【正文】 5 的結(jié)構(gòu)取 rd =58mm 挺柱的導(dǎo)向面直徑與挺柱孔間的徑向間隙一般在 ~ 的范圍內(nèi)。 二、 表面蝕點(diǎn) 發(fā)生的主要原因：點(diǎn)蝕是金屬的疲勞過程。 四、 推桿的設(shè)計 推桿的功能： 把凸輪的運(yùn)動從凸輪軸傳至頂置氣門處，完成發(fā)動機(jī)的配氣。 三、 推桿穩(wěn)定性安全系數(shù)的確定 推桿的縱向彎曲按下列計算： ? ?k gflEjPrp22?? = 2 62 3 3 0 10*** E x? kgf 式中： P— 作用于推桿上的臨界力； E— 推桿材料的彈性模量； J— 推桿中央橫斷面的慣性力； ? ?2264 mf ddJ ?? ? ? ?26445964/mmx??? fd — 推桿的外徑 md — 空心推桿的孔徑 L— 推桿的長度 pxpp PPn ? = x 510 /4 x? 式中 tP — 作用在推桿上的最大作用力 對于各種用途的發(fā)動機(jī)， pn 在如下的范圍： （ 1）、高功率輕型發(fā)動機(jī)， pn =~3 (2)、汽車拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)。 搖臂的定位 ： 搖臂軸上兩搖臂間裝有搖臂彈簧，防止搖臂軸向竄動，從而保證各搖臂相對氣門桿的確定位置。由于排氣呢錐面磨損常為腐蝕磨損，因此在選擇材料時候必須考慮化學(xué)腐蝕（主要是硫和磷）的性能。它的運(yùn)動受到凸輪廓線、挺柱、搖臂、氣門彈簧等零件特性的制約，因此氣門的設(shè)計還必須從整個配氣結(jié)構(gòu)來考慮分析，要避免氣門在落座時承受過大的沖擊和振動，因?yàn)樵谶@些機(jī)械負(fù)荷也是造成氣門及氣門座磨損的原因之一。就 195B 發(fā)動機(jī)的選材：進(jìn)氣門的材料用 40Cr；排氣門的材料用 40Cr9Si2。國產(chǎn)奧氏體鋼 4Cr14NiW2Mo 廣泛用作機(jī)車和大型載重汽車的柴油機(jī)排氣門。根據(jù) 195B 柴油發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)采用平底型氣門。 （４）氣門頭部厚度及錐面寬度： 氣門頭部厚度Ｔ的設(shè)計，主要是從氣門的剛度來考慮，氣門在燃燒壓力的作用下會引起變形，變形過大會使氣門的密封性下降，錐面磨損加劇。 （ 2）氣門桿頸： 氣門桿的頸部選擇決定也排氣所需的耐久性，增加桿的頸部有利于氣門的熱量逸散。195B 柴油機(jī)的 L=（ ~） *42=（ 105~147） mm （ 4） 氣門桿表面的熱處理工藝： 要經(jīng)過淬火處理，要求的硬度不小于 HRC50。 195B 型柴油機(jī)要求氣門每啟閉一次氣門旋轉(zhuǎn) 6~8deg，或者在發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速時，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速在 20~25rpm左右，并且應(yīng)使機(jī)構(gòu)在氣門全開時旋轉(zhuǎn)，在其他氣門啟閉時間不要旋轉(zhuǎn)，否則會加劇氣門錐面的磨損。 （ 5）氣門座圈的過盈配合要求：氣門座圈必須與氣缸蓋配合良好，不允許出現(xiàn)松動、 脫落現(xiàn)象，因此要合理與慎重的匹配的材料以及它們之間配合公差、應(yīng)該指出的是，如果增大過盈量的方法來阻止座圈的脫落時不合適的。 （ 2）氣門導(dǎo)管工作的條件：氣門桿工作時在導(dǎo)管中滑動，使導(dǎo)管承受側(cè)向壓力，并且 氣門的部分熱量也從導(dǎo)管散除。進(jìn)、排氣門工作的條件不同，所以各自 的間隙也是不同，一般進(jìn)氣門取進(jìn)氣門桿的 ~ 倍，排氣門取排氣門桿直徑的 ~ 倍。 ③ 適當(dāng)?shù)脑黾託忾T頭部厚度，借以減少氣門在工作時的變形和在頭部邊緣的熱積蓄。 （三） 氣門頭部裂紋和碎落 （ 一）主要原因： 1) 由于材料質(zhì)量或鍛造工藝不合理，在鍛造時產(chǎn)生細(xì)小的裂紋，沒有檢查出來。 要保證氣門嚴(yán)密配合： 對于排氣門 )( m i n arr o pnp ppFP ?? 式中 —minnpP 在氣門關(guān)閉時最小的彈簧力，（ N）； —ropF 喉口的面積， 2mm ； rP 及 Pa — 排氣管的壓力和在進(jìn)氣時氣缸內(nèi)的壓力，（ kpa） 柴油機(jī)的壓差為 ~ 兆帕。目前在大多數(shù)柴油機(jī)上都是一個氣門裝兩個氣門彈簧，它既可充 分利用空間，減小彈簧高度尺寸，又易保證彈簧所需要的彈簧力，并且在一個彈簧萬一斷裂時，也有可能在一定時間內(nèi)防止氣門落入氣缸。