【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的變體。唯一不同之處是它使用錐體表示數(shù)據(jù) ：圓柱形是條形圖或柱形圖的變體。唯一不同之處是它使用圓柱體表示 數(shù)據(jù) ：圓環(huán)圖大體上和餅狀圖相似，只是不局限于單一的數(shù)據(jù)系列。每一個(gè)系列使用的圓環(huán)的一個(gè)環(huán)表示數(shù)據(jù)，而不是餅狀圖的片 ：在折線(xiàn)圖中，對(duì)于每一個(gè) X的值，都有一個(gè) Y值與其對(duì)應(yīng)，像一個(gè)數(shù)學(xué) 函數(shù)一樣。折線(xiàn)圖常用于表示一段時(shí)期內(nèi)的變化 ：餅狀圖的繪制局限于一個(gè)單一的數(shù)據(jù)系列，并且不能顯示更復(fù)雜一點(diǎn)的 數(shù)據(jù)系列。但是，餅狀圖通常非常生動(dòng)，容易理解 ：棱錐圖是 條形圖或柱形圖的變體。唯一不同之處是它使用棱錐表示數(shù) 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 據(jù) ：雷達(dá)圖表示由一個(gè)中心點(diǎn)向外輻射的數(shù)據(jù)。中心是零，各種軸線(xiàn)由中 心擴(kuò)展出來(lái) ：股價(jià)圖常用于繪制股票的價(jià)值 ：曲面圖可以用二維空間的連續(xù)曲線(xiàn)表示數(shù)據(jù)的走向 散點(diǎn)圖： XY 散點(diǎn)圖通過(guò)把數(shù)據(jù)描述成一系列的 XY 坐標(biāo)值來(lái)對(duì)比一系列數(shù)據(jù)。散點(diǎn)圖的一個(gè)應(yīng)用是表示一個(gè)實(shí)驗(yàn)中的多個(gè)實(shí)驗(yàn)值 此外， Excel 還是強(qiáng)大的公式、函數(shù)和數(shù)據(jù)分析工具。 公式可以用來(lái)執(zhí)行各運(yùn)算，如加法、減法或比較工作表數(shù)值。它可以引用同一工作表中的其他 單元格、同一工作簿中不同工作表中的單元格，或者其他工作簿的工作表中的單元格。公式由運(yùn)算符、常量、單元格引用值、名稱(chēng)和工作表函數(shù)等元素構(gòu)成。 函數(shù)是預(yù)定義的內(nèi)置模式，可以在公式中直接調(diào)用。 其格式是：函數(shù)名（參數(shù) 1，參數(shù) 2?） Excel 提供了 300 多個(gè)函數(shù)，涉及到數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、財(cái)務(wù)等各個(gè)方面，功能比較齊全，可以進(jìn)行各種復(fù)雜的計(jì)算、檢索和數(shù)據(jù)處理。 數(shù)學(xué)函數(shù)如 ROUND（四舍五入函數(shù)）、 ABS（取絕對(duì)值函數(shù)）等。 統(tǒng)計(jì)函數(shù)如 AVERAGE（算術(shù)平均值函數(shù)）、 SUM（求和函數(shù)）等。 日期和時(shí)間函數(shù)如 TODAY（ 當(dāng)前日期函數(shù)）、 NOW（當(dāng)前日期和時(shí)間函數(shù)）等。 邏輯函數(shù)如 AND（邏輯與函數(shù)）、 NOT（邏輯非函數(shù)）、 OR（邏輯或函數(shù)）等。 Excel中常用的數(shù)據(jù)分析工具有模擬運(yùn)算表、單邊量求解、規(guī)劃求解等，這些工具在辦公，工程實(shí)踐中均有重要應(yīng)用。 本章小結(jié) 本章主要介紹了本此研究涉及到一些軟件并介紹了這些軟件的一些主要功能應(yīng)用， Auto CAD 是美國(guó) Autodesk 企業(yè)開(kāi)發(fā)的一個(gè)交互式繪圖軟件，是用于二維及三維設(shè)計(jì)、繪圖的系統(tǒng)工具，用戶(hù)可以使用它來(lái)創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準(zhǔn)確復(fù)用富含信息的設(shè)計(jì)圖形 ，本文中主要應(yīng)用了 Auto CAD 的二維繪圖功能，利用實(shí)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制了供油凸輪的外廓型線(xiàn)圖，凸輪軸二維視圖。 Excel是微軟公司 Office 辦公軟件中的一個(gè)組件，可以用來(lái)制作電子表格、完成許多復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，具有強(qiáng)大的制作圖表的功能。 