳强度等要求。

2. 连杆的制造工艺:铸造、锻造、机械加工等。

3. 连杆的结构特点:连杆小头、连杆大头、连杆身等。

4. 连杆的强度计算:扭转强度计算、弯曲强度计算。

教学方法:1. 采用多媒体课件进行讲解,结合图纸和实物图片。

2. 案例分析,让学生参与讨论。

教学评价:1. 学生能描述连杆的设计要求和制造工艺。

2. 学生能分析连杆的结构特点和强度计算。

项目二--曲柄连杆机构精讲PPT课件

项目二--曲柄连杆机构精讲PPT课件
3、气缸体磨损的检修
1、气缸体变形的检修——测平面度
1、气缸体变形的检修——测平面度 最大翘曲变形0.05mm
55mm+0.01m =55.010mm
55.5mm+0.45mm=55.950mm
3、气缸体磨损的检修——计算圆柱度、圆度
想一想? 测量发动机气缸的磨
损量我们用千分尺能做到 吗?不能做到我们要用 什么方法才能做到呢?
(2)实物认知பைடு நூலகம்
气缸垫
气缸盖
气缸体
油道和水道 曲轴箱
气缸
油底壳
、活塞连杆组: (1)组成 由活塞、活塞环、活塞销和连杆 (2)实物认知
气环
油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦 连杆盖
、曲轴飞轮组:曲轴、飞轮等
皮带轮
正时齿轮
飞轮
起动爪
曲轴
主轴瓦
飞轮螺栓
(二)功用:
作功冲程: 将燃料燃烧时产生的热能 转变为活塞往复运动的机 械能,再转变为曲轴旋转 运动而对外输出动力
4)干式缸套和湿式缸套汽缸套.MPG
名称
特点
干缸套
外壁不直接与冷却水接触。
1) 2) 3)
湿缸套
外壁直接与冷却水接触。
1) 2) 3) 4)
示意图
性能 如何?
4)干缸套和湿缸套汽缸套.MPG
名称
特点
干缸套
外壁不直接与冷却水接触。
1)壁厚较薄(1mm~ 3mm); 2) 与刚体承孔过盈配合;
3) 不易漏水漏气。
由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。
气缸盖 气缸体
气缸垫 油道和水道
曲轴箱
气缸
油底壳
1、 气缸体汽缸体.MPG (1)结构: 气缸体和上曲轴箱常铸成一体。 气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴 箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋, 冷却水套和润滑油道等。

曲柄连杆机构的构造与维修教案

曲柄连杆机构的构造与维修教案

教学目的:掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及装配连接关系;熟悉曲柄连杆主要部件的检测方法,掌握曲柄连杆机构装配及调整方法。

重点和难点:掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及气门间隙的调整方法。

教学方式:多媒体教学课时:14学时教学内容:2.1 概述功用及组成功用:压力能转换为机械能组成:机体组活塞连杆组曲轴飞轮组工作条件及受力分析条件:高温高压高速化学腐蚀受力:气体压力、惯性力、离心力、摩擦力、热应力。

产生:压缩拉伸弯曲扭转离心磨擦等2.2 机体组气缸体1、气缸体的功用安装、固定气缸套及其他机构的基础。

2、气缸体的型式整体式和分体式水冷式和风冷式整体式一般为水冷式,分体则为风冷式3、整体式气缸体类型:平分式、龙门式、隧道式4、气缸体的受力特点及材料特点:各种受力、热负荷、润滑条件差材料:优质合金铸铁、铸铝合金5、曲轴箱的密封气缸及气缸套1、气缸及气缸套的功用燃料燃烧实现能量转换的场所活塞运动的轨迹2、气缸的形式结合方式:整体式、单铸式冷却方式:风冷式、水冷式(干式和湿式)4、气缸的排列单列(直列)式、V形式、对置式5、气缸套的定位㈠干式缸套:不及冷却水接触,壁厚:1-3mm。

㈡湿式缸套:及冷却水接触,壁厚:5-9mm。

湿式缸套有:上支承定位带,下支承密封带,上及气缸套座紧配合。

优点及缺点气缸盖1、气缸盖的主要功用封闭气缸上部,并及活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。

2、气缸盖的构造进排气门座、气门导管、进排气通道结构分:单体式、块状式和整体式燃烧室1、燃烧室的主要功用燃烧混合气产生强大的压力能。

2、燃烧室的构造基本要求:㈠热量损失小、燃烧行程短。

㈡压缩冲程完成后,混合气能产生涡流,保证充分燃烧。

气缸垫1、气缸垫的工作要求①在高温高压作用下不易损坏;②耐热耐腐蚀;③有弹性,能密封;④卸装方便,能重复使用,寿命长。

2、气缸垫常见结构金属—石棉、金属—复合材料,纯金属3、油底壳发动机的支承二点支承;三点支承(前.后);四点支承.2.3 活塞连杆组活塞连杆组的组成:活塞、活塞环、活塞销、连杆活塞1、活塞的功用:将活塞顶的压力传到连杆,使曲轴产生旋转。

