【正文】 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 圖 41 國產(chǎn) DF4B 機(jī)車柴油機(jī)供油凸輪型線圖 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 16V240ZJB 型柴油機(jī)供油凸輪采用凹面三圓弧外形，基圓半徑為 mm? ，凸輪最大升程為 20mm，供油始點(diǎn)位于凸輪的凹弧段，供油終點(diǎn)位于柱塞運(yùn)動降速初期，如圖 41視。 表 41 DF4B 內(nèi)燃機(jī)車供油凸輪升程表 凸輪轉(zhuǎn)角 /（176。檢修》書籍， 對數(shù)據(jù)處理最終得到了 DF4B內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)供油凸輪的全部參數(shù) [5]。通過對16V265H 柴油機(jī)供油凸輪的分析，對研究該燃油系統(tǒng)有重要的作用，同時(shí)也為國內(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 國產(chǎn) 16V240ZJB 型柴油機(jī)供油凸輪的分析研究 國產(chǎn) 16V240ZJB 型柴油機(jī)供油凸輪分析 內(nèi)燃機(jī)車供油凸輪的參數(shù)確定 國產(chǎn) 16V240ZJB型柴油機(jī)裝載在 DF4B型內(nèi)燃機(jī)車上，通過查閱《 DF4B型內(nèi)燃機(jī)車結(jié)構(gòu)同時(shí)柱塞運(yùn)動的速度與加速度存在相同的分量關(guān)系，計(jì)算方法同前。 根據(jù)上一節(jié)對供油凸輪參數(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。因?yàn)橥馆喌倪\(yùn)動帶動隨動滾輪和噴油泵推桿的運(yùn)動存在一個(gè)運(yùn)動分量關(guān)系。隨動搖臂機(jī)構(gòu)如圖37所示，隨動搖臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動矢量如圖 38所示。凸輪軸軸承座同時(shí)也是隨動搖臂軸單節(jié)的支承，它們位于凸輪軸上方。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。傳動齒輪通過一組螺柱和螺母緊固在最后一節(jié)凸輪單節(jié)上。每個(gè)單節(jié)控制每列兩個(gè)共 4 個(gè)氣缸。由圖 35知該凸輪的加速度曲線是連續(xù)的，在凸輪供油期間沒有產(chǎn)生沖擊，能大大改善凸輪傳動機(jī)構(gòu)的動力學(xué)性能，能有效的保證柴油機(jī)在工作期間的平穩(wěn)性 [4]。C a A )速度/(mm/s) 速度曲線 50040030020010001002003004005006000 10 20 30 40 50 60 70凸輪軸轉(zhuǎn)角/ ( 176。 051015202530350 10 20 30 40 50 60 70凸輪軸轉(zhuǎn)角/ ( 176。 )2=9000 m/s2。） 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。） =π /180mm/（176。的加速度曲線，凸輪的最大負(fù)加速度為 （176。的速度曲線， 凸輪的最高速度為 （176。）2） 圖 34 EMD機(jī)車供油凸輪加速度曲線 由圖 32可知，供油凸輪在工作過程持續(xù)角度為 249176。)) 圖 33 EMD 機(jī)車供油凸輪速度曲線 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。CaA)升程/mm 圖 32 EMD機(jī)車供油凸輪升程曲線 010 50 100 150 200 250 300凸輪轉(zhuǎn)角/(176。 EMD 機(jī)車供油凸輪的計(jì)算分析 本文通過數(shù)值模擬分析得到了圖 32至圖 34EMD機(jī)車供油凸輪的運(yùn)動特性曲線。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。總的持續(xù)角度為 249176。 176。 CaA） 升程 /mm 凸輪轉(zhuǎn)角 /（176。 測得的供油凸輪升程表如表 31所列，最終確定了圖 31供油凸輪型線圖 [3]。供油凸輪是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的主要部件之一，凸輪型線設(shè)計(jì)的是否合理，對噴油性能和整機(jī)性能都有很大的影響。如大連機(jī)車廠生產(chǎn)16V240ZJB柴油機(jī)采用的是凹面三圓弧供油凸輪；早期從美國 GE公司引進(jìn)的 ND5型機(jī)車柴油機(jī)采用的也是凹面三圓弧供油凸輪。凸輪外形決定了柱塞運(yùn)動的速度和加速度，對高壓系統(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)也對運(yùn)動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]。 Auto CAD、 Excel等軟件的使用 從側(cè)面說明本次研究的準(zhǔn)確性，可行性。 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 Autodesk 企業(yè)開發(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，用戶可以使用它來創(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)測相關(guān)數(shù)據(jù)繪制了供油凸輪的外廓型線圖，凸輪軸二維視圖。 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。 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。 