曲柄连杆机构设计说明书。
曲柄连杆机构设计
活塞和连杆小头 ➢ 往复直线运动，速度高、不断变化 ➢ 上止点下止点，速度变化规律：
零增大最大(临近中间)减小零 活塞向下运动:
前半行程加速运动，惯性力向上，Fj； 后半行程减速运动，惯性力向下，F’j 活塞向上运动:
前半行程惯性力向下 后半行程惯性力向上
往复惯性力与离心力 Parts inertia and centrifugal force
设在前端。 2. 止推轴承设置在后端则可以避免曲轴各曲拐承受功率消耗者的轴向推
力的作用。 3. 从降低曲轴和机体加工尺寸链精度要求出发，也可设在曲轴中央。
11、曲轴的油封装置
发动机工作时，为了防止曲轴前后端沿着轴向漏油，曲轴应有油封装置。在高 速内燃机上采用的油封结构都是组合式的，常用的有： 1）甩油盘和反油螺纹； 2）甩油盘和填料（石棉绳）油封； 3）甩油盘和橡胶骨架式油封；
螺钉可能承受剪切力，要设计定位凸台或定位齿。
8、油孔的位置和尺寸
将润滑油输送到曲轴油道中去的供油方法有两种： ①集中供油 ②分路供油 ①润滑油一般从机体上的主轴油道通过主轴承的上轴瓦引入。因为上轴瓦仅承受惯性 力的作用，比下轴瓦受力要低一些。 ②从主轴颈向曲柄销供油一般采用斜油道。直的斜油道结构最简单，但有两个主要缺 点：一是油道位于曲拐平面内，油道出口处应力集中现象严重。二是斜油道相对轴承 摩擦面是倾斜的，润滑油中的杂质受离心力的作用总是冲向轴承的一边。
1.、曲轴的工作情况、设计要求 曲轴是内燃机中价格最贵的重要零件。曲轴的成本大致占整机成本的
1/10 。 曲轴承受着不断周期性变化的缸内气体作用力、往复惯性力和旋转惯性
力引起的周期性变化的弯曲和扭转负荷。 曲轴还可能承受扭转振动引起的附加扭转应力 。 曲轴最常见的损坏原因是弯曲疲劳。所以，保证曲轴有足够的疲劳强度
《曲柄连杆机构》课件
在曲柄连杆机构中，活塞在气缸内进行往复运动，由于连杆的摆动，使得活塞的直线运 动转变为曲轴的旋转运动。在这个过程中，曲轴的旋转运动将能量输出，驱动车辆或其 他机械运动。曲柄连杆机构的特点在于其能够将活塞的往复运动转变为旋转运动，从而
实现能量的高效转换。
分类与应用
总结词
曲柄连杆机构有多种分类方式，如按照曲轴 的形状可分为直列式和V型式，广泛应用于 汽车、摩托车等动力机械中。
缸体的材料选择也很重要，通常采用高强度合金钢或不锈钢制造，以提高其使用寿 命。
03
曲柄连杆机构的工作特性
运动特性
曲柄连杆机构是发动机中的重要 机构，它将活塞的直线运动转化 为曲轴的旋转运动，实现发动机
的做功过程。
曲柄连杆机构的运动特性包括曲 轴的旋转运动、活塞的往复直线
运动以及连杆的摆动运动等。
优化方法
采用数学建模、数值分析和计算机仿 真等方法进行优化设计。
优化流程
建立曲柄连杆机构的数学模型→确定 优化变量和约束条件→选择合适的优 化算法→进行优化计算→分析优化结 果→改进设计。
优化实例与结果分析
优化实例
以某实际应用的曲柄连杆机构为例，进行优化设计。
结果分析
通过对比优化前后的性能指标，分析优化效果。例如，运动性能提升、能耗降 低、振动减小等。同时，对优化后的曲柄连杆机构进行实验验证，确保优化结 果的可靠性和实用性。
05
曲柄连杆机构的常见问题与维护
常见问题与原因分析
01
02
03
04
曲柄连杆机构异响
由于润滑不良、装配间隙不当 或零件疲劳损坏等原因，可能 导致或曲轴轴瓦材料疲劳 极限较低可能导致曲轴轴瓦烧 蚀，影响曲柄连杆机构的正常 运转。
曲柄连杆机构 文档417
项目三曲柄连杆机构任务一机体组的检测与维修一、功用与组成：图4-1曲柄连杆机构（丰田1ZR-FE 发动机) 1-汽缸盖 2-汽缸盖衬垫 3-汽缸体 4-曲轴 5-油底壳 6-活塞 7-连杆 二、工作条件及受力分析组成：● 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组组成。
● 机体组：气缸体、气缸盖、气缸垫、曲轴箱、油底壳● 活塞连杆组：活塞、活塞销、连杆、轴承● 曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、轴承。
功用：● 不运件：【机体组】：发动机骨架、安装各机构系统的基础。
