第五章配气机构设计新PPT精要.pptVIP

当凸轮挺柱的接触点不在一条直线上，接触点的位置相差γ角时 ，图a 凸轮与曲轴位置的确定 压缩上止点 膨胀下止点 排气桃尖 上止点 进气桃尖 进气下止点 —φe1——— —φi1-—φe2— ———φi2—— φ Ψ 当活塞位于压缩上止点时，进排气凸轮相对于挺柱中心线的夹角这是确定凸轮轴与曲轴相对工作位置，即正时位置所必须掌握的 二、挺柱、推杆、摇臂和气门的设计 一般按照 1. 挺柱 对于平面挺柱： 其材料与凸轮轴材料配对 底平面最小半径应大于最大挺柱几何速度 当缸径比较时，凸轮升程也大， 考虑结构要紧凑，常采用滚子挺柱。例如油泵凸轮挺柱。 2 . 推杆要求有足够的刚度，重量要轻，不直度不超过0.1~0.2mm，为保证压杆稳定性应采用空心钢管型结构。 第二阶段：挺柱与顶弧相接触 定义：逆着凸轮的旋转方向计算，即顺时针方向计算 在β处挺柱的升程为： 第二阶段凸轮的最大转角βmax βmax=?0-αmax 挺柱在第一段的速度： 讨论速度的变化 挺柱在第一段的加速度： 讨论加速度的变化 挺柱在第二段的速度： 讨论速度的变化 挺柱在第二段的加速度： 讨论加速度的变化 凸弧凸轮平面挺柱的运动规律 凸弧凸轮与挺柱运动规律的比较 函数凸轮的分类 函数凸轮根据所采用的函数曲线的类型可分为组合式和整体式。 组合式：凸轮的工作段升程曲线是分段曲线，由若干段不同的分段曲线组合而成。这些函数曲线为三角函数、低次多项式等。 整体式：凸轮的工作段升程曲线是分段曲线，由一个函数曲线表示，多项式凸轮等 2. 凸轮工作段设计 ① 高次方多项式凸轮型线 边界条件 X=0时 y=Hmax， 给定幂指数p、q、r、s，列方程求解方程系数 挺柱加速度 挺柱升程 挺柱速度 缓冲段开始 等速段 等加速段 优缺点： 负加速度小，正向惯性力小，桃尖的接触应力小。 加速度曲线连续，冲击小，有利于向高速发展。 方程形式简单。 可用于非对称凸轮设计。 负加速度曲线平缓，与气门弹簧的适应性不太好 正加速度值大 整体式凸轮—高次多项式凸轮 五次多项式 用五个边界来确定C0、Cp、Cq、Cr、Cs 已知， 只需求P、q、r、s ② 低次方组合型线 优缺点： i．时间断面大，设计上比较灵活； ii．三阶以上导数不连续，平稳性有影响； iii．只能用于对称凸轮 除起始点与缓冲段连续外，其他的边界条件就是保证各段升程及三阶导数连续，最大升程Hmax是给定值。最大升程点对应的挺柱速度为零，该处的加速度和第三阶导数不作限制。 本章开始 1.组合式凸轮 (1) 复合正弦凸轮： 2.复合正弦凸轮 复合正弦凸轮曲线由两段曲线组成。 正加速度段为短周期半波正弦曲线。 负加速度段为1/4正弦曲线。 特点： 最大正加速度较大，正加速度所占凸轮转角较大，使气门开启或关闭的时间拖长。 基于上述原因，复合摆线凸轮 复合摆线凸轮 在半波正弦曲线中间，加入一段长度占正加速度一半的水平线。 正加速度段所占的曲轴转角缩短了 3.复合正弦抛物线加速度凸轮 正加速度为半波正弦曲线，负值为1/4正弦曲线和二次曲线组合。 凸轮型线的静态评价 1、凸轮型线丰满系数 对于只有升程数据表的情况 2、最小曲率半径 平底挺柱凸轮表面的最小曲率半径表示为 滚子挺柱，凸轮表面曲率半径可以是负值，也就是说可以使凹面凸轮。 但是最小负曲率半径要大于滚子直径和砂轮半径。 3、K值 ta--示在凸轮轴转速为nc的时候，凸型线正加速度宽度所占的时间（s）； --为配气机构基频（Hz）的自振周期(s)。 --为凸轮型线上升段正加速度段宽度； --为配气机构一个自振周期对应的凸轮转角。 一般认为，能够使配气机构运行平稳的K值应该满足 机构自振频率的计算和实测 1、计算自振频率 在不考虑机构阻尼和外力的情况下，配气机构单质量模型的自由振动方程为 其通解为 （Hz） （弧度/秒） 2、实测自振频率 自振频率的实测有两种方法： （1）在气门上安装位移传感器，在气门与摇臂之间塞进一个厚度不大的薄金属片，例如螺丝刀的平面。转动凸轮轴将气门压开一定的开度，然后突然撤去金属片，将位移传感器传出的信号记录下来，此时的位移信号应该是一个周期衰减波形，假设此时的周期是T（s），则配气机构的自振频率为 （2）在进行气门运动规律测量时，通常都是在气门上安装有加速度传感器，测量的信号就是气门运动的加速度。在负加速度段，加速度信号是一个周期波动的曲线。假设曲线的横坐标是时间t，则每两个波峰或者波谷之间的距离就是振动周期T，则