变刚度气门弹簧设计方法研究

发布时间：2020-12-13 07:17

　　气门弹簧是配气机构中重要的零件,弹簧性能的好坏决定着内燃机的工作的可靠性。变刚度弹簧的优点是在载荷达到一定程度时其特性曲线为渐增型,可以达到消除或缓和共振的危害以及在满足工作载荷要求的同时不至于使气门弹簧的预紧力过大,在一定程度上减少了部件摩擦和机械损失并提高了内燃机的效率。现在气门弹簧的选择通常是设计几个方案,选一个能基本满足性能要求、相比较是比较好的方案。并不是通过优化设计方法得到的最优方案,而且费时费力。本文针对这种现象对变刚度气门弹簧的设计方法进行研究,通过此研究可以减少气门弹簧设计成本、提高设计效率,具有一定的经济性和实用性。本文以某四缸汽油机配气机构为研究对象,进行了配气机构动力学和运动学试验。在试验的过程中,通过对多组气门弹簧在不同的转速下的运动学及动力学的结果进行对比分析,了解了该气门驱动机构的传动链失效的原因。分析了运动学曲线并通过数据的整理和运算得到一条最优化的弹簧刚度曲线。本文是在圆柱螺旋弹簧的设计基础上,对截锥螺旋弹簧进行设计方法研究,从而达到用数学语言描述截锥螺旋弹簧的特性曲线的目的,并根据弹簧的特性曲线找出影响线型的因素,总结设计方法。根据刚度曲线以及设计气... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

气门组件示意图

吉林大学硕士学位论文最大应力[3]。早在八十年代就有公司开始采用变节矩（variable让弹簧节距或疏或密以避免这种现象[4]（如图 a）。现在更是形）变刚度弹簧（如图 b）用以适应更高的转速以及避免共振弹簧的刚度和固有频率是随弹簧轴线方向变化的。然而，目前簧设计方面的资料很少网络也很难查到，就连某公司选择变刚都是应用试凑的方法，将几个备选弹簧逐个进行试验，根据实个最合适的弹簧。这种方法不仅在财力物力人力上都是严重的弹簧也不一定是最优的那一个。为了克服传统设计方法的缺点提高产品的竞争力，所以本文经过细致研究，总结出一套变刚方法，力图使变刚度气门弹簧的研究和设计更加方便和准确，计方法的发展做出一定贡献。

圆频率、受迫振动时的弹簧。簧的特性线与刚度的刚度 k 是使弹簧产生单位变形 f（角变形 ）所需要的作用力 F个变形的过程中，弹簧的刚度可能是常量，也可能是变量。弹簧位力使弹簧所产生的变形，即弹簧的柔度是其刚度的倒数。特性曲线是指载荷与变形之间的关系曲线，见下图。弹簧特性曲是弹簧的刚度值，即产生单位变形所需的载荷量，对于拉伸弹簧刚度的表达式为： （扭转弹簧，其刚度为： （

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本文编号：2914155