Excel 中提供了 300多個(gè)函數(shù)，涉及到數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、財(cái)務(wù)等各個(gè)方面，功能比較齊全，可以進(jìn)行各種復(fù)雜的計(jì)算、檢索和數(shù)據(jù)處理。本文應(yīng)用 Excel 的這些重要功能，對(duì)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算分析，同時(shí)利用其自帶的圖表功能，模擬生成了相關(guān)的特性曲線(xiàn)圖。 Auto CAD、 Excel等軟件的使用 從側(cè)面說(shuō)明本次研究的準(zhǔn)確性，可行性。 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第三章 EMD 機(jī)車(chē) 16V265H 型柴油機(jī)供油凸輪的分析研究 機(jī)車(chē)柴油機(jī)供油凸輪介紹 供油凸輪是柴油機(jī)噴油泵組件之一，供油凸輪的外形對(duì)供油特性有重大影響，它是柱塞幾何供油規(guī)律的主要決定因素，在一定程度上影響到噴油規(guī)律。凸輪外形決定了柱塞運(yùn)動(dòng)的速度和加速度，對(duì)高壓系統(tǒng)的瞬時(shí)最高油壓、供油持續(xù)期、供油量、霧化質(zhì)量及剩余油壓等有密切關(guān)系，同時(shí)也對(duì)運(yùn)動(dòng)零部件的加速度和慣性力有直接影響，這關(guān)系到凸輪和滾輪的工作可靠性 [2]。 國(guó)內(nèi)干線(xiàn)機(jī)車(chē)柴油 機(jī)的供油凸輪大多采用幾何供油凸輪。如大連機(jī)車(chē)廠(chǎng)生產(chǎn)16V240ZJB柴油機(jī)采用的是凹面三圓弧供油凸輪；早期從美國(guó) GE公司引進(jìn)的 ND5型機(jī)車(chē)柴油機(jī)采用的也是凹面三圓弧供油凸輪。幾何型面供油凸輪由于型線(xiàn)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)，便于加工，且能滿(mǎn)足一般柴油機(jī)的性能要求，因而至今仍被廣泛應(yīng)用。供油凸輪是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的主要部件之一，凸輪型線(xiàn)設(shè)計(jì)的是否合理，對(duì)噴油性能和整機(jī)性能都有很大的影響。所以供油凸輪設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足如下需求 [1]： （ 1）具有較高的平均速度和較寬的高平均速度范圍，以便獲得較高的噴油壓力和較短的噴油持續(xù)時(shí)間； （ 2）具有較好的速度特性，以便獲得良好的噴油規(guī)律和卸載性能； （ 3）加速度曲線(xiàn)應(yīng)連續(xù)，保證工作平穩(wěn)，負(fù)加速度不應(yīng)過(guò)小，避免凸輪和滾輪脫開(kāi)和彈簧負(fù)荷過(guò)大； （ 4）凸輪和滾輪之間的接觸應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)材料的許用值； （ 5）凸輪軸應(yīng)有足夠的剛度； 美國(guó) EMD 機(jī)車(chē)柴油機(jī)供油凸輪分析 EMD 機(jī)車(chē)供油凸輪的參數(shù)確定 對(duì)于引進(jìn)的 16V265H型柴油機(jī)供油凸輪軸型面數(shù)據(jù)外商是不提供的；為此，我們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研與取樣，對(duì)該供油凸輪軸型面進(jìn)行了精密測(cè)量，測(cè)量是在德國(guó)產(chǎn)凸輪軸型面測(cè)量?jī)x上進(jìn)行的，升程精度為 。 測(cè)得的供油凸輪升程表如表 31所列，最終確定了圖 31供油凸輪型線(xiàn)圖 [3]。 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 表 31 美國(guó) EMD 機(jī)車(chē)供油凸輪升程表 凸輪轉(zhuǎn)角 /（176。 CaA） 升程 /mm 凸輪轉(zhuǎn)角 /（176。 CaA） 升程 /mm 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 圖 31 EMD 機(jī)車(chē)柴油機(jī)供油凸輪型線(xiàn)圖 由圖 31可知，該供油凸輪的升程持續(xù)角度為 176。， 176。的最大升程持續(xù)角度，凸輪下降階段持續(xù)角度為 176。，總的持續(xù)角度為 249176。供油凸輪的基圓半徑為，基圓尺寸比較大，有利于降低凸輪、滾輪間的接觸應(yīng)力，增加凸輪軸剛度。