汽车发动机曲柄连杆机构教案

汽车发动机曲柄连杆机构教案

汽车发动机曲柄连杆机构
教案
一、课题:汽车发动机曲柄连杆机构
二、教学目的:
1、了解曲柄连杆机构的类型
2、掌握曲柄连杆机构的结构
3、明白曲柄连杆机构的工作原理
4、具备初步检修曲柄连杆机构的能力
三、课程类型:新课讲授(采用多媒体授课方式)
四、所用课时:4节课时
五、教学重点难点:
1、重点掌握曲柄连杆机构的结构和工作原理
2、难点是学会曲柄连杆机构的检修方法
六、教学过程:(详见本多媒体教学课件)
1、新课导入:采用实际案例引入(丰田花冠轿车曲柄连杆异响故障)
2、新课讲授:先播放视频,调动学生的学习兴趣,再选择PPT 进行讲解相关知识点。

七、作业布置:采用课堂“在线测试”方式进行测试和点评。

八、课程小结:
本课题的主要目的是要求同学们掌握曲柄机构的结构和工作原理,为将来从事汽车发动机曲柄连杆机构的维修打下坚实基础。

冲压机构曲柄连杆机构课程设计

冲压机构曲柄连杆机构课程设计

冲压机构曲柄连杆机构课程设计近年来,随着工业的不断发展和机械制造技术的进步,冲压机在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。

而冲压机的核心部件——曲柄连杆机构,更是其实现高效、精密加工的关键。

对于冲压机构曲柄连杆机构的课程设计显得尤为重要。

在进行课程设计的过程中,首先需要全面评估曲柄连杆机构的结构和工作原理。

曲柄连杆机构是由曲柄、连杆和曲柄轴等部件组成的,通过这些部件之间的配合协作,将旋转运动转化为直线运动。

在课程中,应当深入浅出地介绍这些部件的功能和联系,让学生全面理解曲柄连杆机构的构成和工作原理。

在课程设计中需要充分考虑曲柄连杆机构在冲压机中的应用。

冲压机是一种广泛应用于金属加工领域的机械设备,而曲柄连杆机构则是其核心驱动部件。

课程设计应当结合实际案例,引导学生深入了解曲柄连杆机构在冲压机中的作用和重要性,包括在不同工艺条件下曲柄连杆机构的运动规律、受力特点等方面的应用。

在撰写课程设计文章时,需要对冲压机构曲柄连杆机构的相关理论知识进行总结和回顾性的阐述。

通过对该知识体系的梳理和总结,可以帮助学生全面、深刻地理解该主题,并在实际工程应用中灵活运用相关知识。

我个人认为在课程设计中,也可以结合一些实际案例或工程项目,来展示曲柄连杆机构在冲压机中的具体应用场景,这样能更好地帮助学生理解和掌握相关知识。

在冲压机构曲柄连杆机构的课程设计中,应当从简到繁,由浅入深地探讨该主题,让学生在学习过程中逐步理解和掌握相关知识。

也需要注重对实际应用的引导和讲解,以便学生将理论知识灵活运用到实际工程中。

通过这样一种课程设计的方式,可以更好地帮助学生全面、深刻地理解冲压机构曲柄连杆机构的相关知识,并为将来的工程实践奠定坚实的基础。

总结起来,对于冲压机构曲柄连杆机构的课程设计,应当重视其结构和工作原理、在冲压机中的应用、以及对相关理论知识的总结和回顾,以期帮助学生全面、深刻、灵活地理解和掌握相关知识。

也应充分展示个人对该主题的理解和观点,为学生提供更多的思考和启发。

2曲柄连杆机构教案 1

2曲柄连杆机构教案 1

授课章节名称曲柄连杆机构授课课时 2 授课形式班级授课教学目的1.掌握曲柄连杆机构的作用2. 能够对曲柄连杆机构进行受力分析3. 能够明白曲柄连杆机构的重要性教学方法引导法、提醒法、传统授课法、互动方式教学重点对曲柄连杆机构的受力分析教学难点对曲柄连杆机构的受力分析更新、补充、删节内容课外作业书后习题1、2、7题教学后记授课主要内容或板书设计1.曲柄连杆机构的功用与组成课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习发动机的相关知识并进行提问;(尤其是四冲程汽油发动机的工作原理,如果复习效果不好,那就把工作原理重复一遍)<5分钟左右> 引入曲柄连杆机构的教学。

发动机由2大结构和5大系统组成。

从而带出曲柄连杆机构的详细讲解一.曲柄连杆机构的功用与组成(学过第一章的发动机,就应该能想象出曲柄连杆机构的大致布局,连杆加曲轴)1.功用:将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。

