第二章：曲柄连杆机构受力分析
2-1写出中心曲柄连杆机构活塞的运动规律表达式，并说出位移、速度和加速度的用途。 答：X = r[(1-cosα)+ λ/4(1-cos2α)] = XⅠ+XⅡ; V = rω(sinα+sin2α*λ/2) = vⅠ+vⅡ; a = rω2(cosα+λcos2α) = aⅠ+aⅡ; 用途： 1）活塞位移用于P-φ示功图与P-V示功图的转换，气门干涉的校验及动力计算； 2）活塞速度用于计算活塞平均速度Vm= =18 m/s，用于判断强化程度及计算功率，计算最大素的Vmax，评价汽缸的磨损； 3）活塞加速度用于计算往复惯性力的大小和变化，进行平衡分析及动力计算。 2-2气压力Pg和往复惯性力Pj的对外表现是什么？有什么不同？ 答：气压力Fg的对外表现为输出转矩，而Fj的对外表现为有自由力产生使发动机产生的纵向振动。 不同：除了上述两点，还有
? Fjmax < Fgmax
? Fj总是存在，但在一个周期其正负值相互抵消，做功为零；Fg是脉冲性，一个周期
只有一个峰值。
2-3 解：连杆力：；侧向力：；
曲柄切向力：；径向力：； 证明：输出力矩：； 翻倒力矩：
==.
所以翻倒力矩与输出力矩大小相等方向相反。
2-4 解：1，假设每一缸转矩都一样，是均匀的，仅仅是工作时刻即相位不同。
如果第一缸的转矩为，则第二缸的转矩为，；
第一主轴颈所受转矩； 第二主轴颈所受转矩； 第三主轴颈所受转矩； 第四主轴颈所受转矩；
2，
2.5 当连杆轴颈和连杆轴承承受负荷是，坐标系应该固定在哪个零件上?
固定在连杆轴颈
2.6 轴颈负荷与轴承负荷有什么关系？
互为反作用力关系 2.7 什么叫做自由力？ 答
2.8提高转矩均匀性的措施？ 答 1，增加气缸数
2，点火要均匀
3，按质量公差带分组 4，增加飞轮惯量
2.93. 为什么说连杆轴颈负荷大于主轴颈负荷？
答 主轴径主要承受往复惯性力和气压力，曲轴一般动平衡，旋转惯性力较小，主轴径较短弯曲应力也较小，连杆轴径要承受连杆传来的往复惯性力和气压力，还要承受连杆及曲柄销的旋转惯性力。
2.10 连杆的当量质量换算原理 表达式
2.11 从设计的角度出发 说明什么是动力计算，以及计算出那些结果 答 为了进行零件强度的计算，轴承负荷计算和输出转矩计算，曲柄连杆机构中力的计算是必不可少的。
1合成力 2 侧向力 3 连杆力 4 切向力 5 径向力 6 单杠转矩 7 翻倒力矩
2010-12-08
第三章：燃机的平衡
3-1四冲程四缸机，点火顺序1-3-4-2，试分析旋转惯性力和力矩，第一阶、第二阶往复惯性力和力矩，如不平衡，请采取平衡措施。 答：解：点火间隔角为 A= =180°
（1） 作曲柄图和轴测图，假设缸心距为a。
一阶曲柄图
二阶曲柄图
轴测图
（2） 惯性力分析。根据一阶曲柄图和二阶曲柄图作力的矢量图，做如图所示的四拐平面曲轴往复惯性力矩图。由于二阶惯性力不平衡，所以不能分析二阶力矩，因为此时随着取矩点的不同，合力矩的结果是不一样的。
一阶往复惯性力
二阶往复惯性力
一阶往复惯性力矩
3-2二冲程四缸机，点火顺序1-3-4-2，试分析旋转惯性力和力矩，第一阶、第二阶往复惯性力和力矩，如不平衡，请采取平衡措施。并指出Mj1max及出现时刻。 答：解：点火间隔角为A==90° （1）作曲柄图和轴测图。
（2）惯性力分析。显然，一阶和二阶往复惯性力之和都等于零，即FRjI=0，FRjII=0，静平衡。
（3）惯性力分析。根据右手定则向第四拐中心取矩，得到在水平轴上的投影 MjIx=aCcos18°26′。
可以看出，在第一缸曲拐处于上止点前18°26′时，该机有最大一阶往复惯性力，即 旋转惯性力矩
（4）平衡措施。采用整体平衡方法，有
3-3四冲程三缸机，点火顺序1-3-2，试分析旋转惯性力和力矩，第一阶、第二阶往复惯性
内燃机设计课后复习题答案(袁兆成主编)u