● 运动件：【曲轴飞轮组、活塞连杆组】：主要工作机构，实现能量、运动转换。
图4-1为丰田卡罗拉1ZR-FE 发动机曲柄连杆机构。
工作条件 可概括为：● 高温：瞬时2800K （汽）● 热负荷：零件易变形、配合关系破坏、热应力↑● 高压：瞬时5~10MPa ● 气体压力十~几十吨！● 高速且变速：n↑→惯性力↑，且变化。
惯性力—运动件质量数千倍！图4-2：曲柄连杆机构（1ZR-FE) 图4-3 受力分析工作页：图 机体组零件1-汽缸盖罩 2-汽缸盖 3-汽缸盖衬垫 4- 汽缸体 5-油底壳机体组：【不动件】 气门盖罩：密封与防尘汽缸盖：封闭气缸，组成燃烧室。
汽缸垫：保证气缸体、盖严密贴合，防漏水、漏气、漏机油。
汽缸体：构成发动机的骨架、安装、固定气缸套及其他机构系统的基础。
油底壳：储存机油并密封。
一 气缸体图4-5 汽缸体与曲轴箱水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱。
受力特点及材料：曲柄连杆机构压力、惯性力、燃烧时热负荷，行驶惯性冲力，与活塞配合面的润滑条件差。
耐磨、耐热、耐腐蚀，足够强、刚度，精度稳定铸铁、合金铸铁或铸铝合金。
通风：维持曲轴箱恒压——与大气相通；降低机油耗损、减少尾气排放 自然通风、强制通风气缸体-曲轴箱的结构形式直列V型式对置式图4-6 汽缸体结构气缸体有直列、V 形和水平对置三种形式,所示。
曲柄连杆机构课程设计
黑龙江工程学院曲柄连杆机构课程设计汽车与交通工程学院车辆工程10-1班赵攀201011951黑龙江工程学院第1章绪论 (2)第2章活塞组的设计 (2)2.1 活塞的设计 (2)2.1.1 活塞头部的设计 (2)2.1.2 活塞裙部的设计 (3)2.2 活塞销的设计 (3)2.2.1 活塞销的结构 (3)第3章连杆组的设计 (3)3.1 连杆的设计 (3)3.1.1 连杆长度的确定 (3)3.1.2 连杆小头的结构设计 (3)3.1.3 连杆杆身的结构设计 (4)3.1.4 连杆大头的结构设计 (4)3.2 连杆螺栓的设计 (4)第4章曲轴的设计 (4)4.1 曲轴的结构型式和材料的选择 (4)4.1.1 曲轴的结构型式 (4)4.1.2 曲轴的材料 (5)4.2 曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计 (5)4.2.1 曲柄销的直径和长度 (5)4.2.2 主轴颈的直径和长度 (5)4.2.3 曲柄 (6)4.2.4 平衡重 (6)4.2.5 油孔的位置和尺寸 (6)4.2.6 曲轴两端的结构 (6)第5章曲柄连杆机构的创建 (7)6.2 活塞的创建 (7)6.3 连杆的创建 (7)6.4 曲轴的创建 (8)参考文献2黑龙江工程学院3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。
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。
第2章 活塞组的设计2.1 活塞的设计2.1.1 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=。
汽车设计课程设计计算说明书曲柄连杆机构受力分析
一、课程设计要求根据转速、缸内压力、曲柄连杆机构结构参数，计算发动机运转过程中曲柄连杆机构受力，完成计算报告，绘制曲柄连杆机构零件图。
1.1 计算要求掌握连杆往复惯性质量与旋转离心质量折算方法；掌握曲轴旋转离心质量折算方法；掌握活塞运动速度一阶、二阶分量计算方法；分析活塞侧向受力与往复惯性力及相应设计方案；分析连杆力及相应设计方案；采用C语言编写曲柄连杆机构受力分析计算程序；完成曲柄连杆机构受力计算说明书。
1.2 画图要求活塞侧向力随曲轴转角变化连杆对曲轴推力随曲轴转角变化连杆轴承受力随曲轴转角变化主轴承受力随曲轴转角变化活塞、连杆、曲轴零件图（任选其中两个）二、计算参数2.1 曲轴转角及缸内压力参数曲轴转速为7000 r/min，缸内压力曲线如图1所示。
图1 缸内压力曲线2.2发动机参数本计算过程中，对400汽油机进行运动和受力计算分析，发动机结构及运动参数如表1所示。
