【文章內(nèi)容簡介】 門受熱和冷卻的均勻性等因素。綜上的條件195柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門的直徑都取36mm。（2）氣門錐面斜角 在氣門開啟初期及接近關(guān)閉時(shí)，氣門錐面斜角的大小對(duì)于氣體的流通斷面有較大的影響。這時(shí)的流通斷面大致與斜角的余弦成正比。此外，氣門與氣門座之間的單位壓力隨斜角的增加而增大，而氣門與氣門座之間的相對(duì)滑移則隨斜角的減小人減小，因此氣門的確定必須根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合情況而定，對(duì)于195柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門斜角都是45176。（4）氣門頭部厚度及錐面寬度　 氣門頭部厚度Ｔ的設(shè)計(jì)，主要是從氣門的剛度來考慮，氣門在燃燒壓力的作用下會(huì)引起變形，變形過大會(huì)使氣門的密封性下降，錐面磨損加劇。由于頭部厚度Ｔ對(duì)氣門的剛度影響比頸部圓弧Ｒ要大得多，因此當(dāng)需要增加氣門剛度時(shí)首先考慮增加頭部的厚度。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)。厚度Ｔ與氣門頭部的外徑有一定的比例，一般 （）式中，為氣門頭部錐面厚度，為氣門頭部外圓直徑。S195柴油機(jī)氣門的頭部厚度：。氣門錐面的寬度與厚度有關(guān)，一般當(dāng)時(shí)： （）式中，為氣門錐面的寬度。對(duì)于S195柴油機(jī)的氣門錐面寬度mm。，并不是所有的b都參與了密封，真正起到密封的是一條位于寬度b中間附近的密封帶，密封帶的寬度b小得多，氣門的大部分熱量是通過這條密封帶傳出去的，密封帶較寬則傳熱的效果就較好，氣門的工作溫度就較低，但氣門的密封性就較差。反之，密封帶太窄，雖然密封性較好，但散熱不良，且接觸壓力較大，會(huì)加速氣門的磨損，因此需綜合這兩個(gè)方面的因素來選取氣門密封帶的寬度，, S195柴油機(jī)的密封帶寬度。（1）氣門桿的結(jié)構(gòu) 氣門桿通常是做成實(shí)心的，但是為了減輕質(zhì)量，對(duì)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，它的溫度很高，將氣門桿做成空心，并在排氣門的桿內(nèi)充油金屬鈉進(jìn)行冷卻以降低熱負(fù)荷，對(duì)也S195柴油機(jī)為了考慮到它的成本問題，就直接將它設(shè)計(jì)成實(shí)心氣門桿。（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。桿的頸部選擇還決定于它在導(dǎo)管中運(yùn)動(dòng)時(shí)側(cè)向力的大小。氣門通過凸輪挺柱和搖臂來驅(qū)動(dòng)時(shí)，桿部受到的側(cè)向力就比較小。氣門桿的頸部增大也會(huì)引起質(zhì)量的增加，工作時(shí)的慣性力增加，落座時(shí)沖擊負(fù)荷增加的一系列問題。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，氣門桿的頸部可取頭部外徑的（1625）%?？紤]到加工和維修的方便，一般進(jìn)排氣門桿的頸部取相等。195柴油機(jī)的氣門桿的直徑： mm。 （）根據(jù)195型柴油機(jī)選取氣門桿直徑 mm。（3）氣門桿長度氣門桿長度決定于氣缸蓋和氣門彈簧的設(shè)計(jì)，一般總希望短些，以便降低發(fā)動(dòng)機(jī)的總高度，減小氣門的質(zhì)量，通常 （）S195柴油機(jī)的 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。才能滿足其工作條件。