北航机械原理大作业-V8发动机自制版

北京航空航天大学B E I H A N G U N I V E R S I T Y

机械原理课程机构设计

实验报告

题目：八缸发动机的设计与分析

成员：

班级：班

机械工程及自动化学院

2013年06月

八缸发动机的设计与分析

（北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京市102206）摘要：本文先是列举了几种典型的发动机，然后对其工作原理进行分析，得到了多缸发动

机设计的基本经验。在此基础上，设计出了一种八缸发动机，通过对该发动机的理论分析和ADAMS仿真，表明该八缸发动机不仅可以实现正常驱动的功能，而且结构紧凑，效率高，极具有实用性。

关键字：机构分析；Adams仿真；SolidWorks建模，八缸发动机

目录

1．设计要求 (2)

2．现状调研 (2)

2.1 V型发动机 (3)

2.2 L型发动机 (3)

2.3 H型发动机 (4)

3．发动机工作原理分析 (5)

4．八缸发动机设计与分析 (6)

4.1活塞缸体设计 (7)

4.2进气排气系统 (7)

5．八缸发动机的设计验证 (10)

5.1创建模型 (11)

5.2功能仿真 (11)

6．结论 (15)

参考文献 (15)

1．设计要求

此八缸发动机根据技术任务书要求，在充分论证的基础上选择内燃机的型式，确定主要结构参数，选定主要零部件与辅助系统的结构型式，进行确定一种总体方案图，如下

图1.1

按照4*2的方式排列发动机可以使八个缸体的动力同时输出又不会相互干扰，能满足动力的叠加，极具合理性。

设计要求如下：

⑴根据初步确定的主要零部件的结构型式及轮廓尺寸进行布置，绘制纵横剖面图和一些必要的局部视图，以及运动轨迹图等，借以发现它们之间在尺寸，空间位置，拆装和运动轨迹方面所出现的干涉，并给予合理解决

⑵根据初步选定的辅助系统型式及主要几件轮廓尺寸，确定它们在内燃机中的合适位置和安装方式，检验它们之间是否相互干涉，拆装和维修是否方便。

⑶在上述工作基础上，确定内燃机零部件，系统及其机件的布置和外形尺寸，制作一套完整的SolidWorks内燃机仿真零件

⑷将文件导入Adams进行分析仿真，验证设计的合理性，制作仿真视频。

总结设计中出现的问题和解决问题的办法，以及小组成员的收获。

2．现状调研

通过查阅相关文献，可找出几种典型的发动机，如图2.1所示。

2.1 V型发动机

图2.1所示为V型发动机：将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起，使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。

图2.1

优点：V型发动机的高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车的迎风面越小越好，也就是要求发动机盖越低越好。另外，如果将发动机的长度缩短，便能为驾乘舱留出更大的空间，从而提高舒适性。将汽缸分成两排然后“打斜”，便能缩小发动机的高度和长度，从而迎合车身设计的要求。由于汽缸之间已相互错开布置，因此在汽缸之间有较大的空间，这样便于通过扩大汽缸直径来提高排量和功率。V型发动机的气缸均成一角度对向布置，还可以抵消一部分振动。

缺点：V型发动机的缺点是必须使用两个汽缸盖，结构较为复杂。另外其宽度加大后，发动机两侧空间较小，不易再安排其它装置

2.2 L型发动机

图2.2 所示为L型发动机又称“直列”(LineEngine)发动机，是指汽缸是按直线排列的，它所有的汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面

图2.2

优点：稳定，成本低，结构简单，运转平衡性好，体积小稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。

缺点：当排气量和汽缸数增加时，发动机的长度将大大增加。

直列4缸发动机，一般广泛运用于2.2升排量以下的发动机中。直列6缸发动机，目前的佼佼者就是著名的BMW，BMW直列6缸发动机凝聚了当今量产发动机的顶尖技术，堪称直列6缸的巅峰之作。

2.3 H型发动机

如图2.3所示为H型发动机又称水平对置发动机，这也是V型发动机的一种，只不过V的夹角变成了180度了，一般为4缸或6缸。

图2.3

优点：低重心：产生的横向震动容易被支架吸收、有效将全车较重的发动机重心降低，更容易达到整体平衡。低振动：活塞运动的平衡良好（180度左右抵消）。相比直列式，在曲轴方面所需的平衡配重因素减少，有助转速提升。它能保持650转的低转速，并保证发动机平稳的工作。同样相比其它发动机行式油耗最低。

缺点：造价高，发动机太宽。

目前世界上只有“保时捷”和“斯巴鲁”两家汽车制造商生产水平对置发动机。

3．发动机工作原理分析

四冲程发动机的工作原理如下，分四个步骤进行：

1.进气行程

进气行程中，进气门打开，排气门关闭，转动的曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，缸内容积增大，压力降低而形成真空，将可燃混合气吸人气缸。由于进气系统的阻力，进气终了时缸内气体的压力略低于大气压，约为0．075MPa —0．09MPa，温度为370K—400K。

示功图上曲线ra表示进气行程，位于大气压力线之下。它与大气压力线纵坐标之差，即为活塞在各位置时缸内的真空度

图3.1

2．压缩行程

为使吸人缸内的混合气迅速燃烧，放出更多的热量而使发动机发出大的功率，必须在混合气燃烧前对其进行压缩，使其容积变小、温度升高。为此，在进气终了时便立即进入压缩行程。在此行程中，进、排门均关闭，曲轴推动活塞定时由下止点向上止点移动一个行程

