（全套资料）汽车进排气的瞬时运动分析设计（含图纸论文）

应用计算机技术对柴油机配气机构进行仿真分析，从而得到发动机在供作时，配气机构中个零件的参数。

为配气机构的设计提供便利。

设计的意义气门机构是发动机进排气系统的重要组成部分。

同时，进排气阀门噪声也是发动机噪声的主要来源之。

随着发动机转速不断提高以及广泛采用的多气门方案都可能导致发动机进排气阀门噪声的增加。

在发动机噪声法规的日益严格的今天，对发动机进排气阀门的运动分析是很有意义的。

计算机辅助设计也是意义重大。

现代社会分工中，设计工作是项各行业都需要的重要工作，其对行业的发展各项工作的开展都有着重要的积极。

服装设计机械设计工程设计汽车设计图形图像设计等已经成为了行业工作所必须的工作。

计算机辅助系统的出现为设计人员的工作带来了巨大的变化，其极大的缓解了传统手工制图设计存在的劳动量大不易修改等缺点，促进了设计工作的改革以及工作效率的提高。

科学的分析计算机辅助设计对设计工作的重要意义有助于相关软件企业针对行业应用细化计算机辅助设计系统，为设计工作提供更加便捷稳定的辅助设计系统。

.柴油机配气机构现状过去的配气机构设计，只单研究凸轮，而没有考虑其他零部件产生的影响。

由于配气机构是个弹性系统，它由许许多多的零部件所组成，往往个成功柴油机所采用的凸轮应用于其他类型的柴油机上不定效果会好，凸轮必须和整个配气机构系统结合在起进行考虑，良好的凸轮设计也必须与系统的其他零部件正确匹配，才能达到希望的效果图。

为了准确研究配气机构的动态性能，了解气门的实际运动规律，在机构动力学仿真分析方面，目前已采用了多种分析模型。

其中比较基础的是单自由度质量模型。

它是将机构简化成由个质点弹簧及阻尼器组成的系统，它把机构的质量简化到个质点上，把机构的弹性等加到个等刚度无质量的弹簧上，阻尼等效到阻尼器上，该模型具有简单方便等特点，可以满足般的低中速柴油机的要求，但由于把质量和刚度都等效到个点上，不能求出机构各部件的运动和受力情况，不能判断机构零件之间是否发生飞脱，也无法得知弹簧的振动情况。

为了克服单自由度模型存在的不足，发展了多自由度质量模型。

多自由度质量模型具有比单自由度质量模型更为真实反映实际机构状况的优点，利用多自由度质量模型能精确地研究各传动部件的运动规律和受力情况，也能分析气门弹簧的振动情况。

对于多自由度质量模型，最主要的问题是计算的复杂性，随着计算机技术的发展和广泛应用，各种商业配气机构软件的推广，多自由度质量模型已逐渐成为配气机构动力学建模的主要方式。

世纪初仿真技术已得到应用。

例如在实验室中建立水利模型，进行水利学方面的研究。

年航空航天和原子能技术的发展推动了仿真技术的进步。

年计算机技术的突飞猛进，为仿真技术提供了先进的工具，加速了仿真技术的发展。

采用仿真技术，可以在计算机内对内燃机产品的部件装配并进行机构运动仿真，由仿真运行可校核部件运动轨迹，及时发现运动中部件干涉隐患对部件装配进行动力学仿真，可校核机构受力情况根据机构运动约束及保证性能最优的目标进行机构设计优化，可最大限度地满足性能要求，对设计提供指导和修正。

通过几个五年计划的努力，我国仿真技术得到了快速发展，并取得了突破性成果。

在国防工业领域，建成了不同类型的半实物仿真系统。

在军事领域建立了指挥作战训练的仿真系统及半实物仿真试验室。

我国的多媒体仿真技术正处于起步和发展时期，清华大学北京大学华中理工大学和些部队院校已开始了有关这方面的研究。

目前，国内大学和企业己进行了机构运动动力学仿真方面的研究和局部应用，能在设计初期及时发现内燃机曲柄连杆机构运动干涉，校核配气机构运动动力学性能等，为设计人员提供了基本的设计依据。

.设计内容气门凸轮式配气是目前内燃机上应用最广泛的配气形式，本文采用的柴油机配气机构为下置凸轮轴式滚轮随动件叉型摇臂双气门配气机构，主要由凸轮轴滚轮推杆挺柱摇臂气门垫块气门气门座等部件组成。

用软件对配气机构各零部件进行立体建模，根据各零部件之间的位置和约束关系建立起配气机构的装配模型。

考虑到该模型进行仿真分析时的可视化效果，各机构模型均按照实际结构建立。

各零部件的质量转动惯量质心位置等物理特性参数均由三维软件精确计算得到。

再将模型导入软件进行多体动力学计算，.采用世界上广泛流行的多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统的动力学方程。

对于刚体，采用质心在惯性参考系中的笛卡尔坐标和反映刚体方位的欧拉角或广义欧拉角作为广义坐标，接着建立约束方程和作用力方程，并将它们都写成广义坐标的表达式，最后用拉格朗日乘子法建立系统的运动微分方程。

.用计算机辅助配气机构设计分析在静态优化设计中，将配气机构看作绝对刚体，不考虑它在运动时的弹性变形，用该方法设计凸轮型线，主要用以下三项指标来判别其好坏静态充气性能。

通常用挺柱升程丰满系数和时面值来表示，希望此值越大越好。

静态加速度峰值。

即挺柱的最大正负加速度值。

其绝对值越小，凸轮轴的高速动态