因?yàn)槔淅摻z有較高的抗拉強(qiáng)度（鋼絲的直徑越小，強(qiáng)度就越高），成本低廉，但是抗應(yīng)力 — 溫度松弛能力較差，使用與中等負(fù)荷的發(fā)動機(jī)使用，對于油淬火 — 鋼絲的強(qiáng)度與鋼絲直徑關(guān)系不大，與冷拉鋼絲相比較，直徑在 3mm左右的鋼絲，它們的彈性極限大致相同，小于此直徑的，冷拉鋼絲 強(qiáng)度高，反之，油催化 — 回火鋼絲強(qiáng)度高。 rnrnnn llmm ? =120* )*3/(*120 22 =120g—— 搖臂質(zhì)量。對于各種彈簧材料適用的最高工作溫度見下表： 材料 最高工作溫度（ co ） 碳素彈簧鋼絲和 65Mn彈簧鋼絲 120 油淬火 — 回火碳素彈簧鋼絲 150 50CrVA 彈簧鋼絲 210 氣門彈簧特性曲線與氣門慣性力曲線的配合： 在設(shè)計時首先作出氣門升程曲線和發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速時的加速度曲線，將加速度的坐標(biāo)乘以配氣機(jī)構(gòu)在氣門端的總當(dāng)量質(zhì)量即得到氣門慣性力曲線（實(shí)際慣性力應(yīng)與加速度方向相反）、由氣門運(yùn)動規(guī)律測試表明，實(shí)際的氣門慣性力變化如下圖虛線所示的情況，在從正慣性力過渡到負(fù)慣性力的波動最大，最易發(fā)生系統(tǒng)的脫落 ，彈簧力應(yīng)超過氣門系數(shù)振動時的慣性力，并且有一定的余量。此外，由于兩個彈簧的自振率不相同，可以相反阻尼作用，從而減少共振危險。 氣門彈簧的作用： （ 1）氣門關(guān)閉時，確保氣門和氣 門座的閉合密封。 （二）預(yù)防措施 ① 避免鍛造裂紋。 ⑤ 采用氣門選裝機(jī)構(gòu)。 氣門表面的強(qiáng)化處理： 滾壓 滲鋁 鍍鉻 氮化 表面淬火 。 （ 3）氣門導(dǎo)管外形及結(jié)構(gòu)：導(dǎo)管的外表面一般都設(shè)計成光滑的圓柱形，沒有任何臺階，以便無心磨床加工制造。正確的過盈量見表： 序號 氣門座圈外徑（ mm） 過盈量（ mm） 1 25~60 ~ 2 50~75 ~ 3 75~100 ~ （ 6）氣門座圈高度 h與壁厚 V 的設(shè)計： H=（ 8~15） %x D=（ ~） x40=（ ~6） mm V=（ ~） %*D=（ ~） *40=（ ~1） mm 上式中 D 是氣門座圈的內(nèi)徑； （ 7）氣門斜角： 氣門座圈的斜角常設(shè)計得比氣門斜角大（ ~1） 0 c，這樣就可使氣門和氣 門座的外邊緣在理論上形成先接觸提高它們的密封壓力，并使壓力更 均勻地分布。常用的座圈材料為合金鑄鐵，球墨鑄鐵 QT62— 2。 （ 5）氣門桿與彈簧的鎖緊： 為了防止氣門彈簧和氣門鎖夾斷裂時氣門落入氣缸而引起嚴(yán)重的事故，可以在氣門鎖夾槽的下部增加一段凹槽，然后嵌入彈簧圈，凹槽的位置應(yīng)能保證氣門的下落量只比氣門最大升程大 1~2mm 就可以。氣門通過凸輪挺柱和搖臂來驅(qū)動時，桿部受到的側(cè)向力就比較小。如果還受到氣門質(zhì)量的限制，則常用適當(dāng)減小頸部圓弧半徑來得到彌補(bǔ)。這種型號在各類柴油機(jī)得到了廣泛的運(yùn)用。 當(dāng)氣門錐面僅耐磨蝕及耐磨性不能滿足需要時可采用堆焊。但在強(qiáng)化程度較高的發(fā)動機(jī)上，由于熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷高，因而對氣門錐面的耐磨、耐腐蝕性能提出更 高的要求，這時，可采用堆焊氣門，這是一種頭部采用奧氏體鋼，桿部采用馬氏體鋼的氣門。工作時需要承受較高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，尤其是排氣門，由于經(jīng)常高溫燃?xì)獾臎_刷，因而易于產(chǎn)生漏氣。 ② 機(jī)構(gòu)方面： 要求結(jié)構(gòu)簡單、加工方便，且頸部形狀也要恰當(dāng)，以便減少氣體的流動阻力，增加其進(jìn)氣沖量。 搖臂的材料： 所采用的材料是 QT60— 2 搖臂在與氣門的尾部接觸時既有滾動又有滑動，所以對材料的要求是要耐磨，為了防止磨損影響正常的配氣相位，故該表面要求淬火熱處理的工藝。 搖臂的結(jié)構(gòu)： 搖臂的幾何尺寸決定于氣門和凸輪軸的相對位置。 推桿的結(jié)構(gòu)形式： 推桿是一個細(xì)長桿，在工作時容易發(fā)生縱向彎曲，它是配氣機(jī)構(gòu)中剛度薄弱的環(huán)節(jié)。夾渣等缺陷。