頂置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真
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全部圖紙dwg
凸輪軸dwg
外文翻譯--運(yùn)用材料匯編對(duì)立體空間構(gòu)架裝配結(jié)構(gòu)的矢量層面解析doc
彈簧壓冒dwg
氣門dwg
頂置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu)裝配圖dwg
頂置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真開題報(bào)告doc
頂置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真說(shuō)明書doc
內(nèi)容摘要
該設(shè)計(jì)是我在學(xué)校的最后一個(gè)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程運(yùn)用到了很多的知識(shí)，PROE的使用，凸輪的設(shè)計(jì)，軸的應(yīng)力計(jì)算，氣門頂桿的設(shè)計(jì)，以及對(duì)整體裝配的理解，尤其是運(yùn)動(dòng)仿真那一塊，是我的薄弱環(huán)節(jié)，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于很多的事情耽擱了，造成了后期時(shí)間緊，同時(shí)工作量巨大的結(jié)果，這是自己的一個(gè)不足。對(duì)于知識(shí)的利用與融會(huì)貫通，基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中體現(xiàn)了出來(lái)，不過(guò)通過(guò)同學(xué)，老師的幫助，終于是克服了種種困難，使圖形得以完成。
工作大致內(nèi)容：任務(wù)書，開題報(bào)告，翻譯，模型設(shè)計(jì)，計(jì)算說(shuō)明以及最后的運(yùn)動(dòng)仿真。
運(yùn)用到的知識(shí)非常之多，PROE由于之前不怎么熟悉，所以剛接手的時(shí)候非常迷茫，后來(lái)通過(guò)同學(xué)，老師的指導(dǎo)，使自己熟悉了怎么運(yùn)用，同時(shí)對(duì)于四沖程機(jī)構(gòu)有了進(jìn)一步的了解。
通過(guò)這次設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足，在不足中得以成長(zhǎng)，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到應(yīng)該合理分配時(shí)間，分清什么重要的事先做，做事得有調(diào)理。
關(guān)于配氣機(jī)構(gòu)在生活中的應(yīng)用，非常廣泛，在現(xiàn)代社會(huì)中越來(lái)越多的人開車，對(duì)于車子的安全性能進(jìn)一步加強(qiáng)，因此配氣機(jī)構(gòu)的合理性以及科學(xué)性更是重中之重。
目錄
概述
1配氣機(jī)構(gòu)的功用 ……………………………………………… …………………3
2配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 ………………………………………… ……………… 4
3配氣機(jī)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的確定 ………………………………………… …………… 5
1凸輪軸的設(shè)計(jì)：
1凸輪軸的設(shè)計(jì)要求 …………………………………………………………………6
2凸輪軸的選材 ………………… …………………………………………………… 7
3凸輪軸的結(jié)構(gòu) ……………………………… ………………………………………… 8
4凸輪軸的支承軸頸軸承的材料 …………………… 9
5凸輪軸的定位方式 ………………………………………………………………… 10
6凸輪軸的最小尺寸定位方式 11
7凸輪軸的熱處理 11
8凸輪軸的磨損形式 12
9凸輪軸的計(jì)算13
10凸輪軸強(qiáng)度校核計(jì)算14
2氣門組的設(shè)計(jì)
21氣門的設(shè)計(jì) ………………………………… …………………… ……… 18
211氣門設(shè)計(jì)的基本要求 20
212氣門的工作條件分析 22
213氣門材料的選擇 23
214氣門頭的設(shè)計(jì) 24
215氣門桿的設(shè)計(jì) 25
22氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ………………… …………………………………………26
23氣門座圈的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………26
24氣門導(dǎo)管的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………28
25氣門的主要損壞形式和預(yù)防措 ………………………………………………29
3氣門彈簧的設(shè)計(jì)
31氣門彈簧的設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………30
32氣門彈簧的作用 ………………………………………………………………………31
33氣門彈簧的工作條件 ……………………………………………………………31
34氣門彈簧的結(jié)構(gòu) ………………………………………………………………31
35氣門彈簧的選材 …………………………………………………………31
36氣門彈簧特性曲線與氣門慣性力曲線的配合 ……………………32
37氣門彈簧的有關(guān)計(jì)算 ………………………………………………33
371彈簧的最大彈力 33
372彈簧最小的彈力 34
373彈簧的剛度 34
374彈簧變形 34
375內(nèi)、外彈簧之間的負(fù)荷分配 35
376內(nèi)外彈簧的剛度 35
377彈簧的尺寸 36
378提高氣門彈簧疲勞強(qiáng)度的措施 …… … ……… …………… …37
4凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)建模設(shè)計(jì)………………………………………………………… 37
41工作裝置零件建模 ………………………………………………………… ………38
42氣門的建模 ………………… ………………………………………………… … 38
43彈簧壓帽的生成 ……………………………… ……………………………………… 40