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。公式由運(yùn)算符、常量、單元格引用值、名稱和工作表函數(shù)等元素構(gòu)成。 公式可以用來執(zhí)行各運(yùn)算，如加法、減法或比較工作表數(shù)值。中心是零，各種軸線由中 心擴(kuò)展出來 ：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)曲線表示數(shù)據(jù)的走向 散點(diǎn)圖： XY 散點(diǎn)圖通過把數(shù)據(jù)描述成一系列的 XY 坐標(biāo)值來對比一系列數(shù)據(jù)。但是，餅狀圖通常非常生動，容易理解 ：棱錐圖是 條形圖或柱形圖的變體。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 ：在折線圖中，對于每一個(gè) X的值，都有一個(gè) Y值與其對應(yīng)，像一個(gè)數(shù)學(xué) 函數(shù)一樣。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。它與 XY 圖標(biāo)很相似， X軸和 Y軸 共同表示兩個(gè)值，但是氣泡的大小由第三值確定 ：柱形圖是條形圖的變體。 ：面積圖表現(xiàn)了數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)或者類型中相對關(guān)系。同時(shí)，還有 20種自定義圖表類型，他們可以是標(biāo)準(zhǔn)類型 的變異，也可以是標(biāo)準(zhǔn)類型的組合，每種類型主要是在顏色和外觀上有所區(qū)別。工作表名稱顯示于工作簿窗口底部的工作表標(biāo)簽上。工作薄是計(jì)算和存儲數(shù)據(jù)的文件，每一個(gè)工作簿都可以包含多張工作表，因此，可以在一個(gè)工作薄中管理各種類型的相關(guān)信息。 Excel 是微軟公司 Office 辦公軟件中的一個(gè)組件，可以用來制作電子表格、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。它不僅僅能夠方便的處理表格和進(jìn)行圖形分析 ， 其更強(qiáng)大的功能體現(xiàn)在對數(shù)據(jù)的自動處理和計(jì)算， Excel 是 微軟 公司 的辦公軟件 Microsoft office的組件之一 ， 是由 Microsoft 為 Windows 和 Apple Macintosh 操作 系統(tǒng) 的電腦而編寫和運(yùn)行的一款試算表軟件。 新版本也能通過讓用戶在不需要軟件編程的情況下自動操作制圖從而進(jìn)一步簡化了制圖任務(wù) ， 極大地提高了效率 。 Auto desk Auto CAD 2020 版本將更有成效地幫助用戶實(shí)現(xiàn)更具競爭力的設(shè)計(jì)創(chuàng)意 ，其在用戶界面上也有了重大改進(jìn) 。 歐特 克 在 2020 年世界媒體日上提出了更為壯觀 、 令人向往的戰(zhàn)略前景 ， 并展示了幾乎覆蓋現(xiàn)代社會各行業(yè)的 Auto desk 2020 系列數(shù)字設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)品 ， 這些產(chǎn)品除將滿足企業(yè)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的需求之外 ， 還能夠支持各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等行業(yè)新方向 。 當(dāng)前，最新版本的 Auto desk Auto CAD 2020 官方已正式發(fā)行，最新軟件版本將直觀強(qiáng) 大的概念設(shè)計(jì)和視覺工具結(jié)合在一起，促進(jìn)了 2D設(shè)計(jì)向 3D設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換。這些領(lǐng)域中包括建筑、機(jī)械、測繪、電子以及航空航天等。 Auto CAD 軟件具有如下特點(diǎn)： （ 1）具有完善的圖形繪制功能 （ 2）有強(qiáng)大的圖形編輯功能 （ 3）可以采用多種方式進(jìn)行二次開發(fā)或用戶定制 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 （ 4）可以進(jìn)行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力 （ 5）支持多種硬件設(shè)備 （ 6）支持多種操作 平臺 （ 7）具有通用性、易用性，適用于各類用戶 此外，從 Auto CAD2020 開始，該系統(tǒng)又增添了許多強(qiáng)大的功能，如 Auto CAD設(shè)計(jì)中心（ ADC）、多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境（ MDE）、 Inter 驅(qū)動、新的對象捕捉功能、增強(qiáng)的標(biāo)注功能以及局部打開和局部加載的功能，從而使 AutoCAD 系統(tǒng)更加完善。 Auto CAD 則是美國 Autodesk 企業(yè)開發(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，用戶可以使用它來創(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。異地設(shè)計(jì)、異地編程、異地加工、異地裝配 遠(yuǎn)設(shè)計(jì)、異地編程、異地加工、異地裝配 遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)、虛擬制造、 BABLESS、 FOUNDRY 為特征的“知識經(jīng)濟(jì)” 正在借助 CAD 與 INTERNET/INTRANET 迅速向我們。 人類已經(jīng)跨入了網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代。 