（定稿）摆动活塞式发动机的结构设计（全套下载）

他严肃的教学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。

从课题的选择到本次设计的最终完成，莫老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。

四年多来，莫教授不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想生活上给我以无微不至的关怀和帮助，在此谨向莫老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

在此，我还要感谢在起愉快的度过大学生活的机本班的各位同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服个又个的困难和疑惑，直至本设计的顺利完成。

其次我还非常感谢那些以定方式影响本论文的论述思想的作者提供参考文献的作者和邵阳学院图书馆的工作人员，为我查阅资料提供许多方便。

在些，本人对所有的人表示最诚挚的感谢。

在此次毕业设计即将完成之际，我的心情却无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!的缸体，怎么才能保证活塞在定的角度内摆动呢为此我们可在气缸壁上再加上两块楔形块，气缸中的楔形块与活塞侧面所包围的空间，就是摆动发动机的燃烧室。

两楔形块形成定的角度，即为活塞的活动空间。

楔形块与组合后的气缸形状如下图所示。

楔形块的左右端面都是加工成弧形，再用螺栓将其与气缸壁锁紧，当然这也就要求楔形块的加工精度相对较高。

配合前应先画线以确保配合的精度。

保证活塞的活动空间的准确性。

图由图可知，由于气缸筋板结构所限，如果要右边再设置进气口，结构会显得比较复杂。

我们就没有采用原先所提到的两边点火爆发做功。

而改为单边爆发做功，即只是在左边设置火花塞位置及进气口位置。

燃烧室的设计在介绍燃烧室的设计之前，我们先来看看压缩比对燃烧室设计的影响。

气缸总容积与燃烧室容积之比，即为压缩比。

通常用符号ε表示。

ε。

如图所示，为活塞位于右止点时，活塞左侧的整个空间为活塞位于左止点时，活塞左侧的空间。

压缩比是发动机个很重要的参数。

它反映了在压缩冲程中气缸内的可燃混合气体被压缩的程度。

排量相同的发动机，压缩比越高，做功冲程时膨胀能力就越强，输出功率也越大。

汽油机压缩比般为。

在此我们选用压缩比为。

由此我们可以看出，在气缸总体积定的情况下，压缩比的大小关系到燃烧室的大小。

图燃烧室的形状和尺寸对内燃机的性能有很大的影响。

对燃烧室有两点基本要求第是结构要紧凑，散热面积小以减少散热损失，火焰传播距离短以减少爆燃倾向第二是其形状要使混合气在压缩终了时产生适当的扰流，以提高燃烧速率，保证混合气体得到及时和完全燃烧。

此外燃烧室做成扇形状有利于力的分布均匀，减少活塞振动对发动机性能产生影响，如左图所示。

参考样机的设计，我们可将燃烧室的角度设为。

这样由第章燃烧比设为可知，气缸的总容积为。

我们只要再设计出扇形活塞的角度即可将当曲柄以等角速度顺时针转过时，摇杆将由位置摆到，其摆角为，设所需要时间为，点的平均速度为当曲柄继续转过时，摇杆又从位置回到，摆角仍然是，设所需要时间为，点的平均速度为。

