基于三維軟件的汽車(chē)凸輪軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-23 10:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 β0線，而β線則為凸輪的工作廓線（又稱實(shí)際廓線）。 介紹完理論和方法后，下面進(jìn)行凸輪廓線的設(shè)計(jì)計(jì)算：由公式（21）： （推程階段）和公式（24）： S回= hS推 （回程階段）根據(jù)之前確定的推程角δ0=82176。；回程角δ0＇=82176。所以有：a． 推程階段 公式（28） δ1=[0176。，82176。]b. 回程階段 公式（29） δ2=[0176。，82176。]取計(jì)算間隔為2176。將以上各相應(yīng)值帶入公式計(jì)算凸輪輪廓上各點(diǎn)的升程值。排氣凸輪左側(cè)（進(jìn)氣凸輪右側(cè)）推程曲線表211（ 176。）升程（mm）δ1（ 176。）升程（mm）δ1（ 176。）升程（mm）0285623058432606346283664103866124068144270164472184674204876225078245280265482排氣凸輪右側(cè)（進(jìn)氣凸輪左側(cè)）回程曲線表22δ2（ 176。）升程（mm）δ2（ 176。）升程（mm）δ2（ 176。）升程（mm）0285623058432606346283664109,94693866124068144270164472184674204876225078245280265482依據(jù)以上數(shù)據(jù)并借助PROE繪圖軟件。最終得到了凸輪一側(cè)的輪廓線： 滾子半徑的選擇需要考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及凸輪輪廓曲線的形狀等多方面因素。本設(shè)計(jì)主要考慮凸輪輪廓曲線與滾子半徑的關(guān)系。因?yàn)闈L子從動(dòng)件凸輪的實(shí)際輪廓曲線，是以理論輪廓上各點(diǎn)為圓心作一系列滾子圓的包絡(luò)線而形成。所以，如果滾子選擇不當(dāng)，則無(wú)法滿足運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪輪廓曲線分為內(nèi)凹的（圖258a所示）和外凸的(圖258b、c、d所示)。圖258圖258中，a為實(shí)際廓線，b為理論廓線。對(duì)于內(nèi)凹的凸輪輪廓線（圖a）實(shí)際廓線的曲率半徑ρa(bǔ)等于理論廓線的曲率半徑ρ與滾子半徑rr之和，即ρa(bǔ)=ρ+rr。在這種情況下，不論滾子半徑大小如何，凸輪的輪廓曲線總能平滑的作出來(lái)。相反，如圖258b所示，對(duì)于外凸的凸輪輪廓曲線，有ρa(bǔ)=ρ－rr。所以，如果ρ=rr，則實(shí)際廓線的曲率半徑為零，于是實(shí)際廓線出現(xiàn)了尖點(diǎn)。如圖258c所示，這種現(xiàn)象叫做變尖現(xiàn)象。凸輪輪廓在尖點(diǎn)處很容易磨損。而如圖258d所示，如果ρ rr時(shí)，則工作廓線的曲率半徑ρa(bǔ)為負(fù)值，這時(shí)工作廓線出現(xiàn)交叉，交叉線的上一部分在實(shí)際加工中將被切掉（稱為過(guò)切），使推桿不能按預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為“運(yùn)動(dòng)失真”。所以綜上分析可知，對(duì)于外凸的凸輪輪廓曲線，應(yīng)使?jié)L子半徑rr小于理論廓線的最小曲率半徑ρmin。即必須保證ρminrr，為此通常取rr≤。另一方面，滾子的尺寸還要受其強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的限制，所以不能做的太小。否則還會(huì)增大滾子與凸輪之間的接觸應(yīng)力，為此通常取rr=（~）r0。根據(jù)曲線的曲率半徑的計(jì)算公式： ρ=dx2 [1+（dy/dx）2]3/2 ∕ d2y可用求極值的方法結(jié)合輪廓線的坐標(biāo)值。求得ρmin=一般要求ρmin不應(yīng)小于1~5mm。固滿足要求。又因?yàn)橥ǔＨr≤，固有 rr≤，結(jié)合rr=（~）r0，這里取rr= r0=≤，所以滿足設(shè)計(jì)要求。3．凸輪軸總體尺寸的確定由于之前已經(jīng)給出了凸輪軸各個(gè)結(jié)構(gòu)的軸向尺寸，下面主要確定凸輪軸的縱向尺寸及孔鍵的具體尺寸參數(shù)。 確定凸輪軸軸頸的縱向尺寸因?yàn)橥馆嗇S是通過(guò)凸輪軸軸頸支承在凸輪軸軸承孔內(nèi)的，因此凸輪軸軸頸數(shù)目是影響凸輪軸支承剛度的重要因素。如果凸輪軸剛度不足，工作時(shí)將發(fā)生彎曲變形，這會(huì)影響配氣定時(shí)。從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。因此本設(shè)計(jì)采用5個(gè)軸頸來(lái)增強(qiáng)凸輪軸的剛度。為了便于凸輪軸的安裝與拆卸，應(yīng)該使凸輪軸軸頸縱向尺寸（即直徑）從傳動(dòng)齒輪這邊依次減小。假設(shè)ddddd5分別表示凸輪軸的5個(gè)軸頸且依次遠(yuǎn)離安裝傳動(dòng)齒輪的一邊。結(jié)果表31表31軸頸名稱直徑d（mm）d1d2d3d4d5 由于凸輪軸上的鍵不僅起到周向定位的作用，還必須承載一定的轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計(jì)采用半圓形鍵。固只需確定半圓形鍵槽的尺寸
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