汽車上四桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用畢業(yè)論文-閱讀頁
2025-07-07 17:03本頁面
【正文】 是汽車發(fā)動機中的進排氣門機構(gòu)，即內(nèi)燃機的配氣機構(gòu)。 可見：凸輪機構(gòu)主要是由凸輪、從動件和機架三個構(gòu)件所組成的高副機構(gòu)，并且這種高副機構(gòu)中至少有一個構(gòu)件作往復(fù)移動（或擺動）；從動件的位移s、速度v和加速度a隨時間（或凸輪轉(zhuǎn)角）的變化變化規(guī)律（稱為從動件的運動規(guī)律）是由凸輪輪廓的形狀、凸輪的尺寸決定的。它主要用于轉(zhuǎn)換運動形式，可以把凸輪的轉(zhuǎn)動變換為從動件的連續(xù)的或間歇的往復(fù)移動或擺動；或者將凸輪的移動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹囊苿踊驍[動。但由于凸輪機構(gòu)中凸輪與從動件屬于高副接觸，壓強大，易磨損，凸輪輪廓線的制造精度對動力影響很敏感，所以凸輪機構(gòu)只能用于傳遞功率不大、從動件行程不大的場合。 下面首先以圖172所示的尖頂移動從動件盤形凸輪機構(gòu)為例，首先介紹從動件的運動過程及有關(guān)名詞術(shù)：基圓：凸輪基圓半徑rb、起始位置： A點推程、升程或行程h、推程運動角￠0、遠停程：遠停程角（遠休止角）￠回程：回程運動角￠2近停程：近停程角（近休止角）通常， 從動件的位移s、速度v和加速度a的變化規(guī)律，全面反映了從動件的運動特性和動力特性的變化規(guī)律。當把位移、速度、加對于汽車發(fā)動機，氣門的打開和關(guān)閉不僅要求準時，還要求氣門打開的時間要盡量短，保持打開的時間盡量長，關(guān)閉要快，但是考慮到噪音問題，所以汽車發(fā)動機氣門桿的運動規(guī)律通常選用等速運動規(guī)律。 1．等速運動規(guī)律當凸輪等速回轉(zhuǎn)時，從動件推程或回程過程中的速度為常數(shù)，這種運動規(guī)律稱為等運動從動件推程的運動方程為： 運動線圖如圖173所示。 剛性沖擊 ：這種運動規(guī)律只適合用于低速輕載的凸輪機構(gòu)。所以，為改善這一狀況，可以改變運動線圖中的兩端，使其緩和過渡，以減少沖擊。這樣加速度在曲線的兩端就變成較小的有限值，沖擊也變成有限值。 ⒊按凸輪與從動件維持高副的接觸方法分 為了保證凸輪機構(gòu)正常工作，必須使凸輪與從動件始終保持接觸，這種作用稱為封閉（或鎖合）。這種封閉方式比較簡便，但凸輪經(jīng)常承受一個附加的壓力，所以只適用于小型和載荷不大的凸輪機構(gòu)。這種封閉形式最簡單，但加大了凸輪的尺寸和重量。所以只適用于中、低速輕載的凸輪機構(gòu)。汽車發(fā)動機是由曲柄連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)，冷卻系，燃油系，潤滑系，電氣系和機體等組成，大大小小零件有近千個，它們之中最具有代表性的就是凸輪軸了。 凸輪軸是屬于發(fā)動機的配氣機構(gòu)，配氣機構(gòu)是保證發(fā)動機在工作中定時將新鮮的可燃混合氣充入氣缸，并及時將燃燒后的廢氣排出氣缸的機構(gòu)。各種車型發(fā)動機的凸輪軸的結(jié)構(gòu)大同小異，主要差別在于安裝的位置，凸輪的數(shù)目和形狀尺寸不盡相同，特別是凸輪軸的安裝位置，被列為區(qū)別發(fā)動機構(gòu)造和性能的重要標志。 轎車發(fā)動機由于轉(zhuǎn)速較快，每分鐘轉(zhuǎn)速可達5000轉(zhuǎn)以上，為保證進排氣效率，都采用進氣門和排氣門倒掛的形式，即頂置式氣門裝置，這種裝置都適合用凸輪軸的三種安裝形式。所以，現(xiàn)代轎車發(fā)動機一般都采用了頂置式凸輪軸，將凸輪軸配置在發(fā)動機的上方，縮短了凸輪軸與氣門之間的距離，省略了氣門的挺桿和挺柱，簡化了凸輪軸到氣門之間的傳動機構(gòu)，將發(fā)動機的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊。 當然，任何事物都有其兩面性，頂置凸輪軸一方面縮短了與氣門的距離，另一方面卻拉大了凸輪軸與曲軸之間的距離。盡管如此，人們衡量利弊還是喜歡采用頂置式凸輪軸。另外，近年在高速轎車發(fā)動機上還廣泛采用齒形皮帶來代替?zhèn)鲃渔湥@種皮帶是用氯丁橡膠制作，混有玻璃纖維和尼龍織物以增加強度。 轎車發(fā)動機按照頂置凸輪軸的數(shù)目，分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)，由于中高檔轎車發(fā)動機一般是多氣門及V型氣缸排列，需采用雙凸輪軸分別控制進排氣門，因此雙頂置凸輪軸被不少名牌發(fā)動機所采用。參考文獻[1]陳家瑞．汽車構(gòu)造[M]．北京：人民交通出版社，2002．4．[2]臧 杰．汽車構(gòu)造：上冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005．7． [3]束永平．汽車發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)動力學(xué)分析[J]．東華大學(xué)學(xué)報，2005．12．[4]周松鶴．工程力學(xué)（教程篇）[M]．北京：機械工業(yè)出版社．2003．2．[5]車工程手冊編委會．汽車工程手冊：設(shè)計篇[M]．北京：人民交通出版社，2001．5．[6]姚明龍、[J]..[7] 濮良貴、[M].北京：高等教育出版社，2001.[8]胡建軍，[J].液壓與氣動，.[9][M].北京：人民交通出版社，2000.[10][M].北京：人民交通出版社，2002.致 謝 在本文完成之際，首先向我最尊敬的導(dǎo)師施紅英老師致以最誠摯的敬意和最衷心的感謝。在我畢業(yè)設(shè)計這段時間，無論是在學(xué)習(xí)還是在生活上，恩師都給予了我無微不至的關(guān)懷，她淵博的知識，寬厚的胸懷、無私的敬業(yè)精神以及嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和開拓進取的精神激勵著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨立思考，深入探索，解決實際問題的能力，使我受益匪淺。同時還要感謝大學(xué)三年來所有的老師，為我們打下良好的汽車專業(yè)知識的基礎(chǔ)；為我們以后的工作實踐做好了鋪墊。對于這些不足，我會在今后的工作、生活中努力去改正，并利用自已所學(xué)到的知識，為社會作更多的貢獻，成為一個對社會有用的人
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