图3.2

3．作功行程

在压缩行程接近终了时，火花塞产生电火花点燃混合气，此时进排门仍关闭。由于混合气的迅速燃烧，使缸内气体的温度和压力迅速升高，最高压力可达5MPa-9MPa，最高温度可达2200K-2800K。在高温高压气体的作用力推动下，活塞向下止点运动，活塞的下移通过连杆使曲轴旋转运动，产生转矩而作功。发动机至此完成了一次将热能转变为机械能的过程

图3.3

4．排气行程

当作功行程接近终了时排气门打开，进气门仍关闭，因废气压力高于大气压而自动排出，此外，当活塞越过下止点上移时，还靠活塞的推挤作用强制排气。活塞到上止点附近时，排气行程结束。示功图上曲线br表示排气行程

图3.4

4．八缸发动机设计与分析

4.1活塞缸体设计

根据发动机的设计种类可以知道，只要合理安排发动机的结构，保证输出能够叠加上去，不会出现全部曲柄的顶死现象就能够高效率的工作。因而，理论只要紧凑安排曲柄的位置，又不影响冷却系统的工作，就可以叠加无数个缸体。基于此，本文综合出一90度V型八缸发动机，如图4.1.1所示。

图4.1.1

图中两排缸体轴线所在平面之间的夹角为90度，两排缸体之间安排排气收集管如图4.1.2所示，

图4.1.2

这样的结构恰好为一个整体，充分利用空间，合理性强，比L型的发动机消振动能力强，又比H型的更节省空间。在同一横向平面的两个缸体的曲柄安装在同一个曲轴上，其输出同步，相邻曲柄相位差180度，恰好能满足同步输出，因而，总的输出动力是八个缸体的叠加。

4.2进气排气系统

进气系统：如图所示，蓝色部分为排气筒，两侧为凸轮控制的排气阀。

图4.2.1

进气道：气缸底部两侧为进气道，当活塞到达底部时进气。

图4.2.2

进气冲程：如图所示左侧缸体处于进气冲程，此时排气阀关闭。

图4.2.3

压缩冲程：如图左侧缸体处于压缩冲程。

做功冲程：如图，右侧缸体处于做功冲程。

排气冲程：左侧气缸处于排气冲程。

图4.2.6

综上所述，排气阀一周期关闭两次，故凸轮轴所连小带轮于曲轴主带轮半径之比为1:2。

图4.2.7

5．八缸发动机的设计验证

在完成八缸发动机的设计与理论分析后，下面对设计的发动机进行功能验证和工作空间的验证。本文使用虚拟样机技术（ADAMS软件）对所设计的发动机进行设计验证。

5.1创建模型

考虑到该发动机的杆件较多，且杆件布置较为复杂，可以使用SolidWorks 软件建立三维模型，然后导入到ADAMS软件中。最终建立的ADAMS模型如图8所示。

图5.1.1 ADAMS仿真模型

5.2功能仿真

根据气缸内流体动力学数值仿真结果，利用一个工作循环内的缸内压强数据，可以得到气缸内压强曲线（DataSpline）SPLINE_fpiston，如图5所示。图中自变量X表示时间（单位为毫秒），因变量Y表示气缸内气体压强（单位为105帕）。活塞所受的总的气体平均压力为活塞上、下两侧空间内的气体压强差与活塞截面积的乘积。在ADAMS中燃气压力采用Spline函数进行曲线定义，

采用AKISPL函数式进行表达。

在曲轴以3000rpm保持匀速时，活塞和连杆的动力学特性曲线完全符合平衡状态下的物理规律。活塞速度峰值约为3.23m/s，加速度出现两个峰值，分别约为227m/s2和1.475m/s2；连杆的摆角峰值约为±15°，呈正弦曲线变化；当气缸工作在燃烧阶段出现尖峰压力时，内燃机的输出指示转矩也达到最大，在其他时刻有小幅波动。可以非常直观地看出，活塞的加速度曲线及其往复惯性力曲线、连杆摆角曲线及其动力学特性曲线都是呈周期性变化的。

1．曲轴角速度

图5.2.1

2．活塞位移

图5.2.2 3．活塞速度

图5.2.3 4.活塞加速度

图5.2.4 5．凸轮从动件的位移

图5.2.5 6．凸轮从动件的速度

图5.2.6 7．凸轮从动件的加速度

图5.2.7 8.曲柄轴线和活塞轴线的夹角

图5.2.8

6．结论

本文先是针对设计要求，对现有的各类发动机进行调研，列举了几种典型的发动机机构，并对其工作原理进行透彻的分析，得到了设计多缸体发动机的基本经验。在此基础上，设计出了一种V型八缸发动机，通过理论分析和ADAMS 仿真验证，表明该八缸发动机不仅可以同时多动力叠加，而且机构紧凑，结构合理。相信本文对于多缸体发动机的研究有一定帮助。

参考文献

[1] 郭卫东. 虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程[M]. 北京:北京航空航天大学出版社2009年2月.