组成:(1)、机体组(2)、活塞连杆组(3)、曲轴飞轮组2.曲柄连杆机构是在高温、高压、高速以及有化学腐蚀的条件下工作的。

发动机做功时,气缸内的最高温度可达2500以上,最高压力可达5-9MPa,汽车发动机转速在3000-6000r/min 时,则活塞每秒钟要经过100-200个行程,其线速度是很大的。

此外,气缸、汽缸盖、活塞等部件还将受到化学腐蚀。

3.受力分析(1)气体压力在每个工行循环的四个行程中,气体压力始终存在。

进气、排气2行程中气体压力较小,对机件影响不大,做工和压缩行程中的气体压力影响较大。

在做功行程中,气体压力是推动活塞向下运动的力。

这时,燃烧气体压力直接作用在活塞的顶部。

当活塞所受压力传到活塞销上,可分解为2个力,一个力通过活塞销传给连杆,并沿着连杆方向作用在曲柄小上;该力又可以分成2个分力,一个分力沿着曲柄方向使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力,另一个分力对曲轴形成转矩推动曲轴旋转。

曲柄连杆机构matlab课程设计

曲柄连杆机构matlab课程设计

曲柄连杆机构matlab课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解曲柄连杆机构的基本原理与运动特性;2. 掌握利用MATLAB软件进行曲柄连杆机构的运动仿真与分析;3. 学会结合实际工程案例,运用所学知识解决曲柄连杆机构的相关问题。

技能目标:1. 能够运用MATLAB软件构建曲柄连杆机构的模型;2. 能够对曲柄连杆机构进行运动分析,并绘制出相应的运动轨迹图;3. 能够根据分析结果,优化曲柄连杆机构的结构参数。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理及MATLAB软件的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重理论与实践相结合;3. 增强学生的团队协作意识,提高沟通与表达能力。

本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践技能的结合。

通过本课程的学习,使学生能够掌握曲柄连杆机构的基本原理,运用MATLAB软件进行运动仿真与分析,培养解决实际工程问题的能力。

同时,课程强调团队合作,提升学生的综合素质,为将来的学术研究和职业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 曲柄连杆机构基本原理:介绍曲柄连杆机构的类型、特点及其在工程中的应用,重点讲解其运动学及动力学原理。

教材章节:第二章 曲柄连杆机构2. MATLAB软件操作:讲解MATLAB软件的基本操作,包括界面、常用命令、数据类型等,为后续运动仿真打下基础。

教材章节:第一章 MATLAB基础3. 曲柄连杆机构建模与仿真:教授如何使用MATLAB软件构建曲柄连杆机构的模型,进行运动仿真,分析运动特性。

教材章节:第三章 曲柄连杆机构建模与仿真4. 结构参数优化:介绍曲柄连杆机构结构参数对运动性能的影响,教授如何运用MATLAB软件进行参数优化。

教材章节:第四章 曲柄连杆机构优化设计5. 实际工程案例:分析典型曲柄连杆机构在实际工程中的应用,结合MATLAB软件进行案例分析,提高学生解决实际问题的能力。

教材章节:第五章 曲柄连杆机构工程应用案例教学内容安排与进度:共分为五个阶段,每个阶段2学时,共计10学时。

课题一曲柄连杆机构教案

课题一曲柄连杆机构教案

课题一曲柄连杆机构教案教案首页理解基本技术术语分钟一、发动机的分类:挂图与实物演示发动机分类按照所用燃料按照冲程分按照冷却方式按照气缸排列按照气缸数目汽油机柴油机四冲程内燃机二冲程内燃机水冷发动机风冷发动机单缸发动机多缸发动机单列式双列式二、发动机专业术语:1.上止点活塞顶部距离曲轴旋转中心最远极限位置,称为上止点。

2. 下止点活塞顶部距离曲轴旋转中心最近极限位置,称为下止点。

3. 活塞行程活塞从一个止点到另一个止点移动的距离,即上、下止点之间的距离称为活塞行程。

4. 曲柄半径曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径,5. 气缸工作容积(图1-2-5)活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积。

一般用V h 表示:6. 气缸总容积(图1-2-7)活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。

V a 表示, V a =V c +V h7. 发动机排量多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量V L 。

8. 压缩比它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。

一般用ε表示。

ch c c h c a V V 1V V V =V V +=+=ε 通常汽油机的压缩比为6~10,柴油机的压缩比较高,一般为16~22。

9. 工作循环每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程,即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。

挂图与实物演示活塞行程式曲柄半径燃烧室容积工作容积下止点上止点教案首页教学过程及时间分配教学内容教学方法课前组织5分钟新课导入提出问题(板书)10分钟理解基本技术术语分钟1、检查学生仪容仪表、胸牌佩带情况、填写教学日志2、讲述要求:纪律、卫生、学习方法、如何作笔记6、学习本节内容的目标1、发动机由机体组由什么零件构成?缸体、缸盖、缸垫、油底壳2、发动机缸体分为几种类型?1)气缸体一般式龙门式隧道式3、气缸套分为几种形式?气缸套干式气缸套湿式气缸套提示引导巡回检查提示引导学生展示(一)75分钟3)曲轴箱:气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱,曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。

