頂置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu)設(shè)計及運動仿真
48頁 16000字數(shù)+論文說明書+任務(wù)書+4張CAD圖紙【詳情如下】
PROE三維圖及仿真視頻rar
任務(wù)書doc
全部圖紙dwg
凸輪軸dwg
外文翻譯--運用材料匯編對立體空間構(gòu)架裝配結(jié)構(gòu)的矢量層面解析doc
彈簧壓冒dwg
氣門dwg
頂置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu)裝配圖dwg
頂置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu)設(shè)計及運動仿真開題報告doc
頂置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu)設(shè)計及運動仿真說明書doc
內(nèi)容摘要
該設(shè)計是我在學(xué)校的最后一個設(shè)計，在設(shè)計過程運用到了很多的知識，PROE的使用，凸輪的設(shè)計，軸的應(yīng)力計算，氣門頂桿的設(shè)計，以及對整體裝配的理解，尤其是運動仿真那一塊，是我的薄弱環(huán)節(jié)，同時在設(shè)計過程中，由于很多的事情耽擱了，造成了后期時間緊，同時工作量巨大的結(jié)果，這是自己的一個不足。對于知識的利用與融會貫通，基礎(chǔ)知識不扎實，在設(shè)計過程中體現(xiàn)了出來，不過通過同學(xué)，老師的幫助，終于是克服了種種困難，使圖形得以完成。
工作大致內(nèi)容：任務(wù)書，開題報告，翻譯，模型設(shè)計，計算說明以及最后的運動仿真。
運用到的知識非常之多，PROE由于之前不怎么熟悉，所以剛接手的時候非常迷茫，后來通過同學(xué)，老師的指導(dǎo)，使自己熟悉了怎么運用，同時對于四沖程機構(gòu)有了進一步的了解。
通過這次設(shè)計，發(fā)現(xiàn)了自己很多的不足，在不足中得以成長，同時也認識到應(yīng)該合理分配時間，分清什么重要的事先做，做事得有調(diào)理。
關(guān)于配氣機構(gòu)在生活中的應(yīng)用，非常廣泛，在現(xiàn)代社會中越來越多的人開車，對于車子的安全性能進一步加強，因此配氣機構(gòu)的合理性以及科學(xué)性更是重中之重。
目錄
概述
1配氣機構(gòu)的功用 ……………………………………………… …………………3
2配氣機構(gòu)的設(shè)計要求 ………………………………………… ……………… 4
3配氣機構(gòu)計算參數(shù)的確定 ………………………………………… …………… 5
1凸輪軸的設(shè)計：
1凸輪軸的設(shè)計要求 …………………………………………………………………6
2凸輪軸的選材 ………………… …………………………………………………… 7
3凸輪軸的結(jié)構(gòu) ……………………………… ………………………………………… 8
4凸輪軸的支承軸頸軸承的材料 …………………… 9
5凸輪軸的定位方式 ………………………………………………………………… 10
6凸輪軸的最小尺寸定位方式 11
7凸輪軸的熱處理 11
8凸輪軸的磨損形式 12
9凸輪軸的計算13
10凸輪軸強度校核計算14
2氣門組的設(shè)計
21氣門的設(shè)計 ………………………………… …………………… ……… 18
211氣門設(shè)計的基本要求 20
212氣門的工作條件分析 22
213氣門材料的選擇 23
214氣門頭的設(shè)計 24
215氣門桿的設(shè)計 25
22氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計 ………………… …………………………………………26
23氣門座圈的設(shè)計 ………………………………………………………………26
24氣門導(dǎo)管的設(shè)計 ………………………………………………………………28
25氣門的主要損壞形式和預(yù)防措 ………………………………………………29
3氣門彈簧的設(shè)計
31氣門彈簧的設(shè)計要求 ……………………………………………………………30
32氣門彈簧的作用 ………………………………………………………………………31
33氣門彈簧的工作條件 ……………………………………………………………31
34氣門彈簧的結(jié)構(gòu) ………………………………………………………………31
35氣門彈簧的選材 …………………………………………………………31
36氣門彈簧特性曲線與氣門慣性力曲線的配合 ……………………32
37氣門彈簧的有關(guān)計算 ………………………………………………33
371彈簧的最大彈力 33
372彈簧最小的彈力 34
373彈簧的剛度 34
374彈簧變形 34
375內(nèi)、外彈簧之間的負荷分配 35
376內(nèi)外彈簧的剛度 35
377彈簧的尺寸 36
378提高氣門彈簧疲勞強度的措施 …… … ……… …………… …37
4凸輪軸配氣機構(gòu)建模設(shè)計………………………………………………………… 37
41工作裝置零件建模 ………………………………………………………… ………38