CAD技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、航空、航天、汽車、船舶、輕工、紡織、建筑及工程建設(shè)等各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，成為提高產(chǎn)品與工程技術(shù)水平、降低消耗、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、大幅提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。 CAD通過交互式圖形顯示、實(shí)時(shí)構(gòu)造、編輯、變換及修改并存儲各類幾何及拓?fù)湫畔ⅲ脩?yīng)用程序進(jìn)行工程計(jì)算分析，并對設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬、優(yōu)化、確定產(chǎn)品主要參數(shù)，利用圖形處理和動畫技術(shù)對模型進(jìn)行仿真檢驗(yàn)，計(jì)算機(jī)自動繪圖并輸出圖紙、數(shù)據(jù)等各種形式的設(shè)計(jì)結(jié)果，以及數(shù)據(jù)交換，并為 CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工 藝安排 ） 、 CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）、 PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）及 CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）以至 MRPII（制造資源管理系統(tǒng)）、 ERP（企業(yè)資源管理系統(tǒng)）、 MIS（管理信息系統(tǒng)）等產(chǎn)業(yè)信息化系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。闡述了本文的主要研究目標(biāo)及內(nèi)容，通過對 供油凸輪的特性的分析研究，更好的消化吸收先進(jìn)柴油機(jī)供油凸輪的最新的設(shè)計(jì)理念，對我國未來柴油機(jī)供油凸輪的發(fā)展提供重要借鑒，并揭示未來柴油機(jī)供油凸輪的發(fā)展趨勢，具有工程實(shí)踐意義。 本文的主要研究目標(biāo)及內(nèi)容 本文以美國 EMD機(jī)車 16V265H柴油機(jī)供油凸輪和國產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車 16V240ZJB柴油機(jī)供油凸輪為研究分析對象，對兩者進(jìn)行對比分析，主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)： （ 1） 對國內(nèi)外機(jī) 車柴油機(jī)供油凸輪發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行闡述，并說明對比分析研究的必要性和意義 （ 2） 對工程繪圖軟件 Auto CAD 以及數(shù)據(jù)分析軟件 EXCEL 進(jìn)行介紹 （ 3） EMD 機(jī)車 16V265H 型 柴油機(jī)供油凸輪的分析研究 （ 4） 國產(chǎn) 16V240ZJB 型柴油機(jī)供油凸輪的分析研究 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 （ 5） 從供油凸輪型線圖，供油凸輪從動件升程、速度、加速度等運(yùn)動特性曲線出發(fā)，將兩種凸輪進(jìn)行對比分析，分析各自優(yōu)劣 （ 6） 對對比分析結(jié)論做出總結(jié)，并提出合理的改進(jìn)意見，以便更好的消化吸收先進(jìn)柴油機(jī)供油凸輪的最新的設(shè)計(jì)理念，對我國未來柴油機(jī)供油凸輪的發(fā)展提供重要借鑒 本章小結(jié) 本章 主要闡述了本課題的來源及研究本課題的意義和重要性。世界范圍內(nèi)各大廠家的競爭加速了柴油機(jī)的發(fā)展 ，為與 GE公司競爭北美市場， EMD公司從 1996年開始研制 H（ HERO）系列四沖程柴油機(jī)。 國內(nèi)外供油凸輪對比分析研究的必要性和意義 目前，國內(nèi)外的柴油機(jī)研制廠家開始對供油凸輪的函數(shù)化感興趣，都在探索如何通過函數(shù)型面以滿足柴油機(jī)對噴射性能和自身動力學(xué)性能提出的苛刻要求。幾何型面供油凸輪由于型線簡單，易于設(shè)計(jì)，便于加工，且能滿足一般柴油機(jī)的性能要求，因而至今仍被廣泛應(yīng)用。 國內(nèi)干線機(jī)車柴油機(jī)的供油凸輪大多采用幾何供油凸輪。 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 16V265H型柴油機(jī)采用的電噴控制系統(tǒng)是由 EMD公司自主研發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品，在16V265H型柴油機(jī)投入市場之前，該系統(tǒng)已經(jīng)在 710系列柴油機(jī)上廣泛應(yīng)用，實(shí)用性和可靠性得到了充分驗(yàn)證，是一個(gè)經(jīng)過多年發(fā)展和完善的電噴控 制系統(tǒng)。 16V265H型柴油機(jī)的主要市場目標(biāo)定位于機(jī)車，船舶，固定發(fā)電等應(yīng)用領(lǐng)域。在 20世紀(jì) 90年代，美國內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在機(jī)車功率大幅度提高，出現(xiàn)了功率達(dá)4632kw（ 6300hp）的內(nèi)燃機(jī)車 。本文以美國 EMD機(jī)車柴油機(jī)供油凸輪和國產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)供油凸輪為研究分析對