1、“.....也可为进步有限元结构分析以及系统优化提供基础,从而提高柴油机配气机构设计质量,缩短开发周期降低开发成本。参考文献史绍熙.孙永平.柴油机设计手册.北京中国农业机械出版社,许道廷,丁贤华.高速柴油机设计与实践.北京机械工业出版社,尚汉冀.内燃机配气凸轮机构设计与计算.上海复旦大学出版社,尚汉冀.内燃机配气凸轮机构设计与计算.上海复旦大学出版社,浦耿强.顶置凸轮配气机构仿真分析.汽车科技,陈新传,陈华清,安.国外舰用柴油机的发展及启示.柴油机,余勤科,岳应娟,刘宏.虚拟数控机床技术及其应用.制造业自动化.陈新传,陈华清,安.国外舰用柴油机的发展及启示.柴油机,.张栋,王国治.船舶柴油机轴系运动仿真和结构振动分析.江苏科技大学学报自然科学版.林清安零件装配与产品设计.北京电子工业出版社,王霄,尹必峰高级设计实例教程.北京化学工业出版社,刘新胜,作用力,为气门侧摇臂计算断面的断面模数,气门侧摇臂断面的面积。上述应力的许用值如下铸铁,锻造碳钢,锻造合金钢,铸钢,轻合金......”。
2、“......推杆的设计推杆的功能结构形式推杆是把凸轮的运动从凸轮轴传至顶置气门处,完成发动机的配气。推杆是个细长杆材料为号钢,在工作时容易发生纵向弯曲,它是配气机构中刚度薄弱的环节。在型柴油机上是采用冷拔无缝钢管或铝制空心管制造。采用冷拔无缝钢管可减轻它的质量,减小往复惯性力。此外,缩短推杆的长度是减轻质量,提高纵向弯曲应力和整个配气机构刚度的有效办法。尺寸设计根据柴油机的结构,拟取它的长度设计为,外径,球头半径.。推杆校核推杆的纵向弯曲按下列计算.式中,为作用于推杆上的临界力,为推杆材料的弹性模量,推杆中央横断面的惯性力.式中,为推杆的外径,为空心推杆的孔径。.式中,为作用在推杆上的最大作用力。对于各种用途的发动机,在如下的范围高功率轻型发动机汽车拖拉机发动机,高速船用发动机固定式和船用发动机。接触应力的计算接触应力按下面的公式计算.式中,为作用于推杆上的最大作用力,为挺柱与推杆两种材料的平均弹量,为推杆的球头半径,为挺柱球面支座的半径......”。
3、“.....固定式和船用发动机为,因为故设计尺寸满足要求,即,推杆的长度为,外径,球头半径.。.挺柱的设计挺柱的结构挺柱的功能是按凸轮的运动规律推动传动机构,同时承受凸轮的侧向压力。特别是挺柱的底面,由于和凸轮表面接触的面积很小,接触应力很大,表面磨损很大,甚至可能刮伤,因此挺柱侧面以及底面要求耐磨。形状是筒型,这种结构可以减轻它的质量,从而达到减小它的往复惯性力。它的这种结构同时也保证凸轮轴在旋转时,挺柱底面所受的偏心切向力使挺柱产生旋转运动,保证工作表面的磨损时很均匀的挺柱的轴线相对于凸轮的轴线的偏移量为,而柴油机的偏移量为。对于柴油机采用的是平面挺柱,它的特点是结构简单,质量轻。对于高速发动机也是比较适合的。挺柱的材料般用的是低碳钢底部堆焊合金,或者铸铁底部采用冷激,或球墨铸铁制造,其摩擦表面应经过热处理提高硬度后精磨。气门弹簧的设计常常受到尺寸上的限制,因此气门弹簧应有合理的结构与尺寸,弹簧材料应有较高的疲劳强度,制造上应保证定的精度并尽力避免各种缺陷......”。
