內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、配氣機(jī)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分，配氣機(jī)構(gòu)的好壞對(duì)內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)有著很重要的影響。配氣凸輪是決定配氣機(jī)構(gòu)工作性能的關(guān)鍵零件，如何設(shè)計(jì)和加工出具有合理型線的凸輪軸是整個(gè)配氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為重要的問(wèn)題。其設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。模擬計(jì)算和試驗(yàn)研究是研究?jī)?nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的兩種重要手段。 本文應(yīng)用AVL TFYCON軟件，建立了某發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行了計(jì)算分析，明

2、確了該配氣機(jī)構(gòu)存在的問(wèn)題，為解決該問(wèn)題，改進(jìn)設(shè)計(jì)了配氣凸輪型線，同時(shí)進(jìn)行了凸輪型線設(shè)計(jì)主要影響因素的分析。提出了配氣凸輪磨損試驗(yàn)，將模擬計(jì)算出的凸輪磨損值與試驗(yàn)測(cè)得凸輪磨損值進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證模擬計(jì)算的有效性和設(shè)計(jì)的可行性。主要的研究工作包括： (1)應(yīng)用Pro/E軟件建立配氣機(jī)構(gòu)的實(shí)體模型，獲得優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中需要的物理參數(shù)。采用AVLTYCON軟件建立了發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算分析表明所研究對(duì)象進(jìn)氣門豐滿系數(shù)偏低，

3、進(jìn)氣凸輪與挺柱接觸應(yīng)力偏大，排氣凸輪與挺柱接觸應(yīng)力偏大，排氣凸輪與挺柱間潤(rùn)滑效果不佳。 (2)針對(duì)這些問(wèn)題提出了配氣凸輪型線改進(jìn)設(shè)計(jì)的措施和途徑。在保證排氣凸輪與挺柱間潤(rùn)滑效果的基礎(chǔ)上以提高進(jìn)氣門豐滿系數(shù)為動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)，采用極小優(yōu)化方法，建立動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。 (3)對(duì)比實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證模擬計(jì)算的有效性以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行性。提出了驗(yàn)證模擬計(jì)算可行性及優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效性的原理及方法。進(jìn)而闡述了驗(yàn)證過(guò)程中的凸輪磨損試驗(yàn)的