由于曲柄为等速转动，而，所以有，。

摇杆的这种运动性质成为急回特性如图。

图图可见极位夹角越大，急回特性便越显著。

由于这种急回特性会导致活塞摆动运动惯性力的增大，降低传动的稳定性，所以发动机设计中应尽可能地减小极位夹角。

存在种特例，使为零，从而消除急回特性，即曲柄回转中心在摇杆两极位时，的延长线上。

在设计总体机构时应该尽量考虑采用无急回特性的机构如图所示，如果受到总体方案的限制，也应该采用小的极位夹角，并且使急回冲程做功的运动，而更有利于传递动力。

本设计所采用的角即为零度。

这也就较好地解决了部分惯性力问题。

．传动角四杆机构中，主动件经连杆传递到从动件上点的力的方向与点速度方向之间的锐角称为此位置的压力角，而连杆与从动件之间所夹的锐角为机构在此位置的传动角。

传动角越大，对机构的传力则越有利。

般要保证最小传动角度，这样才能使机构有良好传动性。

对于曲柄摇杆机构，最小传动角在主动件曲柄与机架共线的两位置之。

传动角与各杆的长度有关。

摆动活塞式发动机结构设计.传统发动机的组成结构介绍传统往复发动机般由以下几个机构和系统组成.曲柄连杆机构曲柄连杆机构由活塞组连杆组曲轴飞轮组三部分组成。

此机构的作用是把活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。

该机构与机体组零件工作关系比较密切，比如气缸体气缸盖曲轴箱等在工作时的关系非常密切，再结构分析时常把他们放在起，组成广义的曲柄连杆机构。

．配气机构它的作用是按照发动机的各个缸的工作顺序，定时的开启和关闭各缸的进气门和排气门，以保证新鲜气体及时进入气缸，废气及时排出气缸。

它是由气门组传动组和驱动组组成。

.供油系统供给系统包括燃料供给空气供给与废气排出三个系统。

其作用是将燃料和空气及时供给气缸，并将燃烧后的废气及时排出机外。

.冷却系统其功用是吸收内燃机工作中受热零件的多余热量并及时散发出去，保证内燃机各部位在最适宜.四冲程发动机工作原理四冲程汽油机的每个工作循环均经过如下四个冲程．进气冲程在这个冲程中，进气门开启，排气门关闭，气缸与化油器相通，活塞由上止点向下止点移动，活塞上方容积增大，气缸内产生定的真空度。

可燃混合气体被吸入气缸内。

活塞行至下止点时，曲轴转过半周，进气门关闭，进气冲程结束。

．压缩冲程进气冲程结束后，进气门排气门同时关闭。

曲轴继续旋转，活塞由下止点向上止点移动，活塞上方的容积减少，进入到气缸内的可燃混合气体被压缩，使其温度压力升高。

活塞到上止点时，压缩冲程结束。

．做功冲程当压缩冲程临近终了时，火花塞发出电火花，点燃可燃混合气体。

由于混合气体迅速燃烧膨胀，在极短的时间内压力可达到，最高温度约为。

高温高压的燃气推动活塞迅速下行，并通过连杆使曲柄旋转而对外做功。

在做功冲程中，活塞自上止点移至下止点，曲轴转至周半。

随活塞向下运动，活塞上方容积增大，燃气温度压力逐渐降低。

．排气冲程混合气体燃烧后成了废气，为了便于下个工作循环，这些废气应及时排出气缸，所以在做功冲程终了时，排气门开启，活塞向上移动，废气便排到气缸外。

当活塞到达上止点时，排气门关闭曲轴转至两周，完成个工作循环。

由此可见，四冲程发动机经过进气压缩做功排气四个过程，完成个工作循环。

这期间活塞在上下止点间往复移动了四个冲程，相应的曲轴旋转了两周。

由上面的分析我们可以看出二冲程与四冲程汽油机不同，即二冲程汽油机曲轴每转动周就有个做功冲程，因此，理论上相同排量的二冲程发动机的功率应该等于四冲程发动机的二倍。

和四冲程发动机相比，由于做功频率较快，因而运转比较均匀平稳。

而且结构简单。

但是二冲程发动机换气过程中新鲜气体损失较多，废气排放也不彻底，而且气孔占据了部分活塞冲程，做功时能量损失较大，经济性较差。

本文主要是针对二冲程汽油机进行设计的。

摆动活塞式发动机工作原理.工作原理下面我们就用图解法来说明下这个二冲程摆动发动机的工作原理。

如图所示，我们可以看出活塞在气缸内大致装配位置环状缸体即为气缸扇形状为活塞，我们称为扇形活塞。

当扇形活已有百年的历史了，经过长期使用和发展，到目前，不论是二冲程还是四冲程，可以说已经达到了比较完善的程度。

它的最大优点是经济可靠，因此在工农业和交通运输业中，直占据主要地位。

.选题的背景众所周知，往复机的基本结构方案，是利用曲轴连杆机构，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。