3.1教案-曲柄连杆机构的构造和工作原理1

3.1教案-曲柄连杆机构的构造和工作原理1

教学设计
曲柄连杆机构的构造和工作原理
二、曲柄连杆机构工作条件
高温、高压、高速、化学腐蚀
Q:在这样的环境下,曲柄连杆机构是怎样受力的?
二、曲柄连杆机构的受力分析
(1)气体作用力
Q:每个工作循环四个冲程都有气体作用力么?
四个冲程都有气体作用力,但是进气冲程、排气冲程中气体压力较小,对机件影响不大。

1)作功冲程
推动活塞向下运动的力
2)压缩冲程
阻碍活塞向上运动的力
在工作循环的任何行程中,气体作用力的大小、压力和作用点都是随着活塞和曲柄连杆机构不断变化的。

作功行程磨损气缸壁的左侧,压缩行程磨损气缸壁的右侧。

危害:气体作用力使气缸和轴瓦磨损不均匀
(2)往复惯性力与离心力
作往复运动的物体,当运动速度变化时,就要产生往复惯性力。

物体绕某一中心作旋转运动时,就会产生离心力。

这两种力在曲柄连杆机构的运动中都存在。

危害:影响活塞换向,连杆受拉,缸体震动,磨损加剧。

1)活塞在上半行程时的惯性力
2)活塞在下半行程时的惯性力
曲轴转速越大往复惯性力与离心力也越大。

(3)摩擦力
作往相对运动的物体,都要产生摩擦力。

危害:消耗发动机的功力,增加发动机的磨损。

Q:请同学们想一想:有摩擦力的存在,必然使发动机产生磨损,用哪些办法可以减少发动机的磨损呢?。

曲柄连杆机构的构造说课课件

曲柄连杆机构的构造说课课件

十、教学反思
①运用了理实结合,强化学生的学习体验。但由于实训条件限制,无法 保证每个学都能参与到,还需进一步优化改进实训方案。 ②组织学生探究知识形成新的认知,运用实操创设情境呈现问题,使学 生在自主探索,合作交流的过程中发现问题,分析问题,解决固时, 完成本节课的 教学重点、难 点。这样学习 目标针对性强, 反馈信息准确。
七、说教学过程
1.视频导入: 播放发动机工作的3D视频、组织学生进行讨论,发动机内部长
什么样的,它为什么能使汽车跑起来? 2.讲授新课: ①分组讨论发动机曲柄连杆机构结构组成, ②引导学生主动回答组成结构, ③教师作知识补充,让学生更系统的了解曲柄机构的构造。 ④团队拆装曲柄连杆机构并分享各组折装体验及拆装技巧, ⑤教师规范拆装流程和标准;讲述行业标准和劳模工匠精神,
集体讨论法
针对课堂所提问题,组织学生 进行讨论学习,促使学生在学习中 解决问题,培养团队协作精神。
六、说学法
1、学生是学 习的主体,坚 持教师为导, 学生为主原则, 让学生从“学 答”向“学问” 转变;从“学 会”到“会学” 转变,成为学 习的主人
2、教师通过 设疑、探疑、 解疑的方法, 充分发挥学生 的主观能动性, 使其主体素质 得到培养。
⑥观看发动机工作原理3D视频并讨论工作原理,组长回答其原理; 教师归纳总结工作原理。 ⑦对课堂中提出问题共同讨论学习,促使学生在学习中解决问题, 培养团队协作精神。 3.小结:
本章节主要学习了发动机曲柄连杆机构的构造,拆装工艺流程 及发动机的工作原理。
八、说板书设计
这节课的板书主要采用提纲式
一、曲柄连杆机构
知识与技能
1.引导学生认识曲柄 连杆机构结构; 2.引导学生学会拆装 曲柄连杆机构; 3.引导学生掌握曲柄 连杆机构工作原理

曲柄连杆机构讲义.

曲柄连杆机构讲义.

