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凸輪機構設計及應用知識擴展
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2020 年 4 月 19 日
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凸輪機構的發(fā)展應用
凸輪機構的應用
自動機床進刀機構的
2、應用（ 結構原理 、實際機械 ）
圓珠筆生產(chǎn)線 、繞線機排線等速運動凸輪機構 、圓柱凸輪送料機構
圓柱凸輪間歇分度機構 、蝸桿凸輪間歇分度機構
轉動 -轉動凸輪間歇機構 （應用： PU-心軸型凸輪分度器 ）
凸輪間歇分度器 、圓柱凸輪電風扇搖頭機構 、
實現(xiàn)點的軌跡（ 雙凸輪組合機構 ）
凸輪連桿組合： 凸輪 -連桿機構 1、凸輪 -連桿機構 2、凸輪 -連桿機構 3
工業(yè)應用 （需剪部分視頻拆分）、 相位可調凸輪機構
平底從動件頂桿式力封閉型配氣凸輪機構 、 V 型雙缸發(fā)動機配
氣機構
BMW
3、 S1000 RR配氣凸輪機構
發(fā)動機配氣機構的應用
1. 摩托車發(fā)動機配氣機構
1） CB系列頂置式配氣機構
頂置式配氣機構如圖 6 所示， O1 為曲軸回轉中心， O2 為凸輪
回轉中心，兩者由鏈傳動連接，其傳動比為 i12=0.5。
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（a）配氣凸輪機構 (b)搖臂
4、
CB 系列頂置式配氣機構
CB系列頂置式配氣機構設計分析
設計最終歸結為氣門位移的配氣定時，如圖 7 所示。
氣門位移的配氣定時
排氣提前角 1 =55.284，進氣提前角
2 =29.674，排氣遲閉
角 3
=45.716 ， 進 氣 遲 閉 角 4 =46.326 ， 而 氣 門 重 疊 角
2 +
3 =75.39。調整正時角和桃尖角
，可改配氣定時，后面
談到的可變氣門正時技術，即是按此方式進
5、行。
對用于摩托車的高速發(fā)動機，為追求高轉速時的大功率，應
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具有較大的氣門重疊角。觀察下述仿真分析軟件知：
CG配氣定時仿真分析
2） CG系列下置式配氣機構
下置式配氣機構如圖 8 所示， Oq 為曲軸回轉中心， O’為凸輪
回轉中心，兩者由一對齒輪傳動連接，其傳動比為 i=0.5。凸輪驅
動下?lián)u臂，推動頂桿，由上搖臂實現(xiàn)對氣門的打開與關閉。
6、
圖 8 CG系列下置式配氣機構
下置式配氣機構對配氣定時的要求與頂置式配氣機構相同。
CG系列頂置式配氣機構設計分析 CG配氣定時仿真分析
由配氣定時仿真分析知： CG 發(fā)動機配氣機構的進氣與排氣搖
臂均由同一凸輪驅動，這就產(chǎn)生了一個十分有趣的問題。
由凸輪機構的設計理論知，進氣凸輪機構為 逆向設計 ，而排
氣凸輪機構為 正向設計 。在結構參數(shù)和運動規(guī)律均相同的條件
下，理論上分別按 逆向設計 和正向設計 所獲得的兩個凸輪的輪廓
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2020 年 4 月 19 日
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形狀是不相同的，且相位位置也完全不同。
擺動從動件盤形凸輪機構設計 （提供參數(shù)文件，邊講解邊運行軟件）
分別按正向和逆向設計所得到的
2 個凸輪及相位位置如圖
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所示。
(a) 正向設計 (b)逆向設計
而 CG 發(fā)動機又是同一凸輪驅動，中國所有 CG 發(fā)動機源于日本的本田 CG125，日本人是怎么進行設計的？
破解 ：【宋立權，潘玉蕊，唐彬 . 摩托車 CG 系列發(fā)動機配氣凸輪機構最優(yōu)尺度綜合研究與應用 [J].機械工程學報 . ,43(7). p221-
225】
2. 汽車發(fā)動機
四缸發(fā)動機配氣及燃燒過程 演示
汽車發(fā)動機配氣機構的發(fā)展
如前所述，摩托車發(fā)動機為高速發(fā)動機 ，最高轉速可達
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凸輪機構設計及應用知識擴展