42氣門的建模 ………………… ………………………………………………… … 38
43彈簧壓帽的生成 ……………………………… ……………………………………… 40
44箱體的生成 …………… ……… ……… ……………… 42
45裝配部件的裝配生成 ……………………………………………………………… 43
5凸輪軸配氣機構(gòu)仿真設(shè)計………………………………………………………… 44
51概述 ………………………………………………………… ………… ……………45
52凸輪配氣結(jié)構(gòu)的機械運動仿真 ………………… …………………… … 46
6參考文獻 ……………………………………………………………………………………47
7致謝 ………………………………………… …48
頂置式四缸凸輪配氣機構(gòu)的設(shè)計
概述
1、配氣機構(gòu)的作用：它是完成換氣過程，根據(jù)發(fā)動機氣缸的工作循環(huán)次序，定時地開啟和關(guān)閉進、排氣門，不斷地用新鮮的氣體來交換氣缸內(nèi)上一循環(huán)的的廢氣。氣門的布置型式方式有頂置式和側(cè)置式，如圖1-1所示：
2、配氣機構(gòu)的要求：
對于一個正常工作的配氣機構(gòu)具有如下的要求：
① 振動、噪聲較小，且工作可靠和耐磨。
② 進、排氣門的時間充足，泵氣損失小，配氣正時恰當，在排氣過程中能較好的排出廢氣，進氣過程中能吸入較多的新鮮空氣，因而使發(fā)動機具有較高的充量系數(shù)和合適的扭矩特性。
③ 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。
④ 為了減輕慣性負荷，使配氣機構(gòu)運動零件的質(zhì)量減到最小。
3、配氣機構(gòu)設(shè)計的計算參數(shù)確定：
從確定氣門座處的通過截面 以及確定喉口流通截面 開始。氣閥處的流通截面積根據(jù)氣體不可壓縮連續(xù)流動的條件確定，也即在額定轉(zhuǎn)速I情況，氣門最大升程時，按氣門座截面處假設(shè)的平均速度來確定。
已知：氣缸直徑D=95，
氣道喉口的最大直徑D，配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案以及燃燒是的形式都已給定的情況下，氣門布置在氣缸上可能性的限制。進氣門 的數(shù)值應(yīng)大于下列規(guī)定的范圍：
采用氣門頂置式： ， 則可以得到： ， 根據(jù)柴油機的195B的結(jié)構(gòu)，選擇 =36mm,
排氣門的氣道喉口的直徑，通常取得比進氣門的氣道喉口直徑小10%~~20%，氣閥升程h時，具有圓錐密封面之氣門的流通截面為：
式中a—氣門頭斜面角（現(xiàn)代發(fā)動機上，a=45度); 氣門的升程，取值一般是氣門頭的25%左右，氣門頭的直徑是40mm，
則： =10mm
∴喉口的直徑經(jīng)校核取值正確。
1凸輪軸的設(shè)計
凸輪軸的布置型式：
1、下置：凸輪軸正時齒輪直接與曲軸正時齒輪嚙合。
2、中置：推桿短，要加入中間傳動裝置。
3、上置：凸輪軸通過搖臂或直接來驅(qū)動氣門，要用惰輪、皮帶、鏈條，及張緊裝置。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于高速強化的轎車發(fā)動機。Step2系統(tǒng)彈出如圖所示“測量結(jié)果”對話框，在該對話框中進行下列操作。
（1） 選取圖形類型：單擊“圖形類型”區(qū)域中的 ，從彈出的下拉列表中選擇“測量與時間”。
（2） 創(chuàng)建一個測量：單擊創(chuàng)建測量圖標 ，系統(tǒng)彈出如圖5214所示的“測量定義”對話框，在該對話框中進行下列操作。
a 鍵入測量名字：在該對話框中的名字文本框中鍵入測量名字“舉升臂連接軸速度與時間關(guān)系”。
b 選擇測量類型：單擊“類型”區(qū)域中的 ，從彈出的下拉列表中選擇“速度”。
c 選取測量點：選取模型中的凸輪軸。
d 選取評估方法：單擊“評估方法”區(qū)域中的 ，從彈出的下拉列表中選擇“每一時間步距”。
e 單擊“確定”按鈕系統(tǒng)立即將新建測量添加到如圖8213
f 所示的“測量結(jié)果”對話框中。仿真效果如圖8214所示：
6參 考 文 獻
專著：
【1】付白學(xué)馬彪藩旭峰現(xiàn)代汽車電子技術(shù)，20083
【2】史紹熙柴油機設(shè)計手冊北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1984
【3】UTOCAD 2004簡明教程，科學(xué)出版社。2004
【4】建新內(nèi)燃機理論與設(shè)計北京：人民交通出版社，2009
【5】 李澄，吳天生，聞百橋機械制圖北京：高等教育出版社，2003
【6】孝達金屬工藝學(xué) 北京：高等教育出版社，1997
【7】華大年，華志宏，呂靜平連桿機構(gòu)設(shè)計上海：上海科技技術(shù)出版社，1995
【8】吳宗澤機械零件設(shè)計手冊北京：機械工業(yè)出版社，2003
【9】http://wwwqutoedcation/com/carcare/intro/htm
7致 謝