汽车装配与维修专业发动机维修能力模块曲柄连杆机构维修能力教学项目讲义我们都知道发动机的构造非常复杂,结构形式也很多。

但是,不管是柴油机还是汽油机,它们的基本结构都是一样的,汽油发动机一般由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系、启动系等两大机构五大系统所组成。

其中,曲柄连杆机构是发动机的最重要的机构。

通过本教学项目使学生认识发动机曲柄连杆机构;掌握拆装与检修机体组零件;掌握拆装与检修活塞连杆组零件;掌握拆装检修曲轴飞轮组零件;掌握诊断排除曲柄连杆机构常见故障。

本教学项目130 学时完成,讲授 38 学时,操作训练 86 学时,课题过关考试 6学时。

教学单元一:机体组零部件的检修 课题一:发动机机体组结构与拆装课时安排与教学组织形式本课题 14 学时完成,讲授 6 学时, 操作训练 8 学时,一体化教学。

课题导入机体组零件是发动机的支架,是发动机的基础零件,是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零件的装配主体,主要用于安装曲轴、配气机构等其他零部件,起定位基准作用。

学习内容一、发动机机体组的结构和相互装配关系。

1、发动机机体组的总体结构1.1汽缸体:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——气缸盖气缸曲轴箱1.1.1气缸体的分类性能与应用比较:A.气缸体与油底壳安装平面位置不同分为:B.根据冷却方式不同分:水冷和风冷:冷却水散热片汽缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种:1.2汽缸盖与汽缸垫 1.2.1汽缸盖功用:密封气缸的上部,与活塞、气缸等共同构成燃烧室。

材料:灰铸铁或合金铸铁,铝合金。

工作条件:由于接触温度很高的燃气,所以承受的热负荷很大。

名称 特 点示意图干缸套外壁不直接与冷却水接触。

壁厚1~3mm ;强度和刚度都较好,加工复杂,拆装不便,散热不良。

湿缸套外壁直接与冷却水接触。

壁厚5~9mm ;散热良好、冷却均匀、加工容易,强度和刚度不如干缸套,易漏水。

曲柄连杆机构概述教学设计

曲柄连杆机构概述教学设计

曲柄连杆机构概述一体化教学设计职业中专学校媛媛曲柄连杆机构概述一体化教学教案第 1 页曲柄连杆机构概述一体化教学教案(续页)第 2 页教学主要教学容及步骤(板书设计)启发分析重点讲解多媒体演示图一机体组一体化教学(机体组实物演示讲解)三、功用与组成曲柄连杆机构的功用是:把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩,以向工作机械输出机械能。

发动机产生的动力是如何向外输出?曲柄连杆机构由以下组成:1、机体组:(见下图一)主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。

图一机体组利用一体化教学专用教室,每三位学生一台解体的发动机,由老师介绍机体组的每个零部件的名称、结构特点、和作用。

曲柄连杆机构概述一体化教学教案(续页)第 3 页教学方法主要教学容及步骤(板书设计)重点讲解多媒体演示图二机体组一体化教学(活塞连杆组实物演示讲解)2、活塞连杆组:主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。

(见下图二)图二活塞连杆组由老师利用实物,介绍活塞连杆组的每个零部件的名称、结构特点、和作用。

一体化教学要求:学生利用解体的发动机,熟练掌握活塞连杆组的每个部分的名称、结构特点、气环油环活塞销活塞连杆连杆螺栓连杆轴瓦连杆盖曲柄连杆机构概述一体化教学教案(续页)第 4 页教学方法主要教学容及步骤(板书设计)重点讲解多媒体演示图三机体组一体化教学(曲轴飞轮组实物演示讲解)启发分析3、曲轴飞轮组:主要包括曲轴、飞轮、扭转减振器等机件。

图三曲轴飞轮组一体化教学要求:学生利用解体的发动机,熟练掌握活塞连杆组的每个部分的名称、结构特点、和作用四、工作条件及受力分析曲柄连杆机构概述一体化教学教案(续页)第 5 页教学方法主要教学容及步骤(板书设计)简单介绍详细讲解在发动机作功时,气缸最高温度可达2500K以上;最高压力可达3-5MPa,现代汽车发动机最高转速可达3000-6000r/min;活塞在气缸每秒钟要完成约100-200个行程,活塞往复运动的线速度相当大;此外,与可燃混合气和燃烧废气接触的机件还将受到化学腐蚀。

曲柄连杆机构机体组教案

曲柄连杆机构机体组教案

曲柄连杆机构机体组教案一、教学内容分析机体组是发动机的支架,是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配机体。

本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用,只有掌握了发动机机体各组件的结构、作用和工作过程,才能继续深入学习与发动机有关的后续知识。

二、三维目标:知识与技能:1、掌握曲柄连杆机构的组成和作用;2、掌握机体组的组成和作用;3、掌握机体的结构形式主要有哪些。

过程与方法:通过本次机体组这节课的学习,同学们将了解机体组各组成部件的结构形式及作用。

由于同学们刚开始接触发动机,对发动机各个组成部件的相关知识还较生疏,所以,在讲解机体组这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学,通过课件上的图片或者视频的展示,以加强学生对发动机机体组知识的理解。

情感态度与价值观:通过任务驱动和教师的引导,让学生自主探究学习和小组协作学习,在完成一个个具体的任务过程中机体组的组成和各零部件的作用,从而培养学生独立分析问题、解决问题的能力、举一反三的能力。