表1 发动机主要参数参数指标 发动机类型 汽油机 缸数 1 缸径D mm 91 冲程S mm 63 曲柄半径r mm 31.5 连杆长l mm 117 偏心距e mm 0 排量 mL 400 活塞组质量'm kg 0.425 连杆质量''m kg 0.46 曲轴旋转离心质量k m kg 0.231 标定功率及相应转速 kw/（r/min ）17/7500 最高爆发压力 MPa5～6MPa三、计算内容和分析图3.1 运动分析 3.1.1曲轴运动近似认为曲轴作匀速转动，其转角，t t t n 37006070002602πππα=⋅==s rad s rad dt d /04.733/3700≈==παω3.1.2活塞运动规律图2 中心曲轴连杆机构简图1）活塞位移 111cos cos x r αβλλ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，其中()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-≈⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+≈-=-≈-=-==⋅=≈==t t r r x l r l r 04.733cos 14685.3104.733cos 15.31)2cos 1(4)cos 1(sin 2111cos 11)2cos 1(21sin sin 211)sin 1(sin 1cos sin sin /sin 27.01175.31/2222221222αλααλλαλαααλαλββαλαβλ又活塞位移曲线如图3所示图3 活塞位移曲线2）活塞速度 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+==αλαω2sin 2sin r dt dx v()αλαωα2cos cos +=r d dv令0=αd dv， 有()01cos 2cos 2cos cos 2=-+=+αλααλα，︒≈⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+⎪⎭⎫ ⎝⎛==-+84.6412141arccos 021cos 21cos 2max2λλααλα曲轴转角解得最大活塞速度时的即最大活塞速度 ⎪⎭⎫⎝⎛+=max max max 2sin 2sin αλαωr vsm s rad mm /86.2326.169sin 11725.3163.84sin /37005.31≈⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯+︒⋅⨯=π平均活塞速度 s m r mm n r Sn v m /7.1430min/70005.31230230=⋅⋅=⋅==活塞速度曲线如图4所示图4 活塞速度曲线3）活塞加速度 ()αλαωαα2cos cos 2+=⋅==r dtd d dv dt dv j()αλαωα2sin 2sin 2+-=r d dj令0=αd dj，有 ()0cos 41sin cos sin 4sin 2sin 2sin =+=+=+αλαααλααλα，由0sin =α，即︒=0α或︒=180α时，得正、负最大加速度：），得第二＞时（仅当，得当由418.175)41arccos(0cos 41/3.12356)1(,/6.21496)1(22180220λλααλλωλωαα ≈-='=+-≈--=≈+===s m r j s m r j个负最大加速度，即()αλαωα'+'='2cos cos 2r j()[]2222/4.12418811cos 2cos sm r r -≈⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-'+'=λλωαλαω 活塞加速度曲线如图5所示图5 活塞加速度曲线3.1.3连杆运动规律 1）连杆摆动角由αλβsin sin =，得()αλβsin arcsin = ()λβλβ-==arcsin arcsin min max2）连杆摆动角速度 dtd βω=1 αλαλωβαλωβωαλωββαλβ221sin 1cos cos cos cos cos sin sin -===⇒=⋅⇒=dt d dt d 