[2] 郑相周，唐国元.机械系统虚拟样机技术.高等教育出版社，2010年5月

[3] 郭卫东，Tutorial of Using ADAMS.北京：北京航空航天大学出版社

[4] 郭卫东，机械原理，北京：科学出版社

[5] 廖汉元，2007.机械原理.北京.机械工业出版社

北航金工实习报告x

北航金工实习报告 金工：各种金属加工工作的总称。下面是我整理的北航金工实习报告，欢迎 大家阅读借鉴。 北航金工实习报告篇1 历时将近一个月的金工实习已经结束，回望这一个月来的点点滴滴，历历在目，挥之不去。略记各项，以待后日堪鉴。 金工实习的第一项是数控铣。在数控铣中，主要编写了一些g代码，对如何控制数控机床对工件进行各种形状的加工有了初步的了解。 第二项是特种加工。特种加工主要是利用激光进行线切割，学会了对图形进行线切割处理的方法。亲眼见到自己刻画的图形被激光刻印出来时，既兴奋又喜悦。 第三项是机器人。历时一天半，我们小组的成果是“蝎子仿生机器人”。在这个过程中，我学习到了很多知识，例如机械结构的组成、连接与装配，运动的传递、实现，自由度的控制，伺服电机的特性以及arduino程序的编写。 第四项是3d打印。七层正交同心圆环，各层皆可动，外侧雕刻四字：梅兰竹菊。虽然最后出了一点小状况，但是成果还是做出来了。摆弄着这个有趣的小玩意，甚是开心。 第五项是焊接。焊接主要分为熔焊，压焊，钎焊三大类，我们主要接触的是熔焊。这个项目是第一个受了一点小伤的项目，上午焊接时左手未戴手套，所以有些晒伤，但并无大碍。提醒后来者注意双手均戴手套。 第六项是车辆工程。了解了车辆的很多内部结构，也认识了很多车标（只记住了两三个/笑哭）。 第七项是vr 虚拟现实。这是我第一次切身体验到vr，我们用vr交互实现了虚拟的拆装。还体验到了ar ――增强现实，通过控制一些方块来实现虚拟的房屋构型，这将极大地方便人们对一些事物进行设计。 第八项是铸造。铸造是将熔融金属放入铸型当中，冷却凝固后获得铸件的工艺方法。主要分为砂型铸造和特种铸造两大类。“我在东北玩泥巴”，上午和下午

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2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =，输出转速m in /1201r n =，min /1702r n =， min /2303r n ，带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间 隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 51'=。

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一、齿轮传动的基本概念 渐开线齿轮的啮合特点：(1)渐开线齿廓能够保证定传动比;(2)渐开线齿廓之间的正压力方向不变;(3)渐开线齿廓传动具有可分性。 齿轮机构的特点是：传动平稳、适用范围广、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。但制造和安装精度高、制造费用大，且不适合于距离较远的两轴之间的传动。齿轮传动可以用来传递任意轴间的运动和动力。 齿轮传动按照一对齿轮传递的相对运动分为平面齿轮传动和空间齿轮传动，平面齿轮传动又分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和人字齿轮传动;按照工作条件可以分为开式传动、半开式传动和闭式传动。 齿轮传动的基本要求是：传动准确、平稳;承载能力强。 二、齿轮传动的设计与计算 齿廓曲线与齿廓啮合基本定律：在啮合传动的任一瞬时，两轮齿廓曲线在相应接触点的功法线必须通过按给定传动比确定的该瞬时的节点。 渐开线齿轮啮合的正确条件：啮合轮齿的工作侧齿廓的啮合点必须总是在啮合线上，即两齿轮的模数和压力角应该分别相等。 齿轮传动的无侧隙啮合及标准齿轮的安装：一个齿轮节圆上的齿厚等于另一个齿轮节圆上的齿槽宽是无侧隙啮合的条件;外啮合齿轮的标准中心距为，内啮合是标准中心距为。

齿轮及其变位的相关计算：相关参数为齿数、模数、分度圆压力角、齿顶高系数和顶隙系数及标准直齿轮的几何尺寸计算，包括分度圆直径、齿顶高、齿根高、齿全高、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚、齿槽宽、中心距、顶隙以及变位齿轮的变位系数等。 渐开线齿轮的根切现象：用展成法加工齿轮式，若刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的焦点超过被切齿轮的极限点，则刀具的齿顶会将被切齿轮的齿根的渐开线齿廓切去了一部 分。避免根切的最小齿数，用标准齿条刀具切制标准齿轮时，因为 ，最少齿数为17。 三、机构的组成 构件指独立的运动单元，两个构件直接接触组成仍能产生某些相对运动的连接叫运动副。运动副按照相对运动的范围可以分为平面运动副和空间运动副;按运动副元素分为：低副-面接触、应力低;高副-点接触或线接触，应力高。其中运动副元素是只形成运动副的组建之间直接接触的部分。 四、机构自由度的计算 机构相对于机架所具有的独立运动的数目，叫机构的自由度。设一个平面机构由N个构件组成，其中必定有一个构件为机架，其活动构件数为n=N-1.设机构共有个低副、 个高副，因为在平面机构中每个低副和高副分别限制两个自由度和一个自由度，故平面机构的自由度为。在计算平面机构的自由度时，应该注意三种特殊情况：(1)复合铰链：三个或更多的构件在同一处联接成同轴线的两个或更多个转动副，就构成了复合铰链，计算自由度时应该按照两个或更多个运动副计算。(2)局部自由度：在有些机构中，为了其他一些非运动的原因，设置了附加机构，这种附加机构的运动是完全独立的，对整个

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哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 姓名：李清蔚 学号：1140810304 班级：1408103 指导教师：林琳

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二.凸轮推杆运动规律 （1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程F0=90° ①位移方程如下： ②速度方程如下： ③加速度方程如下： （2）回程运动规律（4-5-6-7多项式） 回程，F0=90°，F s=100°，F0’=50°其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下：

三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程，写出凸轮每一段的运动方程，运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束

2、运动规律ds图像如下： 速度规律dv图像如下： 加速度da规律如下图：

3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t'，起始点压力角许用线B0d'')，以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。 得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13，-50）经计算取偏距e=13mm，r0=51.67mm.

