汽車上四桿機構和凸輪機構的結構與應用畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-25 17:03本頁面
【正文】 最后預祝蘭州職業(yè)技術學院發(fā)展越來越好，前程似錦！。畢業(yè)設計雖已完成了，但由于知識水平的局限，實際經(jīng)驗缺乏，設計還存在許多不足，有很多地方需要改進。本設計之能完成，施紅英老師給與了關鍵性的技術指導，并指明了研究的方向，特此向施紅英老師表示衷心的感謝和敬意!此外還要感謝那些給予過我關心、幫助的老師和同學，正是有了大家的關懷、鼓力和我自己的努力，此設計才得以順利完成。幾個月以來，她不遺余力地對我的設計進行了指導。由于凸輪軸的安裝方式直接涉及到整臺發(fā)動機的構造和性能，因此，頂置凸輪軸也和多氣門一樣，被視為衡量轎車發(fā)動機的一項重要的標志，列入了轎車技術規(guī)格表中。采用齒形皮帶代替?zhèn)鲃渔?，可以減少噪聲，減輕結構質量的降低成本。 現(xiàn)在，頂置式凸輪軸有多種驅動氣門的形式，有用搖臂過渡驅動式，也有直接驅動式，其中直接驅動式對凸輪軸和氣門彈簧的設計要求相對較低，往復運動的慣量最少，特別適用于高速運轉的轎車發(fā)動機上。由于凸輪軸是由曲軸帶動的，因此兩者之間一拉開距離就必須要用鏈條及鏈輪做轉動，結構比下置式凸輪軸的齒輪嚙合傳動復雜得多。更重要的是，這種安裝方式可以減少整個系統(tǒng)往復運動的質量，提高了傳動效率。但是，如果采用下置式或者中置式的凸輪軸，由于氣門與凸輪軸的距離較遠需要氣門挺桿和挺柱等輔助零件，造成氣門傳動機件較多，結構復雜，發(fā)動機體積大，而且在高速運轉下還容易產(chǎn)生噪聲，而采用頂置式凸輪軸則可以改變這種現(xiàn)象。目前發(fā)動機的凸輪安裝位置分為下置，中置，頂置三種形式?！ ∷蛇M氣門，排氣門，氣門挺桿，挺柱，搖臂，凸輪軸等組成，其中凸輪軸因其橫截面形狀近似桃子，又稱桃子軸或偏心軸，是配氣機構中的驅動件，專門驅動氣門按時開啟和關閉。在現(xiàn)代轎車的技術規(guī)格表上，經(jīng)?？梢钥匆姟巴馆嗇S”這個名詞出現(xiàn)在發(fā)動機性能欄里面。 此外，還有利用從動件的特殊結構進行封閉的方式，如采用等徑凸輪、等寬凸輪和共軛凸輪等。同時，在運動過程中，滾子往往與凸輪槽兩過交替接觸，滾子經(jīng)常變換轉向，不利于滾子的輪槽的潤滑，易于磨損。 2）利用凸輪結構進行封閉如圖175所示圓柱形凸輪2加工有曲線溝槽a、b，將從動件（擺桿）3和8的滾子（圖中，滾子被凸輪蔽?。┲糜诓壑?，依靠凹槽兩側的輪廓曲線使從動件滾子始終保持與凸輪接觸。按封閉的方式不同，可分為： 1）力封閉 利用重力、彈簧力或其它外力進行封閉。 凸輪機構常見的分類方法如下：⒈按凸輪的形狀有：盤形凸輪、移動凸輪和圓柱凸輪等⒉按從動件的形式分 滾子從動件、平底（或弧底）從動件、尖頂從動件等。 修正的措施，就是在曲線的兩端加上兩段圓弧過渡，圓弧半徑通?？梢匀/2，如圖174 所示，MN為兩圓弧的內(nèi)公切線（回程類同）。 2．修正后的等速運動規(guī)律 由上所述，在運動規(guī)律的兩端，因為存在著嚴重的沖擊現(xiàn)象，雖然由于凸輪機構材料本身的彈性，使這種運動規(guī)律在工作中能夠應用，但由于沖擊的存在，工作的噪音大。回程時，從動件的運動方程與推程的區(qū)別，只是位移s由最大值h等速降至零，且速度為負值。但對于要求噪音更小的高級車，例如轎車，其從動件的運動規(guī)律是采用修正后的等速運動規(guī)律。凸輪機構從動件的運動規(guī)律，就是指從動件的位移、速度、加速度隨時間（或凸輪轉角）的變化（規(guī)律）情況。 對于汽車發(fā)動機，要能正常工作，汽車發(fā)動機的進排氣門必須按規(guī)定的運動規(guī)律準時的打開或關閉，氣門桿（從動件）的運動規(guī)律是根據(jù)對汽車發(fā)動機性能等方面的要求選擇的，最終是通過發(fā)動機凸輪軸上的凸輪的輪廓的形狀、凸輪的尺寸決定實現(xiàn)的。此外，凸輪機構還具有結構簡單、緊湊，設計方便等優(yōu)點，所以廣泛應用于各種自動機械、儀表以及自動控制裝置中。 凸輪機構幾乎可以實現(xiàn)從動件的無限多種運動規(guī)律。如圖171所示為內(nèi)燃機的配氣機構。(2)平行四邊形機構中,當主動曲柄與機架共線時，連桿也與輸出曲柄與機架重合，從動件曲柄上傳動角等于零，它將可能朝兩個方向轉動，也稱為死點位置。這種“頂死”的現(xiàn)象稱為機構的死點位置。當機構在運動過程中，出現(xiàn)傳動角為零時（或壓力角為90176。平面連桿機構的傳力特性在四桿機構運動過程中，壓力角和傳動角是變化的，為使機構具有良好的傳力特性應使壓力角越小越好，傳動角越大越好。壓力角的余角γ（γ=90 186。急回特性能滿足某些機械的工作要求，如牛頭刨床和插床，工作行程要求速度慢而均勻以提高加工質量，空回行程要求速度快以縮短非工作時間，提高工作效率。 曲特性柄搖桿機構的急回急回特性用行程速比系數(shù)K表示極位夾角θ—— 從動搖桿位于兩極限位置時，原動件兩位置所夾銳角。曲柄搖桿機構、擺動導桿機構和曲柄滑塊機構中，當曲柄為原動件作整周連續(xù)轉動時，從動件做往復擺動或往復移動的左右兩個極限位置稱為極位。鉸鏈四桿機構基本類型的判別方法：在鉸鏈四桿機構中最短構件與最長構件長度之和小于或等于其余兩構件長度之和時：a．取最短構件相鄰的構件作為機架，則該構件為曲柄搖桿機構；b．若取最短構件作為機架，則該機構為雙曲柄機構；c．若取對短構件對面的構件作為機架，則該機構為雙搖桿機構。
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