该双缸动力结构的设计,最初是面向小型教学演示装置、微型动力实验平台的需求展开,区别于量产车用发动机的紧凑化、高功率密度取向,这套结构更侧重运动逻辑的直观呈现与装配调试的便捷性,整体采用立式安装板作为承载基体,所有运动构件都布置在安装板的单侧平面上,不需要额外设计复杂的箱体型腔来容纳构件,加工时仅需对安装板的安装孔位进行逐一定位加工即可,不需要做型腔铣削的复杂工序,大幅降低了单件加工的门槛。
从功能实现逻辑来看,这套结构通过曲轴连杆机构将两个气缸的直线往复运动转化为端部飞轮的旋转运动,两个气缸的曲柄相位呈180度布置,能够让动力输出的扭矩波动更小,相比单缸结构的死点问题,双缸错相位的设计可以让机构在任意转角位置都具备启动能力,不需要额外加装辅助启动的飞轮配重也能顺畅越过上下止点。飞轮布置在机构的最外侧,既可以作为运动输出端连接负载,也能通过自身的转动惯量储存能量,平缓往复运动带来的转速波动,在教学演示场景下,外露的飞轮也能直观展示动力输出的转速与转向,不需要额外加装转速检测元件就能观察机构的运行状态。
安装边界方面,承载用的安装板为矩形平板结构,所有构件的外轮廓都不超出安装板的边缘范围,安装时仅需在安装板的四个角预留固定孔位,就可以将整套机构固定在实验台架或者设备机架上,不需要额外设计适配的安装支架。连杆与活塞的连接部位采用销轴铰接结构,铰接处预留了润滑脂加注的间隙,长期运行时可以定期加注润滑脂降低铰接副的磨损,不需要采用压力润滑的复杂油路结构,适配低转速、短周期运行的实验场景需求。
设计过程中特意将所有运动副的连接结构都做了外露处理,没有设计封闭的罩壳,一方面是方便观察每个构件的运动轨迹,理解曲柄滑块机构的运动原理,另一方面也方便在调试过程中快速排查卡滞点,不需要拆解外罩就能直接观察到每个铰接点的配合状态。气缸的导向部位采用光轴配合直线轴承的导向结构,相比一体式缸筒的导向结构,这种分体式导向的加工精度要求更低,更换导向件的成本也更低,在实验过程中如果出现导向件磨损,只需要更换对应规格的直线轴承就能恢复精度,不需要整体更换缸体构件。
整套结构的动力输入端可以连接小型电机驱动,也可以通过手动转动飞轮来演示整个运动过程,适配不同的实验场景需求,当作为教学模型使用时,不需要连接动力源,手动转动飞轮就能完整展示双缸发动机的进排气、活塞往复、曲轴转动的全流程运动逻辑,当作为微型动力装置使用时,可以在飞轮端连接皮带轮或者联轴器,输出旋转动力带动小型负载运行。
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- 系统要求: STL,STEP / IGES,Autodesk Inventor,Rendering
- 软件分类: 发动机



































































































