北航EMBA 管理信息系统 作业范本供参考：ZF1908547第三次课程复盘

第三次课程复盘 1、机房攻防策略； 2、讨论设计新型隐形战斗机 3、信息系统的生命周期 4、PMP中关键点和最重要的三要素 5、同学分享：牛彬：WIFI的应用。师文辉：微服务： 6、5G和AR\VR的关系 7、同学分享：区块链，安防行业 我觉得管理信息系统是我目前学过的课程里面信息量和内容最大的一门课程。在短短的一天的课程里面，我们谈到的内容就涉及到了机房攻防策略的问题、设计新型隐形战斗机、信息系统的生命周期、PMP中关键节点和重要要素以及5G和5G的应用，也提到了关于AR和VR。同学们也进行了分享，分享了关于WIFI的应用、微服务、区块链和安防行业的相关内容。在我看来，我们从这门课程中学习到的不仅仅是书本上的知识，更重要的是学会了怎么接受铺天盖地的新信息和内容，怎么样把这些内容转化成自己可以理解的东西并记忆。而这些技能特别适合现在的互联网高度发达以及快节奏的生活和工作。 在机房攻防策略中同学们各抒己见，最后刘立潮同学总结的关于攻防策略的几个方面提纲挈领、深入浅出特别有用。他提到了分别从物理方面（主要包括的是水、电等）、基础设施（核、磁、强干扰性质）、网络攻击、主机攻击、应用攻击和数据攻击等这些方面，另 1

外一位同学从工作顺序的角度分享了攻防的阶段，首先应该是准备阶段，主要是获取信息，获取信息的过程中他提到了社会工程学的内容；其次应该是计划环节，这个环节中应该对目标进行分析，针对目标的薄弱环节进行攻击，也要设计好攻击的路径。最后还提到在守的阶段应该是要分层防范，其中提到了七层网络的概念。最最后他还提到了一个概念点，说安全是一个动态的状态，是依靠流程设计、人员培训等来完成的。 接下来谈到了关于如何设计隐形战斗机的话题。在这个里面大家提到，隐形是通过雷达监测不到来实现的，大家都遵循这一原则来聊了在不被雷达监测到的情况下来完成战斗机的设置。 信息系统的生命周期是指信息系统在使用过程中随着其生存环境的变化，信息系统的生命周期可分为立项、开发、运维和消亡四个阶段。信息系统生命周期由系统分析、系统设计、系统实施以及系统管理和维护四个时期组成，每一个时期又进一步划分成若干个阶段。信息系统的生命周期是周而复始进行的，一个系统开发完成以后就不断地评价和积累问题，积累到一定程度就要重新进行系统分析，开始一个新的生命周期。一般来说，不管系统运行的好坏，每隔一定的时期也要进行新一轮的开发。另外需要注意的是，信息系统的生命周期并不等于信息系统软件的生命周期，信息系统的生命周期考查的对象包含了组成信息系统的软件和硬件，具有更多的内容。但由于信息系统的大多数功能一般是通过软件来实现的，因此，信息系统的生命周期和信息系统软件的生命周期的联系又是十分密切的。 PMP最重要的三点内容是质量、成本、进度，如果是分阶段管理的话，是启动、规划、执行、监控、收尾五个过程。分别从上面的维度来进行管理。 下午讨论了关于5G的问题，也是第一次这么全面了解5G，自己下来也找了一些内容，了解具体相关信息。5G移动网络与早期的2G、3G和4G移动网络一样，5G网络是 2

北航航空工程大型通用软件应用大作业样本

航空科学与工程学院 《航空工程大型通用软件应用》大作业 机翼结构设计与分析 组号第3组 小组成员11051090 赵雅甜 11051093 廉佳 11051100 王守财 11051108 刘哲 11051135 张雄健 11051136 姜南 6月

目录 一 CATIA部分....................................... 错误!未定义书签。( 一) 作业要求..................................... 错误!未定义书签。( 二) 作业报告..................................... 错误!未定义书签。 1、三维模型图................................... 错误!未定义书签。 2、工程图....................................... 错误!未定义书签。 二 FLUENT部分...................................... 错误!未定义书签。( 一) 作业要求..................................... 错误!未定义书签。( 二) 作业报告..................................... 错误!未定义书签。 1、计算方法和流程............................... 错误!未定义书签。 2、网格分布图................................... 错误!未定义书签。 3、气动力系数................................... 错误!未定义书签。 4、翼型表面压力曲线............................. 错误!未定义书签。 5、翼型周围压力云图............................. 错误!未定义书签。 6、翼型周围x方向速度云图....................... 错误!未定义书签。 7、翼型周围y方向速度云图....................... 错误!未定义书签。 8、翼型周围x方向速度矢量图..................... 错误!未定义书签。 9、翼型周围y方向速度矢量图..................... 错误!未定义书签。 10、流线图...................................... 错误!未定义书签。 三 ANSYS部分....................................... 错误!未定义书签。( 一) 作业要求..................................... 错误!未定义书签。( 二) 作业报告..................................... 错误!未定义书签。 1、机翼按第一强度理论计算的应力云图............. 错误!未定义书签。 2、机翼按第二强度理论计算的应力云图............. 错误!未定义书签。 3、机翼按第三强度理论计算的应力云图............. 错误!未定义书签。 4、机翼按第四强度理论计算的应力云图............. 错误!未定义书签。