4、“.....目前在大多数柴油机上都是个气门装两个气门弹簧,它既可充分利用空间,减小弹簧高度尺寸,又易保证弹簧所需要的弹簧力,并且在个弹簧万断裂时,也有可能在定时间内防止气门落入气缸。采用双弹簧时,内外弹簧的螺旋方向应相反。此外,由于两个弹簧的自振率不相同,可以相反阻尼作用,从而减少共振危险。气门弹簧钢丝直径大多在范围内,弹簧旋绕比般为为弹簧的中径。气门弹簧的选材气门弹簧在应的工作温度下承受交变载荷,为使弹簧能长期的可靠工作,要求弹簧材料不仅具有良好的机械性能,而且应有足够的抗应力温度松弛的能力,在工作中不致产生过大的弹力消失现象。般认为弹簧力小于名义值的以下时,弹簧就已经失效,不能继续使用,这是决定弹簧使用期限的个重要因素,在弹簧设计时应根据弹簧的工作温度和应力大小合理的选择弹簧材料。气门弹簧材料般为碳素弹簧钢丝组和弹簧钢丝等。碳素弹簧钢丝有冷拉和油催化回火两种状态。对于柴油机的气门弹簧用的就是冷拉钢丝。因为冷拉钢丝有较高的抗拉强度钢丝的直径越小,强度就越高,成本低廉,但是抗应力温度松弛能力较差......”。
5、“.....对于油淬火钢丝的强度与钢丝直径关系不大,与冷拉钢丝相比较,直径在左右的钢丝,它们的弹性极限大致相同,小于此直径的,冷拉钢丝强度高,反之,油催化回火钢丝强度高。油淬火回火钢丝的优点在于热稳定性较好,可适应用较高工作温度。对于各种弹簧材料适用的最高工作温度见表。表.各弹簧材料最高工作温度表材料最高工作温度碳素弹簧钢丝和弹簧钢丝油淬火回火碳素弹簧钢丝弹簧钢丝气门弹簧特性曲线与气门惯性力曲线的配合在设计时首先作出气门升程曲线和发动机最高转速时的加速度曲线,将加速度的坐标乘以配气机构在气门端的总当量质量即得到气门惯性力曲线实际惯性力应与加速度方向相反由气门运动规律测试表明,实际的气门惯性力变化如下图虚线所示的情况,在从正惯性力过渡到负惯性力的波动最大,最易发生系统的脱落,弹簧力应超过气门系数振动时的惯性力,并且有定的余量。在初步选定了和后,在气门升程曲线右方作出弹簧曲线方程,并在方程曲线上的等点处引水平线和垂直线,将水平线上截得的弹簧长度量到对应的垂直线上,在惯性力图上图.得到弹簧力曲线......”。
6、“.....在惯性力从正变负区域弹簧力的储备量还应更大些,此时可对作出适当的调整,以来满足要求。图.弹簧惯性力气门弹簧的有关计算已知凸轮轴的转速,和凸轮轴的角速,进气门的最大升程,进气门喉口直径,圆弧凸轮线的尺寸,摇臂的尺寸,挺柱的升程速度和加速度曲线图。弹簧的头部直径的选择还要考虑到燃烧室的形状,气缸盖进排气门的布置,气道之间冷却水套的设计以及气门受热和冷却的均匀性等因素。综上的条件柴油发动机的进排气门的直径都取。气门锥面斜角在气门开启初期及接近关闭时,气门锥面斜角的大小对于气体的流通断面有较大的影响。这时的流通断面大致与斜角的余弦成正比。此外,气门与气门座之间的单位压力随斜角的增加而增大,而气门与气门座之间的相对滑移则随斜角的减小人减小,因此气门的确定必须根据发动机的综合情况而定,对于柴油发动机的气门斜角都是。气门头部厚度及锥面宽度气门头部厚度的设计,主要是从气门的刚度来考虑,气门在燃烧压力的作用下会引起变形,变形过大会使气门的密封性下降,锥面磨损加剧......”。
