机械概论实验指导书090427三坐标测量仪与发动机.docx

机械概论实验指导书090427三坐标测量仪与发动机.docx

《机械概论实验指导书090427三坐标测量仪与发动机.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械概论实验指导书090427三坐标测量仪与发动机.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

机械概论实验指导书090427三坐标测量仪与发动机

《机械概论》

实验指导书

适用专业:

机设、工业工程

课程代码:

8200621

学时:

4

学分:

编写单位:

机械设计与制造系

编写人:

喻俊馨

审核人:

审批人:

目录

实验一三坐标测量仪实验（01）…………………………………………………………1

实验二微型汽车电喷发动机实验（02）……………………………………………………9

参考文献………………………………………………………………………………………11

实验一三坐标测量仪实验（01）

一、实验目的和任务

通过实验使学生认识三坐标测量仪的组成、结构，并进一步了解三坐标测量仪的工作原理和其测量软件的主要内容。

二、实验仪器、设备及材料

实验设备：

COORD3三坐标测量仪及其辅助设备。

三、实验原理

三坐标测量仪的测量原理如下：

三坐标测量仪是一种通用、高精度、大尺寸、自动化程度高的测量仪器，具有几何尺寸检测、公差评定、报告输出、数控运动及高级语言编程等功能。

三坐标测量仪主要由以下部件组成：

四、实验步骤

1、在实验前熟悉实验指导书。

2、三坐标测量仪的操作规程如下：

（1）首先观察工作室内温、湿仪器的显示数据，如不在规定范围内，则应打开或关闭有关辅助设施，空调、除湿机等，将温度、湿度调整至CMM正常工作规定的温、湿度环境内.当温、湿度与CMM规定值相差较大时（如冬、夏二季），空调应昼夜不间断运行，做到恒湿、恒温，以保持最佳测量工作环境。

（2）在干燥机正常工作状态下，打开总进气阀，给储气罐充气，并打开气管的排气阀约1分钟左右，让气流将罐内的油、水、杂质冲出，检查气压表，核准压缩空气的压力。

（3）关闭三坐标测量仪之前，应先打开储气罐的排气阀，将罐内的油、水、杂质等冲出，然后关上总进气阀门，将残留气体放光，并定期给空气压缩器和过滤器排水。

（4）接通测量机稳压电源，检查电源输出电压，正常时打开工作电脑，开启控制柜钥匙，按下电源电极按钮。

（5）测量机电脑测量软件ARCOQuick，使其自动回零校准，打开（或新建）项目，开启测量工作。

（6）电脑在运行测量软件时，严禁运行其他无关程序文件以及打印文件，否则会造成内存冲突，引起三坐标位置错误。

（7）测头的校准一直保持有效性，若有以下情况:

a更换测量探针及红宝石测尖；b任何螺纹连接的地方松动过；c测头与工件严重撞击；d使用一段时间后（测量精密零件可能要求每天校正，测量板金件、铸件可以每周，甚至每月重新校正一次）。

须重新校准测头。

（8）编制自动测量程序时，必须按屏幕指示谨慎操作，运行时一定要先采用慢速。

（9）对于计算机各分区中（特别是C区）的所有文件，在不清楚其含义的情况下，不要任意删除或修改，以免丢失驱动文件。

（10）如测量机或计算机等使用设备出现故障，应及时通知有关部门进行维修，切忌自行修理。

（11）关机时，先关计算机，再关闭控制柜钥匙，切断整个系统电源及对测量机的气源供应。

3、一个测量过程主要包括以下步骤：

4、完成实验报告。

五、实验报告

本实验报告必须包含的内容有：

1、写出本实验中三坐标测量仪的型号，从外形结构分析其类型。

2、画出三坐标测量仪的组成示意图，写出主要组成部分及其功能。

3、分析并写出三坐标测量仪能测定的精度类型。

4、分析三坐标测量仪的导轨、工作面以及进给传动机构的主要结构特点和功能特点。

六、实验要求

分组完成实验，独立完成实验报告，要求手写，不能打印。

实验二微型汽车电喷发动机实验（02）

一、实验目的和任务

通过实验使学生认识微型汽车电喷发动机的实物、组成、结构，并进一步了解微型汽车电喷发动机的工作过程。

二、实验仪器、设备及材料

微型汽车电喷发动机一台。

三、实验原理

（一）往复活塞式内燃机的分类：

1、按所用的燃料分：

（1）液体燃料发动机；汽油机（gasolineengine；柴油机（dieselengine）。

（2）气体燃料发动机：

压缩天然气发动机（CNG）；液化石油气发动机（LPG）。

2、按发火方式分：

（1）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机）；

（2）压燃式发动机（如柴油机）。

3、按工作循环的冲程数分：

（1）四冲程发动机；

（2）二冲程发动机。

4、按冷却方式分：

（1）水冷发动机；

（2）风冷发动机。

5、按进气方式分：

（1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）；

（2）强制吸气式（增压式发动机）。

6、按气缸数分：

（1）单缸发动机；

（2）多缸发动机。

7、按气缸排列方式分：

（1）单列发动机：

直立式发动机、平卧式发动机

（2）双列发动机：

V型发动机、水平对置式发动机

（二）四冲程汽油机的基本工作原理有以下几种：

1、化油器式汽油机：

汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——传统式。

2、汽油喷射式汽油机：

（1）进气管内喷射：

将汽油喷射入进气管内，同空气混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（现代轿车电控汽油喷射式汽油机）。