本論文的能夠順利的完成，灌注了齊導(dǎo)師誨人不倦的關(guān)懷、指導(dǎo)和教誨，他嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神。從課題的選擇到項目的最終完成，齊從謙老師給我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。
在設(shè)計過程中，這個也是我在校期間最后的一個設(shè)計，感謝所有幫助過我，并且和我一起努力，克服一個個難題，相信在今后的道路中，我們也能一直像現(xiàn)在這樣面對困難。
同時也由于自身原因，在設(shè)計過程中，經(jīng)常由于工作而耽誤，導(dǎo)致了無法如期完成設(shè)計，但是在導(dǎo)師的幫助下，我也盡自己最大的努力將這個設(shè)計完成，這其中傾注了導(dǎo)師太多太多的精力。最后，由衷地向所有在校園曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我老師和同學(xué)表示最誠摯的謝意！
1 學(xué)院 12 屆 畢業(yè) 設(shè)計 （ 論文 ） 開 題 報 告 設(shè)計（論文）題目 頂置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu)設(shè)計及運動仿真 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專業(yè)、班級 機械設(shè)計 2 班 系 部 機械系 指導(dǎo)教師姓名 2 以下方面填寫 ： 1. 簡述課題的作用 和意義 2. 國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等情 況 (文獻綜述 )，尚待解決的問題； 3. 重點介紹完成任務(wù)的可能思路 、 方案 和計劃 ； 4. (工科類專業(yè)需填寫 )所需的主要儀器和設(shè)備等。 一． 頂置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu)設(shè)計及運動仿真 作用和意義。 配氣機構(gòu)的作用就是按照發(fā)動機各缸的工 作順序和作功次序，定時地將各氣缸的進 ,排氣門開啟和關(guān)閉，以便使新鮮的可燃混合氣或新鮮空氣及時進入氣缸，廢氣及時排出氣缸。 設(shè)計配氣機構(gòu)是為了保證內(nèi)燃機工作時能順利充分地換氣。 動態(tài)仿真是為了在研究 凸輪配氣機構(gòu) 時有一個直觀的動態(tài)參考。 二． 頂置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu) 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。 隨著內(nèi)燃機高功率，高速化地發(fā)展，人們對其性能指標的要求進一步地提高，這給現(xiàn)代配氣機構(gòu)的設(shè)計及制造工藝大大增加了難度，研究的主要包括兩個方面，一是零部件的設(shè)計，二時機構(gòu)的動力學(xué)問題。在近年來都國內(nèi)外都有很大的發(fā)展。在經(jīng)濟 方面，尤其是國內(nèi)，隨著人們出行對車輛需求越來越高，使得對汽車配件，結(jié)構(gòu)要求越來越高，內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu)也在這樣的趨勢下 ，對于技術(shù)要求越來越苛刻。 未來幾年內(nèi) 配氣凸輪機構(gòu)隨著技術(shù)的發(fā)展，向著油耗少，排放低，經(jīng)濟效益高等方面發(fā)展，做到降低污染，制造成本低的目的。 (1) 氣門間隙在使用中常需要檢查調(diào)整 (2)氣缸蓋設(shè)計復(fù)雜 （ 3）凸輪軸離曲軸中心線距離變遠，使得正時傳動機構(gòu)復(fù)雜化 三． 頂置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu) 的 設(shè)計方案與計劃。 述 頂置式內(nèi)燃機配氣機構(gòu) 三維設(shè)計的理論基礎(chǔ) 。 置式四缸內(nèi)燃機凸輪配氣機構(gòu) 的 總成機構(gòu) (1)確定缸徑 一般采用 4100 系 (2)設(shè)計 氣孔直徑 及缸徑 來設(shè)計 3 (3) 氣門 挺桿 (4)平底從動件 動布置等各參數(shù)設(shè)計 (5)凸輪 3. 配氣機構(gòu) 的動態(tài)仿真 (1)使用 件以及確定的 配氣機構(gòu) 各參數(shù)設(shè)計出各零件三維圖形 (2)把各零件裝配 (3)動態(tài)仿真 學(xué)生姓名 （簽名） 日期： 2011 年 10 月 31 日 指導(dǎo)教師評語： （建議填寫內(nèi)容： 對學(xué)生提出的方 案給出評語，明確是否同意開題，提出學(xué)生完成上述任務(wù)的建議、注意事項等） 指導(dǎo)教師 _____________（簽名） 日期： 年 月 日 注： 1. 本 開題報告 ， 須雙面打印。 由 學(xué)生填寫并經(jīng)指導(dǎo)老師 審核 、評價 ； 2. 本 開題報告 一式 兩 份 ，一份 須與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計（論文）一并存檔 ，一份作系部存檔用 。