北航小型航空发动机整机试验报告

北京航空航天大学 研究生课程实验报告 小型航空发动机整机试验报告 共12页(含封面) 学生姓名： 学生学号： 任课老师： 联系方式： 能源与动力工程学院 年月

一、试验简介 1.1 试验目的 了解小型航空发动机整机试验过程，熟悉发动机试车台结构和发动机上下台架操作步骤，了解发动机整机测试系统掌握发动机试车过程操作方法，学习发动机试验数据处理及总体性能计算。 1.2 试验内容 a)发动机上下台架操作； b)发动机试车过程控制操作； c)发动机试验数据处理及总体性能计算。 1.3 发动机、试车台以及CAT系统简介 1.3.1发动机简介 本次试验所用的WPXX发动机是一台小型、单轴、不带加力燃烧室的涡轮喷气发动机，主要由以下几部分构成： a)压气机：组合式压气机，由一级跨音轴流压气机和一 级单面离心压气机组成； b)燃烧室：轴内供油式环形燃烧室，使用靠离心力甩油 的甩油盘供油； c)涡轮：单级轴流式涡轮； d)尾喷管：简单收敛式不可调节的尾喷管。 发动机的主要技术参数为：海平面静止最大推力为850公斤，空气流量13.5kg/s，压气机增压比5.5，涡轮前温度1200k，转速22000r/min。 发动机的主要工作状态划分：

1.3.2试车台系统 a)燃油系统； b)数字控制系统； c)油滤、油路、起动供油系统； d)滑油系统； e)起动系统； f)电气系统测试附件。 1.3.3计算机辅助测试系统（CAT） 1）传感器选型原则： a)灵敏度高，输入和输出之间应具有良好的线性关系； b)噪声小，滞后、漂移误差小； c)常用的测量值大小约为传感器最大量程的2/3左右， 最小值不低于1/3； d)动态特性好； e)接入测量系统时对测量产生的影响小； 2）数据采集系统的主要评定指标： a)分辨率 b)采集速度 c)线性度 d)误差限 3）CAT系统： 与一般系统相比，CAT系统包含了数采数据又高于数采系统。

【爱考宝典】2020年北航计算机学院简介、专业目录、分数线、报录比、考研大纲汇总

简介： 1958年北航成立了“解算装置教研室”，是我国最早创建计算机专业的高等院校之一。1975年建立“计算机软件”专业，1978年正式成立北航计算机科学与工程系。2002年9月经学校批准成立计算机学院。 计算机学院现有中国科学院院士3名（中科院2人，工程院1人），教授52名，副教授52名，长江学者2人，教育部/新世纪人才14人，兼职博导4人。下设计算机科学技术系、计算机应用工程系、信息安全系、软件工程系，并建有十家研究单位：软件开发环境国家重点实验室、虚拟现实技术与系统国家重点实验室、北京市计算机新技术重点实验室、先进计算机应用技术教育部工程中心、计算机教学实验中心、软件工程研究所、系统结构研究所、智能信息处理研究所、网络与数字媒体研究所以及中德软件技术联合研究所。 经过二十多年的发展和建设，计算机学院在学科建设、科学研究、教学及人才培养等方面综合水平居于全国高校前列。1998年获批计算机科学与技术一级学科博士授予权及首批实施长江学者计划（特聘教授岗位）的单位之一；2001年获批计算机软件与理论国家重点学科，2002年获批计算机系统结构国防科工委重点学科、计算机应用技术北京市重点学科。2005年获批北京地区高等学校信息技术学科群；2007年获批计算机科学与技术一级重点学科；2011年获批软件工程一级学科；2011年获批电子与信息技术工程博士点；2013年计算机科学与技术获批工信部两化融合特色重点学科；2015年获批网络空间安全一级学科，网络空间安全博士点。学院以计算机科学与工程为基础，形成了计算机科学理论与基础、可信网络计算软件与环境、高性能计算、嵌入式系统与容错技术、虚拟现实技术与系统、大

北航计算机控制系统大作业

计算机控制系统 大作业 姓名：陈启航 学号： 教师：周锐 日期：2016年6月1日 综合习题1 已知: 4 4 )(+= s s D ， 1） 试用 Z 变换、一阶向后差分、向前差分、零极点匹配、Tustin 变换和 预修正的Tustin （设关键频率＝4）变换等方法将D(s)离散化，采样周期分别取为 和 ； 2） 将 D(z)的零极点标在Z 平面图上 3） 计算D （j ω）和各个D(e j ωT )的幅频和相频特性并绘图,w 由0~ 20ra d ，计算40 个点，应包括＝4 点，每个T 绘一张图（Z 变换方法单画） 4） 计算 D(s)及T=，T= 时D(z)的单位脉冲响应，运行时间为4 秒 5） 结合所得的结果讨论分析各种离散化方法的特点 6） 写出报告，附上结果。 解： （1） Z 变换法： a.离散化： T =0.1s 时， D (z )=4z z ?0.6703 ； T =0.4s 时， D (z )=4z z ?0.2019 ； b.D (z )的零极点 c. D (jω)和D(e jωT )幅频相频特性曲线 连续系统： T =0.1s 时 T =0.4s 时