由于活塞的往复运动所造成的惯性力和惯性力矩，不能得到完全平衡，这是往复机结构本身存在的缺陷。

这些不平衡的力和力矩，随着发动机转速的提高而急剧增大，作用在发动机轴承上的惯性负荷显著增加，并引起振动和噪音的增大。

特别是随着发动机不断向高速发展时，活塞连杆机构和气阀机构表现出明显的弊病。

同时，活塞的平均速度，由于受到现有金属材料性能的限制，通常不得超过允许值，也限制了往复机向高速方向发展。

加之往复机的运动机构复杂，这些因素是往复机进步提高功率降低重量和体积的严重障碍。

而旋转发动机机与往复式发动机比较，它的优点是结构简单，体积小，重量轻，发动机振动很小，动转平稳，此外制造成本也比较低。

特别是在要求发动机高转速大功率的使用场合，转子发动机的优越性就更为突出。

但是，转子发动机也还存在着不少问题，例如低速动力性差，起动性能和耐久性也有待进步提高等等。

基于以上几种原因，我们希望有种发动机能够定程度上结合了旋转发动机与往复发动机的优点。

即具有旋转发动机的旋转特性，也具有往复机的曲柄连杆机构。

它能够利用旋转特性很好地解决曲柄连杆机构存在的惯性力问题，而且根除了四杆机构的急回特性。

而正在此时，老师向我们提出了晋江企业已经设计出了种摆动发动机，而且做成了样机，还成功发动起来。

只是这个样机结构设计时存在着些不合理性，以至于后来发生了故障。

由于这种摆动发动机具有较好的市场开拓前景，我们在对样机的理解上大胆地提出了改进与创新。

而所有的这些我们都将在下面的文章中做出详细的说明。

往复发动机基本工作原理.二冲程发动机工作原理及换气过程汽油机是将汽油和空气混合成可燃混合气，然后进入气缸用电火花点燃。

首先，我们以曲柄轴箱扫气二冲程发动机为例说明下二冲程汽油机的工作过程。

二冲程汽油机的工作冲程如下工作原理．第冲程活塞自下止点向上移动，三个气孔被关闭后，在活塞上方，已进入气缸的可燃混合气体被压缩而活塞下方的曲柄轴箱内因容积增大，形成定的真空度，在进气孔露出时，可燃混合气体自化油器经进气孔流入曲柄轴箱内。

摆动，活塞，发动机，结构设计，毕业设计，全套，图纸内容提要内燃机的发明，带动了汽车的发展，给世人在“行”上带来极大的便利，使得窨距离缩小，人们的工作速度得以提高。

内燃机是发动机的种。

发动机是把种形式的能转变为机械能的机器。

发动机是汽车拖拉机飞机和船舶等动力机械的动力之源，是它们的“心脏”，其性能是决定这些机器使用性能好坏的关键。

往复式发动机由于受自身结构的限制，已经不太适用于高转速大功率的工作场合。

通过对往复式发动机与旋转式发动机的结构特点与工作原理进行对比分析后。

作者试求设计种能够结合往复式发动机与旋转式发动机特点于身的新型发动机摆动活塞式发动机。

首先，针对摆动活塞式发动机的工作原理进行设计与分析。

这种新型发动机既具备传统发动机的曲柄连杆机构，又具备了旋转式发动机的旋转特性。

它利用扇形活塞转子在定角度范围内旋转的摆动，通过活塞销带动曲柄连杆机构的运动，最终将力传到曲轴上作为动力输出。

其次，针对摆动活塞式发动机的总体结构进行设计。

即主要针对发动机的重要传动机构曲柄连杆机构进行结构分析与设计，其中包括发动机气缸燃烧室活塞连杆组以及曲轴等部件的结构设计与分析。

最后，借鉴目前广泛使用的发动机辅助机构冷却系统与润滑系统。

对冷却与润滑系统的结构及部件进行分析介绍，以致能充分完善发动机的总体结构。

关键词发动机摆动式发动机扫气作用浮式连接包瓦现象平衡重摆动活塞式发动机工作原理.工作原理.曲柄摇杆机构传动分析摆动活塞式发动机结构设计.传统发动机的组成结构介绍.曲柄连杆机构的设计.主轴的设计.气缸端盖及轴承盖的设计.装配草图润滑系统.润滑的作用与设计要求.几种常见的润滑方式.润滑系统的设计冷却系统.传统发动机水冷却系统的组成.冷却系统的设计总结参考文献致谢附录前言内燃机的发明，带动了汽车的发展，给世人在“行”上带来极大的便利，使得窨距离缩小，人们的工作速度得以提高。

近年来随着电子技术的发展，又使汽车发动机如虎添翼，成为高新技术的集成。