7、“.....因此当需要增加气门刚度时首先考虑增加头部的厚度。如果还受到气门质量的限制,则常用适当减小颈部圆弧半径来得到弥补。厚度与气门头部的外径有定的比例,般.式中,为气门头部锥面厚度,为气门头部外圆直径。柴油机气门的头部厚度取.。气门锥面的宽度与厚度有关,般当时.式中,为气门锥面的宽度。对于柴油机的气门锥面宽度。取为.注意提醒的是,并不是所有的都参与了密封,真正起到密封的是条位于宽度中间附近的密封带,密封带的宽度小得多,气门的大部分热量是通过这条密封带传出去的,密封带较宽则传热的效果就较好,气门的工作温度就较低,但气门的密封性就较差。反之,密封带太窄,虽然密封性较好,但散热不良,且接触压力较大,会加速气门的磨损,因此需综合这两个方面的因素来选取气门密封带的宽度,其宽度般取,柴油机的密封带宽度,经过查表是.。气门杆的设计气门杆的结构气门杆通常是做成实心的,但是为了减轻质量,对于高速发动机,它的温度很高,将气门杆做成空心,并在排气门的杆内充油金属钠进行冷却以降低热负荷,对也柴油机为了考虑到它的成本问题......”。
8、“.....气门杆颈气门杆的颈部选择决定也排气所需的耐久性,增加杆的颈部有利于气门的热量逸散。杆的颈部选择还决定于它在导管中运动时侧向力的大小。气门通过凸轮挺柱和摇臂来驱动时,杆部受到的侧向力就比较小。气门杆的颈部增大也会引起质量的增加,工作时的惯性力增加,落座时冲击负荷增加的系列问题。根据经验公式,气门杆的颈部可取头部外径的。考虑到加工和维修的方便,般进排气门杆的颈部取相等。设计凸轮时,应避免凸轮曲率半径过小,否则会导致接触应力过大,使凸轮出现过早磨损。用静态优化设计的凸轮,虽然加速度曲线不连续,配气机构惯性力可能会产生突变,时面值较大。但当柴油机转速上升时,配气机构的弹性变形会引起气门的剧烈振动,严重时会破坏气门的正常工作,产生飞脱和反跳,这不仅加剧了柴油机的振动噪声和零件间的磨损,还会使充气效率下降,为了解决静态设计的不足,人们提出了动态设计的方法。在动态设计中,考虑到系统的弹性变形,气门在工作中会产生振动,影响配气机构动力性能和平稳性,因此必须对配气机构在工作中的动态特性进行评估......”。
9、“.....考虑弹性变形,把配气机构看成弹性系统,主要由下列指标来评价凸轮型线气门的动态加速度峰值根据单质点振动模型或多质点振动模型计算出最大加速度峰值和第个负加速度峰谷,以及落座后的气门动态响应。动态充气性能考虑进排气管压力波动多缸机各缸的进气不均现象及配气相位对充气性能的影响。随着柴油机转速的提高,静态和动态充气性能的差别越来越大,这主要是由两部分因素引起的,是当转速提高,吸气冲程时间缩短,进排气管压力波的动态响应增大另外方面气门发生脱离和反跳,破坏了正常的静态充气性能。挺柱与凸轮表面的动力润滑磨损情况以及气门头部的磨损情况。.本文研究内容本文主要对配气机构的个零件的形状和尺寸进行设计,得到个零件图的详细尺寸,再通过计算机软件即进行三维的实体建模,得到个零件的三维图,将各个零件装配到起,得到配气机构的装配图。通过三维转配模型导入软件,通过软件对配气机构进行仿真分析。主要内容如下通过对配气机构的运动学与动力学的分析与计算配气机构杆构受力的分析与计算,建立型柴油机曲轴连杆机构的数学模型......”。
操作面板示意图a3.dwg
(CAD图纸)
接线图a0.dwg
(CAD图纸)
汽车进排气的瞬时运动分析.doc
梯形图a1.dwg
(CAD图纸)
系统流程图a3.dwg
(CAD图纸)
原理图a1.dwg
(CAD图纸)
总体设计与调试的步骤a2.dwg
(CAD图纸)