连续可变配气凸轮机构的研究
发布时间：2023-04-21 00:17
随着现代工业水平的提高,汽车制造业高速发展,以“节能、高效、环保”为目标的可变配气技术成为汽车新技术的主要研究热点之一。目前可变配气技术按有无凸轮可分为无凸轮和基于凸轮设计的可变配气技术,其中无凸轮配气技术按驱动原理可为电气驱动、电液驱动和电磁驱动。基于凸轮设计的可变配气技术具有机构简单,传动可靠等优点。本文针对目前基于凸轮机械式可变配气技术只能实现“阶段式、跳跃式”配气问题,提出基于锥形凸轮设计的连续可变配气方案。本文分析了负荷特性和混合气过量空气系数相互关系,理想混合气特性,发动机外特性曲线,结果表明:在中小负荷工况时,转速上升,混合气浓度增大;大负荷工况下时,转速上升,混合气浓度变稀,过量空气系数增大;分析了配气相位角及气门升程变化对汽缸内进排气量的影响规律:配气相位角改变时,不同时刻汽缸内压力发生变化;气门升程发生变化时,进气迟闭角对进气终了压力影响较大。设计一种基于锥形凸轮(沿凸轮轴方向凸轮的轮廓发生渐变,呈锥状)的连续可变配气凸轮机构,运用Solidworks软件对整体机构进行设计建模。分析锥形凸轮沿轴向相对运动时驱动机构状态与参数,建立运动模型,通过对运动模型的分析,确定...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 机械式可变配气技术国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 三维凸轮研究现状
1.4 课题研究目标和研究内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
1.6 本章小结
第二章 连续可变配气基础理论
2.1 配气性能评价指标
2.1.1 充量系数
2.1.2 丰满系数
2.1.3 接触应力
2.2 配气相位
2.2.1 进气提前角
2.2.2 进气迟后角
2.2.3 排气提前角
2.2.4 排气迟后角
2.3 气门升程
2.4 混合气与汽油发动机性能关系
2.4.1 不同工况对混合气成分的要求
2.4.2 理想混合气特性
2.4.3 负荷特性和混合气相互关系
2.5 连续可变配气理论
2.5.1 配气相位及升程对充气性能影响规律研究
2.5.2 连续可变配气相位及升程
2.6 本章小结
第三章 连续可变配气凸轮机构结构设计
3.1 设计准则
3.2 整体结构设计
3.3 工作原理
3.4 关键工作部件设计
3.4.1 锥形凸轮驱动机构设计
3.4.2 拨叉设计
3.4.3 凸轮连杆移动机构设计及运动状态分析
3.4.4 斜面摇臂设计
3.5 本章小结
第四章 锥形配气凸轮曲面设计研究
4.1 设计基本准则
4.2 缓冲段的设计
4.3 工作段的设计
4.4 原配气凸轮基本参数
4.5 凸轮轮廓曲线设计研究
4.5.1 反转法基本原理
4.5.2 凸轮轮廓曲线
4.6 锥形凸轮大端面设计
4.6.1 缓冲段型线方程
4.6.2 工作段型线方程
4.7 锥形凸轮小端面设计
4.7.1 缓冲段型线方程
4.7.2 工作段型线方程
4.8 锥形凸轮轮廓造型研究
4.9 本章小结
第五章 连续可变配气凸轮机构动力学分析及仿真
5.1 凸轮机构动力学模型的建立
5.1.1 动力学分析有关说明
5.1.2 以凸轮机构整体简化模型为研究对象
5.1.3 以摇臂为研究对象
5.1.4 以锥形凸轮为研究对象
5.2 ADAMS仿真分析
5.2.1 虚拟简化模型的创建
5.2.2 参数设置和添加约束
5.2.3 弹簧力输入
5.3 仿真结果分析
5.3.1 升程曲线分析
5.3.2 速度曲线分析
5.3.3 加速度曲线分析
5.3.4 滚动体和凸轮接触力曲线分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
导师评阅表
本文编号：3795453
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 机械式可变配气技术国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 三维凸轮研究现状
1.4 课题研究目标和研究内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
1.6 本章小结
第二章 连续可变配气基础理论
2.1 配气性能评价指标
2.1.1 充量系数
2.1.2 丰满系数
2.1.3 接触应力
2.2 配气相位
2.2.1 进气提前角
2.2.2 进气迟后角
2.2.3 排气提前角
2.2.4 排气迟后角
2.3 气门升程
2.4 混合气与汽油发动机性能关系
2.4.1 不同工况对混合气成分的要求
2.4.2 理想混合气特性
2.4.3 负荷特性和混合气相互关系
2.5 连续可变配气理论
2.5.1 配气相位及升程对充气性能影响规律研究
2.5.2 连续可变配气相位及升程
2.6 本章小结
第三章 连续可变配气凸轮机构结构设计
3.1 设计准则
3.2 整体结构设计
3.3 工作原理
3.4 关键工作部件设计
3.4.1 锥形凸轮驱动机构设计
3.4.2 拨叉设计
3.4.3 凸轮连杆移动机构设计及运动状态分析
3.4.4 斜面摇臂设计
3.5 本章小结
第四章 锥形配气凸轮曲面设计研究
4.1 设计基本准则
4.2 缓冲段的设计
4.3 工作段的设计
4.4 原配气凸轮基本参数
4.5 凸轮轮廓曲线设计研究
4.5.1 反转法基本原理
4.5.2 凸轮轮廓曲线
4.6 锥形凸轮大端面设计
4.6.1 缓冲段型线方程
4.6.2 工作段型线方程
4.7 锥形凸轮小端面设计
4.7.1 缓冲段型线方程
4.7.2 工作段型线方程
4.8 锥形凸轮轮廓造型研究
4.9 本章小结
第五章 连续可变配气凸轮机构动力学分析及仿真
5.1 凸轮机构动力学模型的建立
5.1.1 动力学分析有关说明
5.1.2 以凸轮机构整体简化模型为研究对象
5.1.3 以摇臂为研究对象
5.1.4 以锥形凸轮为研究对象
5.2 ADAMS仿真分析
5.2.1 虚拟简化模型的创建
5.2.2 参数设置和添加约束
5.2.3 弹簧力输入
5.3 仿真结果分析
5.3.1 升程曲线分析
5.3.2 速度曲线分析
5.3.3 加速度曲线分析
5.3.4 滚动体和凸轮接触力曲线分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
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