3）连杆摆动角加速度 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-==αλαλωωε2211sin 1cos dt d dt d ()()232222sin 1sin 1αλαλλω---=3.2 受力分析 3.2.1 活塞气体力活塞气体力 ()h g g F p p P ⋅-=010 N其中：g p 缸内气体压力 bar (1bar=5101⨯pa)；0p 大气压力 一般取0p =1bar ；04.65104911042222≈⨯⋅=⨯=--ππD F h cm 2活塞气体力曲线如图6所示图6 活塞气体力曲线3.2.2 往复惯性力往复运动质量 '''3.0m m m j ⋅+=，连杆质量—活塞组质量，—m m ''' 563.046.03.0425.0=⨯+= kg 往复惯性力 ()2cos cos2j j P m r ωαλα=-⋅⋅+⋅ 往复惯性力曲线如图7所示图7 往复惯性力曲线3.2.3 活塞侧压力及连杆力气体压力与往复惯性力作用在气缸中心线上，将往复惯性力用单位活塞面积的力计量，则合成的单位活塞面积的力为：()αλαω2cos cos 2+-=+=hj g j g F r m p p p pk t p p l n 、、、对曲轴连杆机构的作用如右图所示。
汽油机曲柄连杆机构设计—连杆
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似热计算-------------------------------------------------------------------------------- 43.7 汽 油 机 性 能 指 标 计 算---------------------------------------------------------------- 10 4 连 杆 三 维 建 模---- 43.2换气过 程计算算---------- 43.3压缩过 程计算算---------- 53.4燃烧过 程计算算---------- 63.5膨胀过 程计算算---------- 83.1 燃 料 燃 烧 热 学 计 算3.6 示 功图绘制2114.1 连杆基本尺寸-------------------------------------------------------------------------- 114.2 连杆的建模过程----------------------------------------------------------------------- 114.3 连杆大头盖的建模过程------------------ 145动力计算----------- 175.1活塞位移、速度、加速度--------------- 175.2活塞连杆作用力分析--------------------- 185.3曲柄销载荷和连杆轴承载荷------------ 206参考文献----------- 2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。
495柴油机设计说明书
课程设计说明书设计题目：柴油机的曲柄连杆机构设计班级：J动力（机械）1201学号：**********姓名：***指导老师：***日期：2015年1月12日目录1 任务要求 (1)2 柴油机曲柄连杆机构动力计算 (2)2.1 原始参数 (2)2.2 动力计算 (3)结论 (12)致谢 (12)参考文献 (13)1任务要求(1).柴油机的曲柄连杆机构设计(2).计算活塞运动规律及曲柄连杆机构受力分析(位移，速度，加速度，气体力，往复惯性力，连杆力，切向力，径向力，侧压力，单缸输出转矩，总转矩)(3).编写课程设计说明书内容包括：封面，目录，原始资料及数据，设计计算及说明。
参考资料及文献等，计算机打印，装订成册。
