【正文】 b 凸輪工作段 圖 24發(fā)動機(jī)高速運轉(zhuǎn)工作示意圖 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 三、 VVT 零部件設(shè)計 7 三、 VVT 零部件設(shè)計 氣門組的設(shè)計 氣門組包括進(jìn)氣門，排氣門，氣門導(dǎo)管，氣門座，氣門彈簧，油封等零部件。 2）氣門導(dǎo)管對氣門桿的上下運動有良好的導(dǎo)向作用。 4）氣門彈簧的彈力應(yīng)能克服氣門及其傳動件的運動慣性力，使氣門能迅速關(guān)閉，并保證氣門緊閉在氣門座上 [11]。由于氣門工作溫度非常高并且其冷卻和潤滑條件較差，而且還要承受氣體的壓力、氣門彈簧及傳動組零件慣性力的作用，所以其材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛性和耐磨性。進(jìn)氣門的材料一般采用合金鋼（如鉻鋼或鎳鉻鋼等）。排氣門的材料一般采用耐熱合金鋼（如硅鉻鋼等） [11]。在保證足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性的前提下盡量減輕質(zhì)量，以其減小慣性負(fù)荷和增加其使用壽命。此外，如果結(jié)構(gòu)允許的情況下，盡量增加導(dǎo)管的長度，適當(dāng)減小氣門桿與導(dǎo)管的間隙，以降低氣門的溫度 [12]。 它的運動受到凸輪型線、挺住、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧等零件特性的制約，因此氣門的設(shè)計還必須從整個配氣機(jī)構(gòu)來考慮分析，要避免氣門在落座時承受過大的沖擊和振動，因為這些機(jī)械負(fù)荷也是造成氣門與氣門座磨損的重要原因。工作時需要承受較高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，尤其是排氣門，由于經(jīng)常受高溫燃?xì)獾挠绊?，因而易于產(chǎn)生漏氣、腐蝕與燒損等現(xiàn)象，工作條件也更為嚴(yán)酷。 3 氣門材料的選擇： 氣門由氣門頭部和桿部組成。因此要求氣門有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性 [11]。為了節(jié)省耐熱合金鋼，在氣門桿的頭部堆焊了鎢鉻鈷合金。目前使用最多的是平頂式，原應(yīng)是其頭部結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸熱面積小等。喇叭形頂氣門頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線型，可以減少進(jìn)氣阻力。凹球面頂氣門頭部是在平頭氣門的頭部加工出一個球形凹坑，目的是減小氣門質(zhì)量，降低運動慣性力，還可以使氣門更近似于球形，有利于提高混合氣的形成質(zhì)量和火焰?zhèn)鞑?，此形式可使用于進(jìn)、排氣門 [11]。 ②氣門頭部的直徑： 進(jìn)氣門直徑： iD =(— ) D =（ — ） mm； 排氣門直徑 De 比進(jìn)氣門直徑小 10%到 20% De= iD （ 80%— 90%） =（ — ） mm，其中 D= 增大進(jìn)排氣流通截面積是減少進(jìn)排氣阻力，提高進(jìn)氣量的途徑 ，同時氣門頭部直徑的選擇還要考慮到燃燒室形狀，氣缸蓋進(jìn)排氣門的布置，氣道之間冷卻水套的設(shè)計以及氣門受熱和冷卻的均勻性等因素。 ③氣門錐面斜度： 在氣門開啟初期及接近氣門關(guān)閉時，氣門錐面斜角θ的大小對于氣體的流重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 三、 VVT 零部件設(shè)計 9 通斷面有較大的影響。此外，氣門與氣門座之間的單位壓力隨斜角的增加而增，而氣門與氣門座之間的相對滑移隨著斜角減小而減小，因此氣門斜角θ的確定必須根據(jù)發(fā)動機(jī)的綜合情況而定，對于此處，選擇θ =45176。 排氣門頭部厚度： Te=（ — ） De=（ — ） 23=（ — ） mm，則 Te= 氣門錐面的寬度 b 與厚度 T 有關(guān)，一般當(dāng)θ =45176。be=（ — ） Te =（ — ） =（ — ） mm，則 be=。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，會加速氣門的磨損，因此需要綜合這兩個方面的因素來選取氣門密封帶的寬度，其寬度一般 到 ，此處選取寬度為 。 此處的氣門桿直接做成實心的。如圖 31所示： 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 三、 VVT 零部件設(shè)計 10 圖 31 進(jìn)、排氣門 L: 設(shè)計氣門桿長度取決氣缸蓋和氣門彈簧，一般設(shè)計短些，目的降低發(fā)動機(jī)的總高度，減小氣門的質(zhì)量和慣性力等，通常：氣門桿長度： L=（ — ） Di=（ 70— 98） mm，則 L=80mm。此外，氣門導(dǎo)管還在氣門桿與氣缸或氣缸蓋之間起導(dǎo)熱作用。因此它的材料選用灰鑄鐵 HT200。氣門彈簧要進(jìn)行噴丸處理，表面采用回火處理。 ②氣門彈簧 材料的選擇：查閱資料可以得到彈簧材料采用常用的 55CrSi 鋼絲。 — 9176。所以它的耐磨性、剛度、強(qiáng)度要好。采用 35鋼，熱處理硬度 HR2838，并表面氧化處理。由于其直徑小，因此材料采用較可靠的 2Cr18Ni9。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 三、 VVT 零部件設(shè)計 12 彈簧座的固定方式 常用的結(jié)構(gòu)是部分成兩半的錐形來固定彈簧座。如圖 35所示： 圖 35 氣門傳動組的設(shè)計 本機(jī)構(gòu)是采用的頂置式雙凸輪軸，氣門傳動組主要包括凸輪軸、鏈輪、挺柱等。 