三、教学重难点1、教学重点:曲柄连杆机构的组成和作用;机体组的组成和作用;机体组各零部件的作用。

2、教学难点:汽缸体的结构形式;机体内各种结构形式的燃烧室结构。

四、教学方法:讲授法、讨论法、多媒体演示法五、课时安排:1课时六、教学过程:复习旧课:回顾发动机总体构造内容,用提问的方式检验学生的掌握程度。

设计意图:1)通过提问,可以让同学们集中注意力;2)通过提问,让学生回顾发动机总体构造知识,将有利于学生对发动机机体组这部分内容的学习。

引入新课:在本课教学开始,利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容,并提醒学生本次课内容的重点。

一、观看曲柄连杆机构相关视频学生带着问题观看相关视频,问题如下:1、发动机曲柄连杆机构有哪几部分组成?2、发动机曲柄连杆机构的作用是什么呢?二、小组讨论:1引导学生通过观看视频回答问题。

曲柄连杆机构的作用及组成:机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成;曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。

曲柄连杆机构课程设计讲解

曲柄连杆机构课程设计讲解

工程软件训练目录目录 (1)第1章绪论 (3)第2章活塞组的设计 (4)2.1 活塞的设计 (4)2.1.1 活塞的材料 (4)2.1.2 活塞头部的设计 (4)2.1.3 活塞裙部的设计 (5)2.2 活塞销的设计 (5)2.2.1 活塞销的结构 (5)第3章连杆组的设计 (6)3.1 连杆的设计 (6)3.1.1 连杆材料的选用 (6)3.1.2 连杆长度的确定 (6)3.1.3 连杆小头的结构设计 (6)3.1.4 连杆杆身的结构设计 (6)3.1.5 连杆大头的结构设计 (6)3.2 连杆螺栓的设计 (7)第4章曲轴的设计 (8)4.1 曲轴的结构型式和材料的选择 (8)4.1.1 曲轴的结构型式 (8)4.1.2 曲轴的材料 (8)4.2 曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计 (8)4.2.1 曲柄销的直径和长度 (8)4.2.2 主轴颈的直径和长度 (9)4.2.3 曲柄 (9)4.2.4 平衡重 (9)4.2.5 油孔的位置和尺寸 (10)4.2.6 曲轴两端的结构 (10)1工程软件训练第5章曲柄连杆机构的创建 (11)5.1 活塞的创建 (11)5.2 连杆的创建 (11)5.3 曲轴的创建 (11)第六章曲柄连杆机构静力学分析 (13)6.1 活塞的静力分析 (13)6.2 连杆的静力分析 (13)2工程软件训练第1章绪论曲柄连杆机构是发动机的传递运动和动力的机构,通过它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。

因此,曲柄连杆机构是发动机中主要的受力部件,其工作可靠性就决定了发动机工作的可靠性。

随着发动机强化指标的不断提高,机构的工作条件更加复杂。

在多种周期性变化载荷的作用下,如何在设计过程中保证机构具有足够的疲劳强度和刚度及良好的动静态力学特性成为曲柄连杆机构设计的关键性问题[1]。

通过设计,确定发动机曲柄连杆机构的总体结构和零部件结构,包括必要的结构尺寸确定、运动学和动力学分析、材料的选取等,以满足实际生产的需要。

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工程软件训练目录目录 (1)第1章绪论 (3)第2章活塞组的设计 (4)2.1 活塞的设计 (4)2.1.1 活塞的材料 (4)2.1.2 活塞头部的设计 (4)2.1.3 活塞裙部的设计 (5)2.2 活塞销的设计 (5)2.2.1 活塞销的结构 (5)第3章连杆组的设计 (6)3.1 连杆的设计 (6)3.1.1 连杆材料的选用 (6)3.1.2 连杆长度的确定 (6)3.1.3 连杆小头的结构设计 (6)3.1.4 连杆杆身的结构设计 (6)3.1.5 连杆大头的结构设计 (6)3.2 连杆螺栓的设计 (7)第4章曲轴的设计 (8)4.1 曲轴的结构型式和材料的选择 (8)4.1.1 曲轴的结构型式 (8)4.1.2 曲轴的材料 (8)4.2 曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计 (8)4.2.1 曲柄销的直径和长度 (8)4.2.2 主轴颈的直径和长度 (9)4.2.3 曲柄 (9)4.2.4 平衡重 (9)4.2.5 油孔的位置和尺寸 (10)4.2.6 曲轴两端的结构 (10)1工程软件训练第5章曲柄连杆机构的创建 (11)5.1 活塞的创建 (11)5.2 连杆的创建 (11)5.3 曲轴的创建 (11)第六章曲柄连杆机构静力学分析 (13)6.1 活塞的静力分析 (13)6.2 连杆的静力分析 (13)2工程软件训练第1章绪论曲柄连杆机构是发动机的传递运动和动力的机构,通过它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。