（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(shí)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12mm就可以。1 氣門 2— 氣門鎖夾 3—彈簧座 4—?dú)忾T彈簧 （1）排氣門的燒損原因a. 材料的高溫耐蝕性不夠。b. 燃燒殘?jiān)练e在錐面，不能自行排出，使氣門與氣門座之間的導(dǎo)熱性變壞，造成錐面局部溫度升高，促使氣門材料燒損。c. 氣門座由于熱應(yīng)力或裝配不當(dāng)產(chǎn)生扭曲，在高溫和氣體壓力作用下氣門頭部變形，因而造成氣門漏氣。：a. 選擇在高溫下耐腐蝕性好的材料。應(yīng)考慮柴油中含硫、重油中含釩的影響。b. 在氣門錐面堆焊基合金。c. 適當(dāng)?shù)脑黾託忾T頭部厚度，借以減少氣門在工作時(shí)的變形和在頭部邊緣的熱積 蓄。d. 改善冷卻水道的布置，適當(dāng)?shù)脑黾託忾T座圈的接觸高度，以利充分散熱，降低氣門的工作溫度。e. 采用氣門選裝機(jī)構(gòu)。要使氣門在氣門座上嚴(yán)密的配合和在挺柱沿著基圓運(yùn)動(dòng)的整個(gè)周期內(nèi)保持氣門關(guān)閉狀態(tài)密封；在挺柱帶有負(fù)加速度時(shí)，在氣門、挺柱和凸輪要保證不變的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系。要保證氣門嚴(yán)密配合： （）式中，是在氣門關(guān)閉時(shí)最小的彈簧力，為喉口的面積，及是排氣管的壓力和在進(jìn)氣時(shí)氣缸內(nèi)的壓力。 在氣門機(jī)構(gòu)零件之間運(yùn)動(dòng)學(xué)的關(guān)系保證在： （）式中，K為儲(chǔ)備系數(shù)（對(duì)柴油機(jī)機(jī)械離心式調(diào)速器時(shí)，取K=,對(duì)化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)取K=；是在挺柱有負(fù)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，換算到氣門一邊的機(jī)構(gòu)慣性力。（1）氣門彈簧的作用氣門關(guān)閉時(shí)，確保氣門和氣門座的閉合密封,氣門開啟時(shí)，使氣門準(zhǔn)確的隨凸輪運(yùn)動(dòng)。（2）氣門彈簧的工作條件氣門彈簧承受高頻交變載荷，工況惡劣，故需精心設(shè)計(jì)，才能使其長期可靠地工作。氣門彈簧一旦斷裂會(huì)造成嚴(yán)重的發(fā)動(dòng)機(jī)事故。氣門彈簧的設(shè)計(jì)常常受到尺寸上的限制，因此氣門彈簧應(yīng)有合理的結(jié)構(gòu)與尺寸，彈簧材料應(yīng)有較高的疲勞強(qiáng)度，制造上應(yīng)保證一定的精度并盡力避免各種缺陷。（3）氣門彈簧的結(jié)構(gòu)氣門彈簧通常采用圓柱螺旋壓縮彈簧。目前在大多數(shù)柴油機(jī)上都是一個(gè)氣門裝兩個(gè)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(gè)彈簧萬一斷裂時(shí)，也有可能在一定時(shí)間內(nèi)防止氣門落入氣缸。采用雙彈簧時(shí)，內(nèi)、外彈簧的螺旋方向應(yīng)相反。此外，由于兩個(gè)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(xiǎn)。氣門彈簧鋼絲直徑大多在（）mm范圍內(nèi)，彈簧旋繞比 一般為69（為彈簧的中徑）。 （4）氣門彈簧的選材 氣門彈簧在應(yīng)的工作溫度下承受交變載荷，為使彈簧能長期的可靠工作，要求彈簧材料不僅具有良好的機(jī)械性能，而且應(yīng)有足夠的抗應(yīng)力溫度松弛的能力，在工作中不致產(chǎn)生過大的彈力消失現(xiàn)象。