大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 也實(shí)測(cè)了供油滾輪的直徑與寬度分別為 ? 70mm和 ；較大的滾輪直徑與寬度都能有效的降低凸輪與滾輪之間的接觸應(yīng)力。供油凸輪的最大升程達(dá)到 ，通過(guò)這個(gè)基本 的參數(shù)，我們可以預(yù)知該引進(jìn)機(jī)車(chē)柴油機(jī)的噴油泵能產(chǎn)生很高的噴油壓力，因?yàn)橥馆喌淖畲笊淌怯绊憞娪蛪毫Φ囊蛩刂弧? EMD 機(jī)車(chē)供油凸輪的計(jì)算分析 本文通過(guò)數(shù)值模擬分析得到了圖 32至圖 34EMD機(jī)車(chē)供油凸輪的運(yùn)動(dòng)特性曲線(xiàn)。 051015202530350 50 100 150 200 250 300凸輪轉(zhuǎn)角/(176。CaA)升程/mm 圖 32 EMD機(jī)車(chē)供油凸輪升程曲線(xiàn) 010 50 100 150 200 250 300凸輪轉(zhuǎn)角/(176。CaA)速度/(mm/(176。)) 圖 33 EMD 機(jī)車(chē)供油凸輪速度曲線(xiàn) 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 00 50 100 150 200 250 300凸輪轉(zhuǎn)角/ ( 176。C a A )加速度/(mm/(176。）2） 圖 34 EMD機(jī)車(chē)供油凸輪加速度曲線(xiàn) 由圖 32可知，供油凸輪在工作過(guò)程持續(xù)角度為 249176。的升程曲線(xiàn)；圖 33所示的也是供油凸輪在工作過(guò)程持續(xù)角度為 249176。的速度曲線(xiàn)， 凸輪的最高速度為 （176。）；圖 34所示的亦是供油凸輪在工作過(guò)程持續(xù)角度為 249176。的加速度曲線(xiàn)，凸輪的最大負(fù)加速度為 （176。） 2；在模擬過(guò)程中，軟件分析采用的單位為毫米，度等，所以，有必要對(duì)不同的單位進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在凸輪軸轉(zhuǎn)速為 1000r/min時(shí)，具體如下操作： 速度的轉(zhuǎn)換： 1mm=π /180mm/（176。） =π /180mm/（176。） =π /30m/s 加速度 :1mm=（π /180mm） 2/（176。） 2=π 2/30m/s2 在本文中，標(biāo)定轉(zhuǎn)速下凸輪軸轉(zhuǎn)速為 500r/min,即可得到： 1mm/（176。） =3m/s；1mm/(176。 )2=9000 m/s2。因此該凸輪的最大速度為 ；最大負(fù)加速度為 。 051015202530350 10 20 30 40 50 60 70凸輪軸轉(zhuǎn)角/ ( 176。C a A )升程/mm 升程曲線(xiàn) 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 01230 20 40 60 80凸輪軸轉(zhuǎn)角/ ( 176。C a A )速度/(mm/s) 速度曲線(xiàn) 50040030020010001002003004005006000 10 20 30 40 50 60 70凸輪軸轉(zhuǎn)角/ ( 176。C a A )加速度/(mm/s2) 加速度曲線(xiàn) 圖 35 EMD機(jī)車(chē)供油凸輪特性曲線(xiàn) 為方便查閱，在已得到的供油凸輪升程表基礎(chǔ)上利用數(shù)值差分計(jì)算得到了供油凸輪在上升階段的特性曲線(xiàn)圖 35。由圖 35知該凸輪的加速度曲線(xiàn)是連續(xù)的，在凸輪供油期間沒(méi)有產(chǎn)生沖擊，能大大改善凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能，能有效的保證柴油機(jī)在工作期間的平穩(wěn)性 [4]。 美國(guó) EMD 機(jī)車(chē)柴油機(jī)凸輪軸解析 16V265H 柴油機(jī)凸輪軸裝配由 4 個(gè)單節(jié)組成，用螺栓和定位銷(xiāo)定位連接把緊。每個(gè)單節(jié)控制每列兩個(gè)共 4 個(gè)氣缸。對(duì)應(yīng)每個(gè)氣缸有 3個(gè)凸輪：供油凸輪、進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪。傳動(dòng)齒輪通過(guò)一組螺柱和螺母緊固在最后一節(jié)凸輪單節(jié)上。單節(jié)凸輪軸如圖 36大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 所示。凸輪軸安裝在兩列氣缸 V 型夾角的中間，每個(gè)單節(jié)由兩個(gè)凸輪軸軸承座提供支承。