Db=2 * Ro （ 2— 4） mm =2 * 14（ 2— 4） =（ 24— 26） mm，則 Db=25mm. 當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時，支承軸頸間距離較大，凸輪上受力較大時取上限值。 ：經(jīng)過查閱資料的可以的一下設(shè)計步驟 1)凸輪的基圓設(shè)計： 進(jìn)氣門 進(jìn)氣門挺柱 進(jìn)氣凸輪軸 一條鏈條同時驅(qū)動 曲軸 排氣門 排氣門挺柱 排氣凸輪軸 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 三、 VVT 零部件設(shè)計 13 凸輪型線從基圓開始繪制，從保證配氣機(jī)構(gòu)有足夠剛性的條件出發(fā)選擇它的 基圓半徑 Ro，其值在 Ro=（ — ） * hmax 范圍內(nèi)。 + * （γ δ +β α） =90176。 0176。 2176。 2).配氣相位與凸輪的作用角：φ 1= * （ 180176。+2176。） =91176。 — 40176。 2φ = 21?φ θ 2=91176。 =60176。對于進(jìn)氣凸輪△ S=（ — ） mm，而排氣凸輪△ S=(— )mm。如下圖 36所示： 高速凸輪 低速凸輪 圖 36 凸輪的輪廓應(yīng)保證氣門開啟和關(guān)閉的持續(xù)時間和配氣相位的要求，且使氣門有合適的升程（它決定于氣門通道面積）及其升降過程的運動規(guī)律。中低速凸輪：氣門全開時間最短，且有早關(guān)現(xiàn)象；高 速凸輪：氣門全開時間比中低速凸輪長。當(dāng)凸輪順時針轉(zhuǎn)過 ec弧時，挺柱不動，氣門關(guān)閉。凸輪轉(zhuǎn)到 f 點時，氣門開度達(dá)到最大值以后逐漸降到 g點，氣門關(guān)閉。α 1和α2都為 13176。凸輪輪廓 bfg段的形狀，決定了氣門的升程及其升降過程的運動規(guī)律。它的功用是：將曲軸的動力傳遞給凸輪軸；保證曲軸和輪軸之間有固定的傳動比和角度關(guān)系，以保證配氣正時。在工作中，兩個正時鏈輪均承受周期沖擊載荷，所以應(yīng)有較好的抗沖擊載荷的能力和抗疲勞的能力。 挺柱的設(shè)計 挺柱的功用是把 凸輪軸的推力傳給氣門，并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。本機(jī)構(gòu)的挺柱的形狀如圖 38所示。為了保證銷軸能順利從一進(jìn)氣挺柱插入另一進(jìn)氣挺柱，銷軸表面的光潔度和挺柱銷軸腔的光潔度都要有保證，并且還要有一定的配合公差，其光潔度要求為 ，配合公差要求為 。考慮到時有油壓處不能漏油，所以，與挺柱配合的氣缸蓋壁要有較好的光潔度。而氣缸蓋的材料采用鋁合金，這種氣缸蓋重量輕，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱和耐磨性，但工藝復(fù)雜，制造成本高。顯然，目前的我國摩托車技術(shù)在這方面有著明顯的不足，那是由于當(dāng)前的摩托車都是采用固定配氣相位技術(shù)。而反之，從國外已經(jīng)上市的可 變配氣相位的產(chǎn)品來看，我們不得不承認(rèn)該項技術(shù)與固定配氣相位相比有著固定配氣相位無法比擬的優(yōu)越性。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 四、結(jié)論 16 四、結(jié) 論 大四最后一學(xué)期里，經(jīng)過了為期三個多月的畢業(yè)設(shè)計專周，這就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束。讓我對可變配氣相位（ VVT 機(jī)構(gòu)）有了更深的認(rèn)識和了解。本文以可變進(jìn)氣系統(tǒng)這一類型為指導(dǎo)設(shè)計了一種新型的 VVT（可變配氣正時）直動式 機(jī)構(gòu)，可以廣泛應(yīng)用于采用雙頂置凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式的摩托車發(fā)動機(jī)。 各個控制模式的切換順暢平滑、機(jī)構(gòu)噪聲低、可靠性好。 3．這一方案盡管是針對摩托車發(fā)動機(jī)而設(shè)計的，而對其他在多工況下運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)也有一定的參考價值。 回首 大學(xué) 四年， 同學(xué)們和我情同兄弟， 我們 一起填寫了讓我們記憶猶新的大學(xué)生活 ， 生活中有 快樂 也有艱辛 。 感謝 你們 在這 四年 里 無論是生活中還是學(xué)習(xí)上 對我的 幫助。感謝爸媽這四年來對我的關(guān)愛和支持。感謝同學(xué)們對我的幫助。 也正因為大學(xué)四年和同學(xué)、老師一起走過的時光讓我記憶猶新，心中有說不出的眷戀和不舍 。 四 年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的 知識，更重要的是在閱讀、實踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊視野還有老師和同學(xué)們深厚的師生情和兄弟情意 。 本論文在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。此次設(shè)計也讓我學(xué)到了不少相關(guān) VVT 機(jī)構(gòu)的知識，這使我的知識更加廣泛 也更加鞏固了我的專業(yè)知識 。不僅使 我 樹立了遠(yuǎn)大的 目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使 我 明白了許多為人處事的道理。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！