一般認(rèn)為彈簧力小于名義值的85%以下時(shí)，彈簧就已經(jīng)失效，不能繼續(xù)使用，這是決定彈簧使用期限的一個(gè)重要因素，在彈簧設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)彈簧的工作溫度和應(yīng)力大小合理的選擇彈簧材料。氣門彈簧材料一般為碳素彈簧鋼絲（I、II、III組）、65mn和50CrVA彈簧鋼絲等。 碳素彈簧鋼絲有冷拉和油催化—回火兩種狀態(tài)。對(duì)于195B柴油機(jī)的氣門彈簧用的就是冷拉鋼絲。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(dòng)機(jī)使用，對(duì)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。油淬火—回火鋼絲的優(yōu)點(diǎn)在于熱穩(wěn)定性較好，可適應(yīng)用較高工作溫度。表 各彈簧材料最高工作溫度表材料最高工作溫度（℃）碳素彈簧鋼絲和65Mn彈簧鋼絲120油淬火—回火碳素彈簧鋼絲15050CrVA彈簧鋼絲210（5）氣門彈簧特性曲線與氣門慣性力曲線的配合在設(shè)計(jì)時(shí)首先作出氣門升程曲線和發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速時(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)的慣性力，并且有一定的余量。在初步選定了和后，在氣門升程曲線右方作出彈簧曲線方程，并在方程曲線上的CCC3 、C0等點(diǎn)處引水平線和垂直線，將水平線上截得的彈簧長度量到對(duì)應(yīng)的垂直線上，在慣性力圖上（） 得到彈簧力曲線，彈簧力至少要比慣性力大30%，在慣性力從正變負(fù)區(qū)域彈簧力的儲(chǔ)備量還應(yīng)更大一些，此時(shí)可對(duì)、作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以來滿足要求。 已知：凸輪軸的轉(zhuǎn)速，和凸輪軸的角速，進(jìn)氣門的最大升程，進(jìn)氣門喉口直徑，圓弧凸輪線的尺寸： ，搖臂的尺寸：， 挺柱的升程、速度和加速度曲線圖。彈簧的材料采用彈簧鋼，=35。彈簧的最大彈力 （）式中 ，為單面氣門機(jī)構(gòu)總重量，為挺柱升程,為搖臂比,為凸輪軸角速度。彈簧最小的彈力： =149N （）彈簧預(yù)壓縮變形量： = （）式中，為凸輪基圓半徑，為凸輪頂部半徑。內(nèi)、外彈簧之間的負(fù)荷分配：內(nèi)彈簧： （） 式中，為內(nèi)彈簧最大壓力，為內(nèi)彈簧最小壓力。 外彈簧： （）式中，為外彈簧最大壓力，為外彈簧最小壓力。彈簧的尺寸： a、彈簧鋼絲直徑 ：外彈簧鋼絲直徑，內(nèi)彈簧鋼絲直徑。 b、彈簧的平均直徑：外彈簧平均直徑，內(nèi)彈簧平均直徑。 c、彈簧的工作圈數(shù)： （）式中，G=，為彈簧直徑，為最大變形量。 d、彈簧總?cè)?shù): （） e、氣門全開時(shí)彈簧的長度: （） f、 自由彈簧的長度：mmmm （） 搖臂是推桿和氣門之間的傳動(dòng)件，它是推桿傳來的力改變方向后作用于氣門尾部以推開氣門。搖臂的幾何尺寸決定于氣門和凸輪軸的相對(duì)位置。為了獲得較輕的質(zhì)量剛性好的結(jié)構(gòu)，往往才有T字型的或者I字型的斷面。195柴油機(jī)采用的就是T字型搖臂斷面。搖臂比： 搖臂有長、短臂之分，長短之比成為搖臂比。長臂推動(dòng)氣門的桿端，短臂端的螺孔中裝有氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊螺母，氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘?shù)那蝾^與推桿上端的凹球端頭接觸，根據(jù)195柴油機(jī)的外形結(jié)構(gòu)確定其搖臂比為