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-展示頁(yè)
2025-07-05 10:55本頁(yè)面
【正文】 動(dòng)機(jī)凸輪軸的基本特點(diǎn)。 凸輪輪廓線的設(shè)計(jì) 確定凸輪軸的轉(zhuǎn)速ω由于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸轉(zhuǎn)速的一半兒；根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r=6000r/min，所以ω額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的安裝位置分為下置，中置，頂置三種形式，本設(shè)計(jì)采用單頂置式凸輪軸（SOHC）設(shè)計(jì)。各種車(chē)型的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸結(jié)構(gòu)大同小異，主要差別在于安裝位置，凸輪的數(shù)目和形狀尺寸不同。因?yàn)橥馆嗇S在加工時(shí)需要較強(qiáng)的加工性和經(jīng)濟(jì)性,并且對(duì)它的硬度也有較大的要求,因此選定凸輪軸的材料為20Cr。所以，要求凸輪軸和支承軸頸表面應(yīng)耐磨，凸輪軸本身應(yīng)具有足夠的韌性和剛性。此外，由于凸輪軸位于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的末端，因此潤(rùn)滑系統(tǒng)不容樂(lè)觀，這樣會(huì)造成凸輪軸的異常磨損。2．凸輪軸的設(shè)計(jì)、工作條件要求 凸輪軸的功用凸輪軸是機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要零件，它對(duì)各氣缸的進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉起控制作用，同時(shí)，對(duì)于下置式的汽油機(jī)還可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)分電器，汽油泵等輔助裝置。PRO/E是集CAD/CAM為一體的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，同時(shí)也是被當(dāng)今世界廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件，廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、造船等領(lǐng)域。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比, 最大的不同在于它存儲(chǔ)了設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程, 不僅能設(shè)計(jì)出一族而不是單一的產(chǎn)品模型。其實(shí)上面所說(shuō)的就是參數(shù)化設(shè)計(jì)的雛形；參數(shù)化的研究將有助于凸輪軸設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步；計(jì)算機(jī)在凸輪軸的設(shè)計(jì)研發(fā)方面發(fā)揮了巨大的作用。早期的凸輪軸設(shè)計(jì)是相當(dāng)復(fù)雜和困難的，用解析法求凸輪輪廓曲線的計(jì)算雖然很準(zhǔn)確但計(jì)算量相當(dāng)大；耗時(shí)也相當(dāng)長(zhǎng)。雖然在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)里凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸的一半（在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中凸輪軸的轉(zhuǎn)速與曲軸相同），不過(guò)通常它的轉(zhuǎn)速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此設(shè)計(jì)中對(duì)凸輪軸在強(qiáng)度和支撐方面的要求很高，其材質(zhì)一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。它的主體是一根與氣缸組長(zhǎng)度相同的圓柱形棒體；上面套有若干個(gè)凸輪用于驅(qū)動(dòng)氣門(mén)。河北科技師范學(xué)院2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)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)論文目 錄摘要 IAbstract I 12．凸輪軸的設(shè)計(jì) 工作條件要求 2 凸輪軸的功用 2 凸輪軸的工作條件要求 2 凸輪軸的材料 2 凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2 凸輪軸的尺寸 3 凸輪輪廓線的設(shè)計(jì) 4 確定凸輪軸的轉(zhuǎn)速ω 4 確定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 4 確定推桿運(yùn)動(dòng)的基本參數(shù) 4 確定凸輪的升程尺寸 4 確定盤(pán)形凸輪從動(dòng)件的形式 5 確定滾子推桿盤(pán)形凸輪基圓半徑 5 設(shè)計(jì)凸輪輪廓線的方法和計(jì)算 7 123．凸輪軸總體尺寸的確定 13 確定凸輪軸軸頸的縱向尺寸 13 13 144 凸輪軸實(shí)體模型的建立 14 凸輪實(shí)體模型建立 14 建立凸輪軸的實(shí)體模型 15 確定凸輪之間的角度關(guān)系 15 155．凸輪模型實(shí)體的參數(shù)化 18 解析法設(shè)計(jì)凸輪輪廓線 18 Pro/Program 程序設(shè)計(jì) 21 凸輪輪廓的參數(shù)化步驟 226 凸輪軸實(shí)體的參數(shù)化 24結(jié)束語(yǔ) 26參考文獻(xiàn) 27致謝 27在現(xiàn)代社會(huì)，汽車(chē)是人們生活出行的最普通而快捷的交通工具，而發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的心臟，其性能對(duì)汽車(chē)的整車(chē)性能有決定性的影響。凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)必不可少的部件，凸輪軸（camshaft）定義：凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。凸輪軸的一端是軸承支撐點(diǎn)，另一端與驅(qū)動(dòng)輪相連。由于氣門(mén)運(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)系到一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)轉(zhuǎn)特性，因此凸輪軸設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中占據(jù)著十分重要的地位。而用圖解法的話雖然能減少計(jì)算量但做出來(lái)的圖形不太精確，只能勉強(qiáng)滿足那些對(duì)精度要求不高的機(jī)械產(chǎn)品。比如：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)凸輪輪廓，它不僅能迅速地確定凸輪輪廓上各點(diǎn)坐標(biāo)值，而且能在屏幕上生成輪廓，可隨時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)，從而得到最佳設(shè)計(jì)方案。參數(shù)化設(shè)計(jì)是一種使用幾何參數(shù)快速構(gòu)造和修改幾何模型的造型方法, 采用參數(shù)化模型可以通過(guò)調(diào)整參數(shù)來(lái)修改和控制幾何形狀。而且能夠使工程設(shè)計(jì)人員不需要考慮細(xì)節(jié)而能盡快草擬出零件圖, 并通過(guò)變動(dòng)某些約束參數(shù)來(lái)更新設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中應(yīng)用此軟件構(gòu)建凸輪軸的三維模型，并通過(guò)其PRO/PROGRAM塊建立了發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的參數(shù)化模型。 凸輪軸的工作條件要求 凸輪軸在工作過(guò)程中會(huì)受到氣門(mén)間歇性開(kāi)啟的周期性沖擊載荷；因此要求凸輪表面要耐磨，凸輪軸要有足夠的韌性和剛度。 凸輪軸的材料由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，凸輪軸承受氣門(mén)開(kāi)啟的周期性沖擊載荷。為此，凸輪軸的主要工作表面需經(jīng)熱處理。 凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)凸輪軸因其橫截面形狀像桃子，又稱(chēng)桃子軸。特別是凸輪軸的安裝位置，被認(rèn)為是區(qū)別發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造和性能的重要標(biāo)志。 凸輪軸的尺寸 =483mm。 確定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律根據(jù)教材《機(jī)械原理》第七版中第九章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)的第二節(jié)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可確定本設(shè)計(jì)中的推桿為正弦加速度運(yùn)動(dòng)，主要是為了避免推桿在運(yùn)動(dòng)中發(fā)生沖擊；不僅如此，發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的轉(zhuǎn)速較高（ω額定轉(zhuǎn)速為3000r/min）其它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律均存在柔性沖擊，而正弦加速運(yùn)動(dòng)因?yàn)闆](méi)有加速度突變的現(xiàn)象，故不存在柔性沖擊，具有較好的運(yùn)動(dòng)性能，因此可在高速下應(yīng)用。將推程運(yùn)動(dòng)角δ0定為82176。；回程運(yùn)動(dòng)角δ039。；近休止角δ02定為1961
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