d. D(s)和D(z)单位脉冲响应 D(s)单位脉冲响应： D(z)单位脉冲响应： T=0.1s时 T=0.4s时 （2）各种离散化方法： a.离散化后的D(z) 1、一阶向后差分： T=0.1s时 D(z)= 0.2857z z?0.7143 T=0.4s时 D(z)= 0.6154z z?0.3846 2、一阶向前差分：T=0.1s时 D(z)= 0.4 z?0.6 T=0.4s时 D(z)= 1.6 z+0.6 3、零极点匹配T=0.1s时 D(z)=0.1648(z+1) z?0.6703 T=0.4s时 D(z)=0.3991(z+1) z?0.2019 4、Tustin变换T=0.1s时 D(z)=0.1667(z+1) z?0.6667 T=0.4s时 D(z)= 0.4444(z+1) 5、预修正的Tustin变换（设关键频率=4） T=0.1s时 D(z)=0.1685(z+1) z?0.6629 T=0.4s时 D(z)=0.5073(z+1) z+0.0146 b.D(z)的零极点 1、一阶向后差分

远程教育导论大作业

远程教育导论大作业

江南大学现代远程教育考试大作业 考试科目:《远程教育导论》 一、题目 （一）简答题： 1、简述远程教育与传统教育的区别与联系。 答：①教育的对象不同：学校传统教育中的受教育者是具有大致相同年龄和知识程度的青少年，远程教育中的受教育者在年龄和知识程度上有很大的差异。②教育的目的不同：学校教育的根本目的是让学生在掌握基本知识基本技能之外培养高尚的品德和完善的个性，换言之，既学习科学文化知识，又学会做人。远程教育系统当然也有这两方面的目的，但更偏重于知识的学习，特别是新知识、新技术，以满足人们的知识更新。③教育的要求不同:学校教育以学历教育为主，即学生在规定的学习时间内完成教学计划规定的学习任务，考试合格后可以获得国家承认的学历证书。远程教育除了学历教育外，更多的是继续教育、职业培训和终身学习。④教育的手段不同：学校教育中教学手段主要是课堂教育，即师生面对面地连续地进行教学。它的特点是教师与学生处于同一物理时空。远程教育中教师和学生是相对分离的。它的特点是师生不处于同一物理时空，师生间的交流是借助于媒介实现的。 2、简述我国国民教育体系的分类。 答：我国国民教育体系按院校类型分为普通教育和成人教育，其主要差异在教育对象和教育性质：前者是对青少年一代的之前教育，后者则是对已进入职业社会的成人的职后教育。在我国开展远程教育的院校中其主要对象是成人，属于成人教

育范畴，既有学历教育、也有非学历教育。远程教育对于调整和改善我国高等教育和中等专业教育的层次比例、学科专业结构和地理布局都发挥了重大作用。远程教育为我国实现现代化和工业化的人才准备做出了贡献，并将推动我国进入信息和学习社会，为推进知识经济的发展继续发挥积极作用。 3、简述远程教育、远程教学和远程学习三者的关系。 答：从概念内涵来说，远程教育包括远程教学和远程学习，远 程教学和远程学习 构成远程教育的一部分，而且是远程教育的核心部分，而远程学习 又是远程教学 的核心部分。从概念外延来说，远程教学和远程学习不仅仅发生在 学校和其他社 会机构组织的远程教育中，也可以发生在企业经济活动中、社会文 化活动中、大 众媒介传播过程中和社会家庭日常生活中等各类社会生活中。因 此，学校和其他 社会机构组织的远程教育中的(狭义)远程教学和远程学习只是多 种多样的(广 义)远程教学和远程学习中的一类，当然是最重要的一类。更进一 步说，远程教 学(指远程教与学)包括远程教导和远程学习两部分。远程学习可以 是指远程教与 学双边活动中学习者的学习行为，在这种场合，远程学习即学生的 行为活动必定与远程教学(指远程教导)即教师的行为活动有双向

北航七系机械学院机械原理大作业

机械原理课程机构设计 实验报告 题目：建筑垃圾破碎机的设计与分析小组成员与学号： 班级： 第1页

建筑垃圾破碎机的设计与分析 摘要 本文简单介绍了建筑垃圾回收再利用的重要性，与工艺性，并自主设计了将颚式破碎机与反击式破碎机相结合的建筑垃圾破碎机。通过solidworks软件对设计机构进行建模，用adams进行仿真分析，验证所设计的机构均达到设计需要与可行性。 关键词：建筑垃圾破碎机、连杆机构、凸轮廓线设计 第2页

目录 1．机构的引出 (4) 1.1 建筑垃圾及其回收利用价值 (4) 1.2颚式破碎机和反击式破碎机各自的利弊分析 (4) 1.3设计新的建筑垃圾破碎机 (6) 2．机构的结构、功能介绍及建模 (7) 2.1 机构设计简图及各部分功能 (7) 2.2尺寸设计及建模 (8) 2.2.1主动轮和各从动轮的传动比 (8) 2.2.2凸轮廓线设计与挡板行程 ................................... 错误！未定义书签。 3．机构的仿真分析 (12) 3.1颚式破碎机的急回特性 (12) 3.2颚式破碎机的传动角验证 (14) 3.3停歇运动导杆机构所带动的下挡板往复运动的间歇性 (14) 4．总结 (17) 第3页