2 柴油机曲柄连杆机构的动力学计算2.1 原始参数原始参数及已知条件 1） 柴油机型号：495 2） 燃烧室形式：涡流室 3） 气缸直径D ：95mm 4） 活塞行程S ：115mm 5） 活塞平均速度(m/s)：7.67 6） 总排量：0.817L 7） 标定转速(r/min)：2000 8） 压缩比ε：18~20 9）连杆长：210mm10） 质量：活塞810g连杆大头1382g ，小头505g 11） 曲柄半径R ：57.5mm ；12） 连杆比2738.0==l Rλ；13） 活塞面积2265.784cm D F p ==π；14） 标定功率e N ：8.8kw （12PS ）； 15） 曲轴旋转角速度s rad n/21030==πω 222/44100s rad =ω；16） 曲轴销中心的切向速度s m R /075.12=ω； 17） 曲柄销中心的切向加速度22/75.2535s m R =ω；2.2 动力计算1）运动分析及动力计算 （1）运动参数的计算 活塞运动规律计算公式： 活塞位移：)]sin 11(1cos 1[22ϕλλϕ--+-=r x活塞速度：)2sin 2(sin ϕλϕω+==r xv活塞加速度：2)2cos (cos ωϕλϕr x a +==连杆摆角：)sin arcsin(αλβ=以上个参数具体位置见 图2-1 曲柄连杆机构简图所示。
曲柄连杆机构详细设计
第二章发动机曲柄连杆机构第一节曲柄连杆机构概述1. 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。
2.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，活塞往复运动的线速度相当大，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、高速和化学腐蚀作用。
3.组成曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组，、和。
第二节机体组机体是构成发动机的骨架，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、气缸盖和气缸垫等零件组成。
气缸体（图2-1）图2-11.气缸体(cylinder block)水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体--轴箱，也可称为气缸体。
气缸体一般用灰铸铁铸成，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。
气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式。
（如图2-2）图2-2（１）一般式气缸体：其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。
这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差（２）龙门式气缸体：其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。
它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。
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课程设计说明书2115柴油机连杆设计学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师姓名：杜家益/张登攀2018年 1 月目录第1章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2设计研究的主要内容 (1)第2章曲柄连杆机构受力分析 (2)2.1 曲柄连杆机构的类型及方案选择 (2)2.2 曲柄连杆机构运动学 (3)12.1.1 活塞位移 (3)2.1.2 活塞的速度 (4)2.1.3 活塞的加速度 (5)2.2 曲柄连杆机构中的作用力 (5)2.2.1 气缸内工质的作用力 (5)2.2.2 机构的惯性力 (6)2.3 本章小结 (11)第3章活塞组的设计 (11)3.1 活塞的设计 (11)3.1.1 活塞的工作条件和设计要求 (11)3.1.2 活塞的材料 (12)第4章连杆组的设计 (13)4.1 连杆的设计 (13)4.1.1 连杆的工作情况、设计要求和材料选用 (13)4.1.2 