兩個(gè)平切口的半瓦安裝在每個(gè)軸承座中。凸輪軸軸承座同時(shí)也是隨動(dòng)搖臂軸單節(jié)的支承，它們位于凸輪軸上方。安裝在隨動(dòng)搖臂軸上的隨動(dòng)搖臂，通過(guò)滾輪將凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成垂直 運(yùn)動(dòng)（即噴油泵推桿運(yùn)動(dòng)方向），并傳遞到推桿上 [5]。隨動(dòng)搖臂機(jī)構(gòu)如圖37所示，隨動(dòng)搖臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量如圖 38所示。 圖 36 EMD 機(jī)車(chē)單節(jié)凸輪軸 圖 37 隨動(dòng)搖臂機(jī)構(gòu)示意圖 圖 38 隨動(dòng)搖臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)矢量圖 通過(guò)上面的分析，我的一個(gè)啟示是供油凸輪的最大升程并非直接等于噴油泵柱塞的最大行程。因?yàn)橥馆喌倪\(yùn)動(dòng)帶動(dòng)隨動(dòng)滾輪和噴油泵推桿的運(yùn)動(dòng)存在一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量關(guān)系。這與以往機(jī)車(chē)供油凸輪的最大升程等于柱塞的最大行程，設(shè)計(jì)的理念上有了重要的改變，這里暫且將之稱(chēng)為創(chuàng) 新型滾輪隨動(dòng)機(jī)構(gòu)。 根據(jù)上一節(jié)對(duì)供油凸輪參數(shù)的分析，可以確定噴油泵柱塞的最大行程為 ；即 cos?? ，其中 ?? 為 16V265H型柴油機(jī) V型夾角 45176。的二分之一。同時(shí)柱塞運(yùn)動(dòng)的速度與加速度存在相同的分量關(guān)系，計(jì)算方法同前。 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 本章小結(jié) 本章主要對(duì)美國(guó) EMD 機(jī)車(chē) 16V265H 型柴油機(jī)供油凸輪進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析，通過(guò)研究分析，我們得到了以下結(jié)論： （ 1）通 過(guò)對(duì)供油凸輪的采樣與實(shí)測(cè)，得到了凸輪的全部 參數(shù)；由凸輪的運(yùn)動(dòng)特性曲線(xiàn)可知 16V265H 型柴油機(jī)采用的是函數(shù)型供油凸輪 （ 2）實(shí)測(cè)了供油滾輪的直徑與寬度分別為 ? 70mm 和 ；該供油機(jī)構(gòu)采用了創(chuàng)新性滾輪隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用單根凸輪軸驅(qū)動(dòng)供油機(jī)構(gòu)能有效的簡(jiǎn)化供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （ 3）確定了該供油凸輪的最大升程為 ，柱塞的最大升程為 。通過(guò)對(duì)16V265H 柴油機(jī)供油凸輪的分析，對(duì)研究該燃油系統(tǒng)有重要的作用，同時(shí)也為國(guó)內(nèi)同行提供借鑒經(jīng)驗(yàn) 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第四章 國(guó)產(chǎn) 16V240ZJB 型柴油機(jī)供油凸輪的分析研究 國(guó)產(chǎn) 16V240ZJB 型柴油機(jī)供油凸輪分析 內(nèi)燃機(jī)車(chē)供油凸輪的參數(shù)確定 國(guó)產(chǎn) 16V240ZJB型柴油機(jī)裝載在 DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)上，通過(guò)查閱《 DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)結(jié)構(gòu)原理檢修》書(shū)籍， 對(duì)數(shù)據(jù)處理最終得到了 DF4B內(nèi)燃機(jī)車(chē)柴油機(jī)供油凸輪的全部參數(shù) [5]。 得到的供油凸輪升程表如表 41所列，最終確定了圖 41供油凸輪型線(xiàn)圖。 表 41 DF4B 內(nèi)燃機(jī)車(chē)供油凸輪升程表 凸輪轉(zhuǎn)角 /（176。 CaA） 升程 /mm 凸輪轉(zhuǎn)角 /（176。 CaA） 升程 /mm 0 3 6 9 12 15 18 21 24