44箱體的生成 …………… ……… ……… ……………… 42
45裝配部件的裝配生成 ……………………………………………………………… 43
5凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)………………………………………………………… 44
51概述 ………………………………………………………… ………… ……………45
52凸輪配氣結(jié)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真 ………………… …………………… … 46
6參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………47
7致謝 ………………………………………… …48
頂置式四缸凸輪配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
概述
1、配氣機(jī)構(gòu)的作用：它是完成換氣過(guò)程，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作循環(huán)次序，定時(shí)地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，不斷地用新鮮的氣體來(lái)交換氣缸內(nèi)上一循環(huán)的的廢氣。氣門的布置型式方式有頂置式和側(cè)置式，如圖1-1所示：
2、配氣機(jī)構(gòu)的要求：
對(duì)于一個(gè)正常工作的配氣機(jī)構(gòu)具有如下的要求：
① 振動(dòng)、噪聲較小，且工作可靠和耐磨。
② 進(jìn)、排氣門的時(shí)間充足，泵氣損失小，配氣正時(shí)恰當(dāng)，在排氣過(guò)程中能較好的排出廢氣，進(jìn)氣過(guò)程中能吸入較多的新鮮空氣，因而使發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的充量系數(shù)和合適的扭矩特性。
③ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。
④ 為了減輕慣性負(fù)荷，使配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)零件的質(zhì)量減到最小。
3、配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算參數(shù)確定：
從確定氣門座處的通過(guò)截面 以及確定喉口流通截面 開始。氣閥處的流通截面積根據(jù)氣體不可壓縮連續(xù)流動(dòng)的條件確定，也即在額定轉(zhuǎn)速I情況，氣門最大升程時(shí)，按氣門座截面處假設(shè)的平均速度來(lái)確定。
已知：氣缸直徑D=95，
氣道喉口的最大直徑D，配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案以及燃燒是的形式都已給定的情況下，氣門布置在氣缸上可能性的限制。進(jìn)氣門 的數(shù)值應(yīng)大于下列規(guī)定的范圍：
采用氣門頂置式： ， 則可以得到： ， 根據(jù)柴油機(jī)的195B的結(jié)構(gòu)，選擇 =36mm,
排氣門的氣道喉口的直徑，通常取得比進(jìn)氣門的氣道喉口直徑小10%~~20%，氣閥升程h時(shí)，具有圓錐密封面之氣門的流通截面為：
式中a—?dú)忾T頭斜面角（現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)上，a=45度); 氣門的升程，取值一般是氣門頭的25%左右，氣門頭的直徑是40mm，
則： =10mm
∴喉口的直徑經(jīng)校核取值正確。
1凸輪軸的設(shè)計(jì)
凸輪軸的布置型式：
1、下置：凸輪軸正時(shí)齒輪直接與曲軸正時(shí)齒輪嚙合。
2、中置：推桿短，要加入中間傳動(dòng)裝置。
3、上置：凸輪軸通過(guò)搖臂或直接來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門，要用惰輪、皮帶、鏈條，及張緊裝置。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于高速?gòu)?qiáng)化的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)。Step2系統(tǒng)彈出如圖所示“測(cè)量結(jié)果”對(duì)話框，在該對(duì)話框中進(jìn)行下列操作。
（1） 選取圖形類型：?jiǎn)螕簟皥D形類型”區(qū)域中的 ，從彈出的下拉列表中選擇“測(cè)量與時(shí)間”。
（2） 創(chuàng)建一個(gè)測(cè)量：?jiǎn)螕魟?chuàng)建測(cè)量圖標(biāo) ，系統(tǒng)彈出如圖5214所示的“測(cè)量定義”對(duì)話框，在該對(duì)話框中進(jìn)行下列操作。
a 鍵入測(cè)量名字：在該對(duì)話框中的名字文本框中鍵入測(cè)量名字“舉升臂連接軸速度與時(shí)間關(guān)系”。
b 選擇測(cè)量類型：?jiǎn)螕簟邦愋汀眳^(qū)域中的 ，從彈出的下拉列表中選擇“速度”。
c 選取測(cè)量點(diǎn)：選取模型中的凸輪軸。
d 選取評(píng)估方法：?jiǎn)螕簟霸u(píng)估方法”區(qū)域中的 ，從彈出的下拉列表中選擇“每一時(shí)間步距”。
e 單擊“確定”按鈕系統(tǒng)立即將新建測(cè)量添加到如圖8213
f 所示的“測(cè)量結(jié)果”對(duì)話框中。仿真效果如圖8214所示：
6參 考 文 獻(xiàn)
專著：
【1】付白學(xué)馬彪藩旭峰現(xiàn)代汽車電子技術(shù)，20083
【2】史紹熙柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1984
【3】UTOCAD 2004簡(jiǎn)明教程，科學(xué)出版社。2004
【4】建新內(nèi)燃機(jī)理論與設(shè)計(jì)北京：人民交通出版社，2009
【5】 李澄，吳天生，聞百橋機(jī)械制圖北京：高等教育出版社，2003
【6】孝達(dá)金屬工藝學(xué) 北京：高等教育出版社，1997
【7】華大年，華志宏，呂靜平連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上海：上?？萍技夹g(shù)出版社，1995
【8】吳宗澤機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003
【9】http://wwwqutoedcation/com/carcare/intro/htm
7致 謝