（2）气缸内直接喷射：

将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合气并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（未来发展方向）。

（三）四冲程汽油机的工作循环：

在发动机内，每一次将热能转变成机械能都必须经过吸入空气、压缩和输入燃料，使之发火燃烧而膨胀作功，然后将生成的废气排除这样一系列连续过程，称为一个工作循环。

四冲程汽油机的工作循环需要经过进气、压缩、膨胀（作功）、排气四个过程，对应活塞上下四个行程，相应的曲轴转角旋转720（两周）。

具体过程是：

（1）进气行程（0~180CA）：

活塞自上止点向下止点移动，活塞上方气缸容积增大，形成一定真空，此时排气门关闭，进气门打开，可燃混合气由化油器经进气歧管、进气门吸入气缸，历时一个活塞行程，曲轴旋转180°转角。

由于有进气阻力，进气终了时缸内压力低于大气压力，约为0.075~0.09MPa；由于气缸内的可燃混合气受上一循环残余废气和高温零件的加热，进气终了时缸内气体温度上升到370~400K。

（2）压缩行程（180~360CA）：

为了使可燃混合气能迅速燃烧，使发动机发出更大功率，燃烧前必须将可燃混合气压缩，使其容积缩小，密度加大，温度升高。

此时，进、排气门均关闭，活塞从下止点向上止点移动，曲轴旋转180CA。

压缩终了时，可燃混合气的压力、温度取决于压缩比的大小。

愈大，压缩终了时的可燃混合气的压力、温度愈高，燃烧速度愈快，发动机发出功率愈大，经济性愈好，但汽油机的压缩比过高会引起爆燃和表面点火等不正常的燃烧现象，一般在6~9之间，现代轿车汽油机的在9~11之间。

3）作功（膨胀）行程（360~540CA）：

进、排气门仍关闭。

当压缩行程接近终了时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气，放出大量的热能，使气缸内的压力和温度迅速增加，所能达到的最大压力PZ约为3~5MPa，相应温度为2200~2800K。

...高温、高压燃气推动活塞从上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴旋转并通过飞轮输出机械能，除了一部分用于维持发动机继续运转外，其余大部分机械能用于对外作功，期间曲轴旋转180CA，膨胀终了时，压力降至0.3~0.5MPa，相应温度则降为1300~1600K。

（4）排气行程（540~720CA）：

当膨胀接近终了时，排气门打开，靠废气的压力进行自由排气（排气门开启时废气压力与大气压力之比大于临界压力比），大部分废气自行排出。

活塞到达下止点后再向上止点移动，继续将废气强制排到大气中，排气终了时缸内压力稍大于大气压力（排气阻力存在），约为0.105~0.115MPa，废气温度约为900~1200K。

由于燃烧室占有一定容积，因此在排气终了时（上止点），不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。

（四）车用汽油机组成：

车用汽油机一般由曲柄连杆机构（包括机体组）、配气机构两大机构和供给系（包括燃料供给系统和进、排气系统）、点火系、冷却系、润滑系和起动系五大系统组成。

（五）汽油机主要性能：

汽油机具有转速高（轿车高达5000~6000r/min）、质量小、工作柔和、起动容易、制造成本低和维修方便等优点，不足之处是燃油消耗率较高，燃油经济性较差，适用于轿车型乘做人员车辆。

（六）飞轮的作用：

四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程是依靠飞轮的惯性作用完成的，飞轮的作用就是：

（1）储存作功行程时的动能，克服活塞上行时的压缩负功，维持工作循环周而复始，并使曲轴转速均匀。

（2）飞轮的另一作用就是通过飞轮上的齿圈起起动和输出机械能的作用。

多缸发动机每循环作功的曲轴转角间隔小，工作较均匀，转速较平稳，飞轮的转动惯量较小。

因此，汽车发动机用的较多的是四缸、六缸和八缸发动机。

四、实验步骤

1、实验之前复习发动机的分类以及往复活塞式内燃机的分类。

2、从微型汽车电喷发动机的外形结构尺寸先估计其缸径、缸数，并记下；再查出其型号，详细写出它的具体含义。

3、仔细观察微型汽车电喷发动机，根据所学知识初步判断发动机两大机构五大系的大概位置。

4、分析微型汽车电喷发动机与外部各系统的连接通道，如电路、冷却水道等，进一步理解发动机的主要工作过程。

五、实验报告

本实验报告必须包含的内容有：

1、参照实验步骤所写内容。

2、写出发动机主要组成部分的功能。

3、画出该发动机的工作循环图。

4、比较四冲程汽油机和四冲程柴油机的异同。

5、写出车用发动机的主要发展方向和发展趋势。

六、实验要求

分组完成实验，独立完成实验报告，要求手写，不能打印。

参考文献

[1]陈家瑞主编，汽车构造上册（面向21世纪课程教材）,北京：

机械工业出版社，2004

[2]陈守强主编，机械装备导论，西安：

西安电子科技大学出版社，2008

[3]朱龙根主编，机械系统设计，北京：

机械工业出版社：

2002