內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪優(yōu)化設(shè)計與研究.pdf

1、配氣機(jī)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分，配氣機(jī)構(gòu)的好壞對內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)有著很重要的影響。配氣凸輪是決定配氣機(jī)構(gòu)工作性能的關(guān)鍵零件，如何設(shè)計和加工出具有合理型線的凸輪軸是整個配氣系統(tǒng)設(shè)計中最為重要的問題。其設(shè)計合理與否直接關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)的動力性能、經(jīng)濟(jì)性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。模擬計算和試驗研究是研究內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的兩種重要手段。 本文應(yīng)用AVL TFYCON軟件，建立了某發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)模型，并進(jìn)行了計算分析，明

2、確了該配氣機(jī)構(gòu)存在的問題，為解決該問題，改進(jìn)設(shè)計了配氣凸輪型線，同時進(jìn)行了凸輪型線設(shè)計主要影響因素的分析。提出了配氣凸輪磨損試驗，將模擬計算出的凸輪磨損值與試驗測得凸輪磨損值進(jìn)行對比，以驗證模擬計算的有效性和設(shè)計的可行性。主要的研究工作包括： (1)應(yīng)用Pro/E軟件建立配氣機(jī)構(gòu)的實(shí)體模型，獲得優(yōu)化設(shè)計工作中需要的物理參數(shù)。采用AVLTYCON軟件建立了發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型，計算分析表明所研究對象進(jìn)氣門豐滿系數(shù)偏低，

3、進(jìn)氣凸輪與挺柱接觸應(yīng)力偏大，排氣凸輪與挺柱接觸應(yīng)力偏大，排氣凸輪與挺柱間潤滑效果不佳。 (2)針對這些問題提出了配氣凸輪型線改進(jìn)設(shè)計的措施和途徑。在保證排氣凸輪與挺柱間潤滑效果的基礎(chǔ)上以提高進(jìn)氣門豐滿系數(shù)為動態(tài)優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)，采用極小優(yōu)化方法，建立動態(tài)優(yōu)化設(shè)計模型。 (3)對比實(shí)際數(shù)據(jù)驗證模擬計算的有效性以及優(yōu)化設(shè)計的可行性。提出了驗證模擬計算可行性及優(yōu)化設(shè)計的有效性的原理及方法。進(jìn)而闡述了驗證過程中的凸輪磨損試驗的