【摘要】:假设等效力矩的函数Me(φ)可以积分,同时为了简化计算,假设等效转动惯量Je为一常数即Je=33 kg/m2。已知机械运动过程中,在内燃机工作一段时间达到稳定后,某些位置的等效力矩见表7.10。要计算当φ=φ时的ω,不妨取φ=90°为例,此时的角速度计算公式如下:表7.10内燃机运动过程中等效力矩与曲柄转角的对应关系代入边界条件与初始条件得
图7.9所示为内燃机的四冲程示意图。内燃机能够借助气体膨胀所带来的动能推动活塞,从而将动能通过连杆传递给曲柄,并由曲柄带动飞轮,输出转矩。内燃机工作时,由于四冲程的工作原理,曲柄并非匀速运动。且由于内燃机工作时大多处于高转速状态下,这将导致运动副中动压力的增加,引起机械振动,降低机械寿命、效率和工作质量,故须设计飞轮将机械运动速度波动程度限制在许可范围之内。在设计飞轮之前,需要通过计算得出内燃机工作的真实运动规律。

图7.9 四冲程内燃机工作过程
假设此时内燃机的输出端接了一台空气压缩机,由于要将飞轮加装于曲柄上,因此取曲柄为等效构件。在内燃机驱动空气压缩机时,由于内燃机曲柄转过的角度与活塞位移是一一对应的,因此内燃机给出的驱动力矩Md和压缩机所受的阻抗力矩Mr都可视为位置的函数,故等效力矩Me也是位置的函数,即Me=Me(φ),φ为曲柄所转过的角。假设等效力矩的函数Me(φ)可以积分,同时为了简化计算,假设等效转动惯量Je为一常数即Je=33 kg/m2。当t=0时,ω=5 rad/s,φ0=0°。
已知机械运动过程中,在内燃机工作一段时间达到稳定后,某些位置的等效力矩见表7.10。
要计算当φ(t)=φ时的ω,不妨取φ=90°为例,此时的角速度计算公式如下:(https://www.xing528.com)

表7.10 内燃机运动过程中等效力矩与曲柄转角的对应关系

代入边界条件与初始条件得

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