在這種球頭與球面支座的配合副中，為了再兩者之間形成楔形油膜，球面支座半徑 2r 應(yīng)比推桿的球頭半徑略大，但 2r 與 1r 也不應(yīng)相差過大，否則將使接觸應(yīng)力劇增，一般 mmrr ~ ?? ，如圖： 凸輪和挺柱的主要損壞形式及其預(yù)防： 一、表面刮傷 刮傷的原因：由于凸輪和挺柱讓潤滑 情況惡化引起的。 挺柱的材料： 挺柱的材料一般用的是低碳鋼底部堆焊合金，或者鑄鐵底部采用冷激，或球墨鑄鐵制造，其摩擦表面應(yīng)經(jīng)過熱處理提高硬度后精磨。對于進(jìn)氣 s? =（ ~） mm，而排氣門則 s? =（ ~）mm。 7) 應(yīng)使氣門彈簧產(chǎn)生共振的傾向達(dá)到最小程度。因此在設(shè)計配氣機(jī)構(gòu)時選用這樣的凸輪型線，使它保證可以有足夠的氣缸沖量的同時，同時也保證運(yùn)動零件的慣性力數(shù)值在允許的范圍內(nèi)。 凸輪軸的熱處理工藝： a 滲碳 ； b 滲碳 ； c 機(jī)械加 工； d 高頻淬火（回火 ）； f 機(jī)械加工 ； 凸輪軸的損壞形式： （ 1）支承軸頸的磨 損。軸頸 上安裝滑動軸承。氣閥處的流通截面積 可以 根據(jù)氣體不可壓縮連續(xù)流動的條件確定，也即在額定轉(zhuǎn)速I 情況，氣門最大升程時，按氣門座截面處假設(shè)的平均速度來確定。此外，進(jìn)、排氣道由于氣門側(cè)置拐彎增多，進(jìn)、排氣阻力大，但結(jié)構(gòu)簡單，目前只用于廉價小功率汽油機(jī)。顯然，氣門開閉迅速就能增大時 面值，但這將導(dǎo)致氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)動件的加速度和慣性負(fù)荷增大，沖擊、振動加劇，機(jī)構(gòu)動力特性變差。新鮮充量充滿氣缸的程度用充量系數(shù) ?c來表示。 195B 型柴油機(jī)采用齒輪傳動，柴油機(jī)曲軸與凸輪軸的傳動比為 2：1. 配氣機(jī)構(gòu)控制發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣過程 ,直接影響著發(fā)動機(jī)的性能，是衡量發(fā)動機(jī)可靠性的指標(biāo)之一 . 關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；配氣機(jī)構(gòu)；凸輪型線 ABSTRACT The valve train is one of the most important mechanisms in a internal bustion engine, whether the performances are good or bad, that affecting the power performance, economic performance, emissions performance of the engine, as well as affecting the reliability and wear performances of the whole engine. Along with the requests of the engine’s high power, superspeed, people demand a higher index. That is, when the engine runs under a high speed, it can still work steadily and dependably, which demand that the valve train system should have a high performance. Cam profile is the hard core of the valve train, which design is one of the important ways to carry out valve train optimal design. Simulation calculation and experimentation research are two important ways to carry out research and development on valve train of internalbustion engine. Key words: Diesel engine。 2． 氣門傳動組裝配圖 1 張 (1 號圖 )。 作者簽名： 日 期： 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 交通工程 系 20xx 屆 汽車檢測與維修 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目