因此,曲柄连杆机构是发动机中主要的受力部件,其工作可靠性就决定了发动机工作的可靠性。

随着发动机强化指标的不断提高,机构的工作条件更加复杂。

在多种周期性变化载荷的作用下,如何在设计过程中保证机构具有足够的疲劳强度和刚度及良好的动静态力学特性成为曲柄连杆机构设计的关键性问题[1]。

通过设计,确定发动机曲柄连杆机构的总体结构和零部件结构,包括必要的结构尺寸确定、运动学和动力学分析、材料的选取等,以满足实际生产的需要。

在传统的设计模式中,为了满足设计的需要须进行大量的数值计算,同时为了满足产品的使用性能,须进行强度、刚度、稳定性及可靠性等方面的设计和校核计算,同时要满足校核计算,还需要对曲柄连杆机构进行动力学分析。

为了真实全面地了解机构在实际运行工况下的力学特性,本文采用了多体动力学仿真技术,针对机构进行了实时的,高精度的动力学响应分析与计算,因此本研究所采用的高效、实时分析技术对提高分析精度,提高设计水平具有重要意义,而且可以更直观清晰地了解曲柄连杆机构在运行过程中的受力状态,便于进行精确计算,对进一步研究发动机的平衡与振动、发动机增压的改造等均有较为实用的应用价值。

本文以捷达EA113汽油机的相关参数作为参考,对四缸汽油机的曲柄连杆机构的主要零部件进行了结构设计计算,并对曲柄连杆机构进行了有关运动学和动力学的理论分析与计算机仿真分析。

3工程软件训练4第2章 活塞组的设计2.1 活塞的设计2.1.1 活塞的材料在发动机中,灰铸铁由于耐磨性、耐蚀性好、膨胀系数小、热强度高、成本低、工艺性好等原因,曾广泛地被作为活塞材料。

但近几十年来,由于发动机转速日益提高,工作过程不断强化,灰铸铁活塞因此比重大和导热性差两个根本缺点而逐渐被铝基轻合金活塞所淘汰。

铝合金的优缺点与灰铸铁正相反,铝合金比重小,约占有灰铸铁的1/3,结构重量仅占铸铁活塞的%70~50。

因此其惯性小,这对高速发动机具有重大意义。

铝合金另一突出优点是导热性好,其热传导系数约为铸铁的4~3倍,使活塞温度显著下降。

对汽油机来说,采用铝活塞还为提高压缩比、改善发动机性能创造了重要的条件。

共晶铝硅合金是目前国内外应用最广泛的活塞材料,既可铸造,也可锻造。

含硅9%左右的亚共晶铝硅合金,热膨胀系数稍大一些,但由于铸造性能好,适应大量生产工艺的要求,应用也很广。

综合分析,该发动机活塞采用铝硅合金材料铸造而成。

2.1.2 活塞头部的设计1、压缩高度的确定压缩高度1H 是由火力岸高度1h 、环带高度2h 和上裙尺寸3h 构成的,即1H =1h +2h +3h(1)第一环位置一般汽油机D h )12.0~06.0(1=,D 为活塞直径,该发动机的活塞标准直径mm D 80=确定火力岸高度为:mm D h 8801.01.01=⨯==(2)环带高度一般气环高mm b 5.2~5.1=,油环高mm b 5~2=。

该发动机采用三道活塞环,取mm b 5.11=,mm b 5.22=,mm b 33=。

环岸的高度c ,D c )05.0~04.0(1=,12)2~1(b c =,汽油机接近下限。

则 mm D c 405.01==,工程软件训练5mm b c 35.12212=⨯==。

因此,环带高度mm b c b c b h 14335.245.1322112=++++=++++=。

(3)上裙尺寸对于汽油机D H )0.6~0.35(1=,所以mm D H 40805.05.01=⨯=⨯=。

mm h h H h 181********=--=--=。

2、活塞顶和环带断面由于EA113 5V 1.6L 发动机为高压缩比3.9=ε,因而采用近似于平顶的活塞。

实际统计数据表明,活塞顶部最小厚度,汽油机为D )0.1~0.06(=δ,即mm 6)80075.0(=⨯=δ。

2.1.3 活塞裙部裙部单位面积压力(裙部比压)按下式计算:2m a x DH N q = 取mm D H 368045.045.02=⨯==。

则 799.0368083.2410=⨯=q MPa 一般发动机活塞裙部比压值约为MPa 5.1~5.0,所以设计合适。

2.2活塞销的设计2.2.1 活塞销的结构活塞销与活塞销座和连杆小头衬套孔的连接配合,采用“全浮式”。

活塞销的直径D d )3.0~25.0(1=,取mm D d 2025.01==,取mm d d 147.012==活塞销长度D l )9.0~8.0(=,取mm D l 648.0==工程软件训练6第3章 连杆组的设计3.1 连杆的设计3.1.1 连杆材料的选用为了保证连杆在结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度,采用精选含碳量的优质中碳结构钢45模锻,表面喷丸强化处理,提高强度。