第4页 1． 机构的引出 1.1 建筑垃圾及其回收利用价值 二十一世纪是一个飞速发展的时代，随着城市人口的增加、新农村建设以及城市地铁的大规模扩建，建筑行业的新陈代谢全面加速，建筑垃圾的排放量也随之增加。然而，传统的方法处理建筑垃圾是将建筑垃圾运往乡村或郊外，露天堆放或掩埋。这样不仅破坏植被，降低土壤的生产能力，而且会让建筑垃圾中的有害物质渗入地下水层，污染环境，给人们的生活带来困扰。因此，如何实现建筑垃圾的高效、环保循环利用成为当今人们所面临的一个难题。 建筑垃圾的主要组成部分是废弃混凝土和砖块，而它们都是由水泥和天然砂石拌合而成的，这些都是砖块等建筑材料的重要组成部分。为了最大程度的利用建筑垃圾，首先应该解决的问题就是对其中的大块物料进行破碎，只有这样，破碎后的小快物料才能很好的还原天然砂石的性能，实现建筑垃圾的循环利用。 1.2颚式破碎机和反击式破碎机各自的利弊分析 目前应用较广的破碎机有颚式破碎机与反击式破碎机两种。 颚式破碎机的主体构造如图 1 图 1 颚式破碎机的主体构造 其工作原理为：轮①通过皮带和电机上的主动轮相连，①的转动带动杆②进而带动构件③的摆动（构件③的上端和机架铰接）。构件③通过摆动将体积较大

北航涡轮泵大作业

学号姓名成绩 《冲击式涡轮和反力式涡轮的设计计算》 总结：对冲击式涡轮和反力式涡轮进行设计计算，得到计算结果，具体见表1 和表2。 表1 反力式涡轮的计算结果 表2 冲击式涡轮的计算结果

根据计算结果，我们对比可以得到冲击式涡轮和反力式涡轮的相同点 是： 冲击式涡轮和反力式涡轮在计算功率时，均由泵的功率决定，由 T P N N =∑ 计算。 不同点具体见表3. 表3 反力式涡轮和冲击式涡轮的比较 1. 冲击式涡轮出口压力值取决于涡轮排气是直接排入周围环境还是导入辅助喷管，但两种情况下出口压强和反力式相比均很小。而反力式涡轮通常用于补燃式的液体火箭发动机中的涡轮泵中，所

以在不记喷注器压降的条件下，涡轮的出口压力等于燃烧室的压力。 2.在计算反力式涡轮的参数时，由于反力度容易确定，在分析过程 中广泛采用热力反力度。

反力式涡轮的设计计算 一.反力式涡轮参数的选择 在具有冲击式涡轮的供应系统(无补燃发动机系统)中，由燃气发生器产生的富燃燃气驱动涡轮，涡轮不冷却，富燃燃气的温度在1000～1200K 的范围内，比富氧燃气的允许温度(600～800K)高得多。另外，富燃燃气的气体常数比富氧燃气的气体常数大一些，这些都有利于减小需通过涡轮的燃气流量。 涡轮流量m t q 是具有冲击式涡轮的供应系统的主要参数之一。m t q 值越小，发动机的比冲就越高。涡轮流量m t q 可由泵和涡轮的功率平衡： T Pf Po N N N =+ 泵的需用功率降低，可减小通过涡轮的燃气流量，因此应尽量提高泵的效率。选定泵的结构并确定其效率后，可根据功率平衡求出所需的涡轮燃气流量，由此确定涡轮的效率。 涡轮入口压力(燃气发生器压力)取决于氧化剂泵的出口压力。当用燃料冷却推力室时，燃料泵出口压力比氧化剂泵的出口压力高。 涡轮出口压力之值取决于涡轮排气是直接排入周围环境还是导入辅助喷管。 冲击式涡轮计算的原始数据为： (1)涡轮的设计功率：涡轮功率T N 由泵所需的功率决定，由涡轮泵装置设计任务给定： 其中，T N —涡轮的设计功率，又称涡轮的轴功率； Pf N —燃料泵的轴功率； Pf N —氧化剂泵的轴功率。 (2)涡轮的设计角速度：涡轮的设计转速ω由泵不发生汽蚀时允许的最大角速度确定； (3)涡轮工质的物理常数和温度：涡轮进口总压*0P 、进口总温*0T 、和出口静压2P ；涡轮工质的绝热指数k 和气体常数R 。 二.反力式涡轮参数的选择

北航机械原理大作业-V8发动机自制版

北京航空航天大学B E I H A N G U N I V E R S I T Y 机械原理课程机构设计 实验报告 题目：八缸发动机的设计与分析 成员： 班级：班 机械工程及自动化学院 2013年06月 八缸发动机的设计与分析

（北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京市102206）摘要：本文先是列举了几种典型的发动机，然后对其工作原理进行分析，得到了多缸发动 机设计的基本经验。在此基础上，设计出了一种八缸发动机，通过对该发动机的理论分析和ADAMS仿真，表明该八缸发动机不仅可以实现正常驱动的功能，而且结构紧凑，效率高，极具有实用性。 关键字：机构分析；Adams仿真；SolidWorks建模，八缸发动机