本論文的能夠順利的完成，灌注了齊導(dǎo)師誨人不倦的關(guān)懷、指導(dǎo)和教誨，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，齊從謙老師給我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，這個(gè)也是我在校期間最后的一個(gè)設(shè)計(jì)，感謝所有幫助過(guò)我，并且和我一起努力，克服一個(gè)個(gè)難題，相信在今后的道路中，我們也能一直像現(xiàn)在這樣面對(duì)困難。
同時(shí)也由于自身原因，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常由于工作而耽誤，導(dǎo)致了無(wú)法如期完成設(shè)計(jì)，但是在導(dǎo)師的幫助下，我也盡自己最大的努力將這個(gè)設(shè)計(jì)完成，這其中傾注了導(dǎo)師太多太多的精力。最后，由衷地向所有在校園曾經(jīng)關(guān)心和幫助過(guò)我老師和同學(xué)表示最誠(chéng)摯的謝意！
1 學(xué)院 12 屆 畢業(yè) 設(shè)計(jì) （ 論文 ） 開 題 報(bào) 告 設(shè)計(jì)（論文）題目 頂置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)、班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì) 2 班 系 部 機(jī)械系 指導(dǎo)教師姓名 2 以下方面填寫 ： 1. 簡(jiǎn)述課題的作用 和意義 2. 國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)等情 況 (文獻(xiàn)綜述 )，尚待解決的問(wèn)題； 3. 重點(diǎn)介紹完成任務(wù)的可能思路 、 方案 和計(jì)劃 ； 4. (工科類專業(yè)需填寫 )所需的主要儀器和設(shè)備等。 一． 頂置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真 作用和意義。 配氣機(jī)構(gòu)的作用就是按照發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的工 作順序和作功次序，定時(shí)地將各氣缸的進(jìn) ,排氣門開啟和關(guān)閉，以便使新鮮的可燃混合氣或新鮮空氣及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣及時(shí)排出氣缸。 設(shè)計(jì)配氣機(jī)構(gòu)是為了保證內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)能順利充分地?fù)Q氣。 動(dòng)態(tài)仿真是為了在研究 凸輪配氣機(jī)構(gòu) 時(shí)有一個(gè)直觀的動(dòng)態(tài)參考。 二． 頂置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu) 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。 隨著內(nèi)燃機(jī)高功率，高速化地發(fā)展，人們對(duì)其性能指標(biāo)的要求進(jìn)一步地提高，這給現(xiàn)代配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及制造工藝大大增加了難度，研究的主要包括兩個(gè)方面，一是零部件的設(shè)計(jì)，二時(shí)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。在近年來(lái)都國(guó)內(nèi)外都有很大的發(fā)展。在經(jīng)濟(jì) 方面，尤其是國(guó)內(nèi)，隨著人們出行對(duì)車輛需求越來(lái)越高，使得對(duì)汽車配件，結(jié)構(gòu)要求越來(lái)越高，內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu)也在這樣的趨勢(shì)下 ，對(duì)于技術(shù)要求越來(lái)越苛刻。 未來(lái)幾年內(nèi) 配氣凸輪機(jī)構(gòu)隨著技術(shù)的發(fā)展，向著油耗少，排放低，經(jīng)濟(jì)效益高等方面發(fā)展，做到降低污染，制造成本低的目的。 (1) 氣門間隙在使用中常需要檢查調(diào)整 (2)氣缸蓋設(shè)計(jì)復(fù)雜 （ 3）凸輪軸離曲軸中心線距離變遠(yuǎn)，使得正時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜化 三． 頂置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu) 的 設(shè)計(jì)方案與計(jì)劃。 述 頂置式內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu) 三維設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ) 。 置式四缸內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣機(jī)構(gòu) 的 總成機(jī)構(gòu) (1)確定缸徑 一般采用 4100 系 (2)設(shè)計(jì) 氣孔直徑 及缸徑 來(lái)設(shè)計(jì) 3 (3) 氣門 挺桿 (4)平底從動(dòng)件 動(dòng)布置等各參數(shù)設(shè)計(jì) (5)凸輪 3. 配氣機(jī)構(gòu) 的動(dòng)態(tài)仿真 (1)使用 件以及確定的 配氣機(jī)構(gòu) 各參數(shù)設(shè)計(jì)出各零件三維圖形 (2)把各零件裝配 (3)動(dòng)態(tài)仿真 學(xué)生姓名 （簽名） 日期： 2011 年 10 月 31 日 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： （建議填寫內(nèi)容： 對(duì)學(xué)生提出的方 案給出評(píng)語(yǔ)，明確是否同意開題，提出學(xué)生完成上述任務(wù)的建議、注意事項(xiàng)等） 指導(dǎo)教師 _____________（簽名） 日期： 年 月 日 注： 1. 本 開題報(bào)告 ， 須雙面打印。 由 學(xué)生填寫并經(jīng)指導(dǎo)老師 審核 、評(píng)價(jià) ； 2. 本 開題報(bào)告 一式 兩 份 ，一份 須與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一并存檔 ，一份作系部存檔用 。