连杆长度的确定 (13)4.1.3 连杆小头的结构设计与强度、刚度计算 (13)4.1.4 连杆杆身的结构设计与强度计算 (15)4.1.5 连杆大头的结构设计与强度、刚度计算 (17)4.2 连杆螺栓的设计 (18)4.2.1 连杆螺栓的工作负荷与预紧力 (18)4.2.2 连杆螺栓的屈服强度校核和疲劳计算 (18)4.3 本章小结 (18)第5章曲轴的设计 (19)5.1 曲轴的结构型式和材料的选择 (19)5.1.1 曲轴的工作条件和设计要求 (19)5.1.2 曲轴的结构型式 (19)5.1.3 曲轴的材料 (19)5.2 曲轴的主要尺寸的确定和结构细节设计 (20)5.2.1 曲柄销的直径和长度 (20)5.2.2 主轴颈的直径和长度 (20)5.2.3 曲柄 (21)25.2.4 平衡重 (21)5.2.5 油孔的位置和尺寸 (21)5.2.6 曲轴两端的结构 (22)5.2.7 曲轴的止推 (22)5.3 曲轴的疲劳强度校核 (22)5.3.1 作用于单元曲拐上的力和力矩 (23)5.3.2 名义应力的计算 (24)5.4 本章小结 (26)动力计算及图表 (28)结论 (41)致谢 (41)参考文献 (41)3第1章绪论1.1 选题的目的和意义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。
1.2设计研究的主要内容发动机结构尺寸参数发动机型号———————2115活塞行程(mm)——————120连杆长度(mm)——————185缸径（mm）———————115汽缸数—————————4发动机转速(r/min)————2400质量活塞1240g连杆大头1853g，小头705g课程设计任务要求1、每小组绘制一种2115发动机连杆机构图纸。
2、课程设计说明书一份。
具体要求如下：11、了解连杆的设计基准、工艺基准和加工基准。
2、正确表达零件的形状，合理地布置视图。
3、正确理解和标注尺寸公差与形状公差。
4、能读懂图样上的技术要求。
5、正确编写课程设计说明书。
6、熟练掌握AutoCad绘制工程图纸。
课程设计实施环节(18-20周)1、上课2、上机3、考核（交图纸及说明书电子文档和纸质文档+上机操作）第2章曲柄连杆机构受力分析研究曲柄连杆机构的受力，关键在于分析曲柄连杆机构中各种力的作用情况，并根据这些力对曲柄连杆机构的主要零件进行强度、刚度、磨损等方面的分析、计算和设计，以便达到发动机输出转矩及转速的要求。
2.1曲柄连杆机构的类型及方案选择内燃机中采用曲柄连杆机构的型式很多，按运动学观点可分为三类，即:中心曲柄连杆机构、偏心曲柄连杆机构和主副连杆式曲柄连杆机构。
1、中心曲柄连杆机构其特点是气缸中心线通过曲轴的旋转中心，并垂直于曲柄的回转轴线。
这种型式的曲柄连杆机构在内燃机中应用最为广泛。
一般的单列式内燃机，采用并列连杆与叉形连杆的V形内燃机，以及对置式活塞内燃机的曲柄连杆机构都属于这一类。
2、偏心曲柄连杆机构其特点是气缸中心线垂直于曲轴的回转中心线，但不通过曲轴的回转中心，气缸中心线距离曲轴的回转轴线具有一偏移量e。
这种曲柄连杆机构可以减小膨胀行程中活塞与气缸壁间的最大侧压力，使活塞在膨胀行程与压缩行程时作用在气缸壁两侧的侧压力大小比较均匀。
3、主副连杆式曲柄连杆机构其特点是内燃机的一列气缸用主连杆，其它各列气缸则用副连杆，这些连杆的下端不是直接接在曲柄销上，而是通过副连杆销装在主连杆的大头上，形成了“关节式”运动，所以这种机构有时也称为“关节曲柄连杆机构”。
在关节曲柄连杆机构中，一个曲柄可以同时带动几套副连杆和活塞，这种结构可使内燃机长度缩短，结构紧凑，23广泛的应用于大功率的坦克和机车用V形内燃机[8]。
经过比较，本设计的型式选择为中心曲柄连杆机构。
2.2 曲柄连杆机构运动学中心曲柄连杆机构简图如图2.1所示，图2.1中气缸中心线通过曲轴中心O，OB 为曲柄，AB为连杆，B为曲柄销中心，A为连杆小头孔中心或活塞销中心。
当曲柄按等角速度ω旋转时，曲柄OB上任意点都以O点为圆心做等速旋转运动，活塞A点沿气缸中心线做往复运动，连杆AB则做复合的平面运动，其大头B点与曲柄一端相连，做等速的旋转运动，而连杆小头与活塞相连，做往复运动。