目录 1．设计要求 (2) 2．现状调研 (2) 2.1 V型发动机 (3) 2.2 L型发动机 (3) 2.3 H型发动机 (4) 3．发动机工作原理分析 (5) 4．八缸发动机设计与分析 (6) 4.1活塞缸体设计 (7) 4.2进气排气系统 (7) 5．八缸发动机的设计验证 (10) 5.1创建模型 (11) 5.2功能仿真 (11) 6．结论 (15) 参考文献 (15)

1．设计要求 此八缸发动机根据技术任务书要求，在充分论证的基础上选择内燃机的型式，确定主要结构参数，选定主要零部件与辅助系统的结构型式，进行确定一种总体方案图，如下 图1.1 按照4*2的方式排列发动机可以使八个缸体的动力同时输出又不会相互干扰，能满足动力的叠加，极具合理性。 设计要求如下： ⑴根据初步确定的主要零部件的结构型式及轮廓尺寸进行布置，绘制纵横剖面图和一些必要的局部视图，以及运动轨迹图等，借以发现它们之间在尺寸，空间位置，拆装和运动轨迹方面所出现的干涉，并给予合理解决 ⑵根据初步选定的辅助系统型式及主要几件轮廓尺寸，确定它们在内燃机中的合适位置和安装方式，检验它们之间是否相互干涉，拆装和维修是否方便。 ⑶在上述工作基础上，确定内燃机零部件，系统及其机件的布置和外形尺寸，制作一套完整的SolidWorks内燃机仿真零件 ⑷将文件导入Adams进行分析仿真，验证设计的合理性，制作仿真视频。 总结设计中出现的问题和解决问题的办法，以及小组成员的收获。 2．现状调研 通过查阅相关文献，可找出几种典型的发动机，如图2.1所示。

哈工大机械原理大作业凸轮

机械原理大作业二 课程名称： _______ 设计题目： 凸轮机构设计 院 系： ------------------------- 班 级： _________________________ 设计者： ________________________ 学 号： _________________________ 指导教师： ______________________ 哈尔滨工业大学 Harbin I nstituteof Techndogy

设计题目 如右图所示直动从动件盘形凸轮机构，选择一组凸轮机构的原始参数, 据此设计该凸轮机构。 凸轮机构原始参数 二.凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 凸轮推杆升程运动方程：冷3唱—亦（中］ 156 12 .. v 」1 - cos()] 兀1 5 374.4 2 12 ? a 1si n( ) 兀 1 5 % t 表示转角， s 表示位移 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段 s= [(6*t)/(5*pi)- 1/(2*pi)*si n(12*t/5)]*130; hold on plot(t,s);

t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段 s=130; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; %回程阶段 s=65*[1+cos(9*(t-pi)/5)]; hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.01:2*pi; %近休止阶段 s=0; hold on plot(t,s); grid on % t表示转角，令3 1=1 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold on plot(t,v); t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段

北航机械设计试题

北京航空航天大学 学年 第一学期期末 《机械设计A4》 考试 A 卷 班 级______________学 号 _________姓 名______________成 绩 _________ 年月日

班号学号姓名成绩 《机械设计A4》考试卷 注意事项： 1、所有题目按步给分，非标准合理答案适当给分，但不超过该步骤的二分之一，计算过程纯计算错误不重复扣分。 2、本试卷共8页，所有题目均在本试题册上作答，拆页或少页本试题册无效。 题目： 一、填空 ……………………………………………………………( 25 分) 二、选择填空 …………………………………………………………( 5 分) 三、简答 ……………………………………………………………( 20 分) 四、分析计算 ……………………………………………………………( 35 分) 五、结构设计 ……………………………………………………………( 15 分) 题号 1 2 3 4 5 成绩

一．填空 ………………………………………………… (共25分，每空0.5分) 1．轴上零件的固定主要是将轴与轴上零件在，和方向上以适当的方式固定。 2．按轴负担的载荷分类，自行车的中轴属于轴；前轴属于轴；后轴 属于轴。 3．带传动的主要失效形式为和，其传动比不稳定主要 是由引起的。 4．闭式软齿面齿轮设计时，考虑到其主要失效形式为 所以一般按 照 强度进行设计，按照 强度进行校核。 5．当滚动轴承在基本额定动载荷作用下运行时，其所能达到的基本额定寿命为 ， 此时滚动轴承的工作可靠度R为。 6．齿轮强度计算中的齿形系数主要取决于 和 。 7．设计中提高轴的强度可以采用、等方法，提高 轴的刚度可以采用等方法。 8．斜齿轮传动与直齿轮相比较，其优点为 、 和 ，开式齿轮传动与闭式齿轮传动比较，其不足之处有 。9．形成流体动力润滑的条件是，， 及。10．三角形螺纹的牙型角α= ，适用于 是因为其 ；矩形 螺纹的牙型角α＝ ，适用于 是因为其 。 11．螺纹防松是要防止 之间的相对运动；常用方法有如，如，如。 12．斜齿轮传动的标准模数是，圆锥齿轮传动的标准模数是， 加工标准直齿轮不发生根切的最小齿数是。 13．代号为71208的滚动轴承，该轴承的类型为,轴承的宽度系列 为，内径尺寸为 mm，精度等级为级。 14．普通平键连接的工作面为，用于轴与轴上零件的固定，传 递。