4L20柴油机配气机构接触应力计算

发布时间：2024-03-02 17:14

　　配气机构作为柴油机的重要组成部分,其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性能、经济性能、排放性能及工作可靠性。柴油机在运行时,要求配气机构确保气缸内换气质量的同时,也要保证运行的平稳性和安全性。配气机构作为一个由多个零部件组成的机械机构,运行时部件之间运动应协调,接触表面的接触应力应在合理的范围内,过高的接触应力会使接触面过早疲劳,从而导致机构失效。本文以瓦锡兰4L20柴油机作为研究对象,建立了配气机构运动学和动力学模型,用AVL Excite Timing Drive软件对配气机构进行了仿真分析,具体工作如下:(1)对4L20柴油机配气机构进行测绘,得出参数并代入建立的模型中进行仿真,计算各部件运动规律和工作状况,结果显示凸轮与挺柱间存在接触应力较大的畸变点,且存在较大振动现象。(2)以测绘出的配气机构定时、基圆半径和最大升程参数为基础,通过Cam design模块,采用多项式函数和分段函数设计出两条新的凸轮型线。将这两条型线代回运动学和动力学模型中进行评判和对比。结果显示,改进后的型线均满足运动学和动力学要求,对比来看,多项式函数凸轮比分段函数凸轮更优异,因此以多项式函数凸轮作为配气...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景与意义
    1.2 配气机构的发展情况
    1.3 配气机构运动学与动力学国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 接触应力国内外研究现状
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
    1.5 本文主要研究内容
2 配气机构动力学分析和赫兹理论基础
    2.1 动力学计算模型
        2.1.1 单质量模型
        2.1.2 二质量模型
        2.1.3 多质量模型
    2.2 赫兹接触理论
    2.3 本章小结
3 配气凸轮型线优化
    3.1 软件介绍
    3.2 配气机构模型建立
        3.2.1 三维模型建立
        3.2.2 刚度计算
        3.2.3 模型建立
    3.3 凸轮型线构成与设计
        3.3.1 凸轮缓冲段设计
        3.3.2 凸轮工作段设计
    3.4 凸轮型线评定标准
    3.5 凸轮型线优化
        3.5.1 测绘参数下凸轮运动规律
        3.5.2 改进后凸轮运动规律
    3.6 本章小结
4 配气机构接触应力计算
    4.1 测绘参数下配气机构接触应力
    4.2 不同参数对于配气机构接触应力的影响
        4.2.1 不同气阀间隙下配气机构接触应力
        4.2.2 弹簧刚度对于接触应力的影响
        4.2.3 气阀弹簧预紧力对于接触应力的影响
        4.2.4 接触应力优化
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3917138