在实际分析中，为使问题简单化，一般将连杆简化为分别集中于连杆大头和小头的两个集中质量，认为它们分别做旋转和往复运动，这样就不需要对连杆的运动规律进行单独研究[9]。
图2.1 曲柄连杆机构运动简图活塞做往复运动时，其速度和加速度是变化的。
它的速度和加速度的数值以及变化规律对曲柄连杆机构以及发动机整体工作有很大影响，因此，研究曲柄连杆机构运动规律的主要任务就是研究活塞的运动规律。
2.1.1 活塞位移假设在某一时刻，曲柄转角为α，并按顺时针方向旋转，连杆轴线在其运动平面内偏离气缸轴线的角度为β，如图2.1 所示。
当α=︒0时，活塞销中心A在最上面的位置A1，此位置称为上止点。
当α=180︒时，34A 点在最下面的位置A 2，此位置称为下止点。
此时活塞的位移x 为:x=A A 1=AO O A -1=(r+l ))cos cos (βαl r +-=)]cos 1(1)cos 1[(βλα-+-r （2.1）式中：λ—连杆比。
式（2.1）可进一步简化，由图2.1可以看出：βαsin sin l r = 即 αλαβsin sin sin ==lr 又由于 αλββ222sin 1sin 1cos -=-= （2.2） 将式（2.2）带入式（2.1）得：x=)]sin 1(1cos 1[22αλλα-+-r （2.3）式（2.3）是计算活塞位移x 的精确公式,为便于计算，可将式（2.3）中的根号按牛顿二项式定理展开，得：----=-αλαλαλαλ6642222sin 161sin 81sin 1sin 1… 考虑到λ≤ 1∕3，其二次方以上的数值很小，可以忽略不计。
只保留前两项，则αλαλ2222sin 211sin 1-≈- （2.4） 将式（2.4）带入式（2.3）得)sin 2cos 1(2αλα+-=r x （2.5）2.1.2 活塞的速度将活塞位移公式（2.1）对时间t 进行微分，即可求得活塞速度v 的精确值为 =v )cos 2sin 2(sin βαλαω+=⨯=r dt da da dx dt dx (2.6) 将式（2.5）对时间t 微分，便可求得活塞速度得近似公式为：212sin 2sin )2sin 2(sin v v r r r v +=+=+≈αλωαωαλαω （2.7）从式（2.7）可以看出，活塞速度可视为由αωsin 1r v =与αωλ2sin )2(2r v =两部分简谐运动所组成。
5当︒=0α或︒180时，活塞速度为零，活塞在这两点改变运动方向。
当︒=90α时，ωr v =，此时活塞得速度等于曲柄销中心的圆周速度。
2.1.3 活塞的加速度将式（2.6）对时间t 微分，可求得活塞加速度的精确值为：]cos 2sin 4cos 2cos [cos 3232βαλβαλαω++=⨯==r dt da da dv dt dv a （2.8） 将式（2.7）对时间t 为微分，可求得活塞加速度的近似值为：212222cos cos )2cos (cos a a r r r a +=+=+≈αλωαωαλαω （2.9）因此，活塞加速度也可以视为两个简谐运动加速度之和，即由αωcos 21r a =与αλω2cos 22r a =两部分组成。
2.2 曲柄连杆机构中的作用力作用于曲柄连杆机构的力分为：缸内气压力、运动质量的惯性力、摩擦阻力和作用在发动机曲轴上的负载阻力。
由于摩擦力的数值较小且变化规律很难掌握，受力分析时把摩擦阻力忽略不计。
而负载阻力与主动力处于平衡状态，无需另外计算，因此主要研究气压力和运动质量惯性力变化规律对机构构件的作用。
计算过程中所需的相关数据参照EA1113汽油机，如附表1所示。
2.2.1 气缸内工质的作用力作用在活塞上的气体作用力g P 等于活塞上、下两面的空间内气体压力差与活塞顶面积的乘积，即)(4'2p p D P g -=π （2.10）式中：g P —活塞上的气体作用力，N ；p —缸内绝对压力，MPa ；p '—大气压力，MPa ；D —活塞直径，mm 。
由于活塞直径是一定的，活塞上的气体作用力取决于活塞上、下两面的空间内气体压力差p p '-，对于四冲程发动机来说，一般取p '=0.1MPa ，mm D 985.80=,对于66缸内绝对压力p .2.2.2 机构的惯性力惯性力是由于运动不均匀而产生的，为了确定机构的惯性力，必须先知道其加速度和质量的分布。