3.1.2连杆长度的确定设计连杆时首先要确定连杆大小头孔间的距离,即连杆长度l 它通常是用连杆比l r /=λ来说明的,通常~25.0=λ0.3125,取27.0=λ,mm r 23.40=,则mm l 15023.4027.0=⨯=。

3.1.3 连杆小头的结构设计连杆小头主要结构尺寸如图4.1所示,小头衬套内径1d 和小头宽度1B 已在活塞组设计中确定,mm 20d 1=,mm 26B 1=。

为了改善磨损,小头孔中以一定过盈量压入耐磨衬套,衬套大多用耐磨锡青铜铸造,这种衬套的厚度一般为3mm ~2=δ,取 2.2mm =δ,则小头孔直径24mm d =,小头外径d )35.1~2.1(D 1=,取mm 302427.1D 1=⨯=。

3.1.4 连杆杆身的结构设计连杆杆身从弯曲刚度和锻造工艺性考虑,采用工字形断面,杆身截面宽度B 约等于D )3.0~2.0((D 为气缸直径),取mm D B 162.0==,截面高度B H )8.1~5.1(=,取mm B H 2665.1==。

为使连杆从小头到大头传力比较均匀,在杆身到小头和大头的过渡处用足够大的圆角半径。

3.1.5 连杆大头的结构设计连杆大头的结构与尺寸基本上决定于曲柄销直径2D 、长度2B 、连杆轴瓦厚度2δ和连杆螺栓直径m d 。

其中在2D 、2B 在曲轴设计中确定,mm D 8.472=,mm B 262=,则大头宽度mm b 262=,轴瓦厚度mm )(3~5.12=δ,取mm 5.22=δ,大头孔直径mm d 502=。

工程软件训练7连杆大头与连杆盖的分开面采用平切口,大头凸台高度221)5.0~35.0(d H H ≈≈,取mm d H 2245.021==,取mm d H 2245.022==,3.2 连杆螺栓的设计根据气缸直径D 初选连杆螺纹直径M d ,根据统计D d M )12.0~1.0(=,取mm D d M 81.0==。

工程软件训练8第4章 曲轴的设计4.1 曲轴的结构型式和材料的选择4.1.1 曲轴的结构型式曲轴的设计从总体结构上选择整体式,它具有工作可靠、质量轻的特点,而且刚度和强度较高,加工表面也比较少。

为了提高曲轴的弯曲刚度和强度,采用全支撑半平衡结构[11],即四个曲拐,每个曲拐的两端都有一个主轴颈,如图5.1所示:图4.1 曲轴的结构型式4.1.2 曲轴的材料在结构设计和加工工艺正确合理的条件下,主要是材料强度决定着曲轴的体积、重量和寿命,作为曲轴的材料,除了应具有优良的机械性能以外,还要求高度的耐磨性、耐疲劳性和冲击韧性。

同时也要使曲轴的加工容易和造价低廉。

在保证曲轴有足够强度的前提下,尽可能采用一般材料。

以铸代锻,以铁代钢。

高强度球墨铸铁的出现为铸造曲轴的广泛采用提供了前提。

该发动机曲轴采用球墨铸铁铸造而成。

4.2 曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计4.2.1 曲柄销的直径和长度在考虑曲轴轴颈的粗细时,首先是确定曲柄销的直径2D 。

对于汽油机,65.0~60.0/2 D D ,D 为气缸直径,已知D =80mm ,则,曲柄销直径取为2D =0.60D =48mm 。

曲柄销的长度2l 是在选定的基础上考虑的。

从增加曲轴的刚性和保证轴承的工作能力出发,应使2l 控制在一定范围内,同时注意曲拐各部分尺寸协调,根据统计工程软件训练92l /2D =70.0~50.0,取2l =0.622D =30mm 。

轴颈的尺寸,最后可以根据承压面的投影面积22201.0l D F =与活塞投影面积24D F π=之比来校核,此比值据统计在范围内,而且汽油机偏下限。

那么由26.0804304801.0401.02222=⨯⨯⨯==ππD l D F F ,则长度取值合适。

4.2.2 主轴颈的直径和长度为了最大限度地增加曲轴的刚度,适当地加粗主轴颈,这样可以增加曲轴轴颈的重叠度,从而提高曲轴刚度,其次,加粗主轴颈后可以相对缩短其长度,从而给加厚曲柄提高其强度提供可能。

从曲轴各部分尺寸协调的观点,建议取21)25.1~05.1(D D =,取1D =1.162D =56mm 。

由于主轴承的负荷比连杆轴承轻,主轴颈的长度1l 一般比曲柄销的长度短,这样可满足增强刚性及保证良好润滑的要求。

据统计4.0~3.0/1=D l ,取1l =0.3D =24mm 。

4.2.3 曲柄曲柄应选择适当的厚度、宽度,以使曲轴有足够的刚度和强度。

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