连续可变配气凸轮的设计研究

针对现有可变配气技术只能实现"跳跃式"可变配气,而无法实现连续的可变配气的问题,为了提高发动机的动力性和经济性,提出一种基于凸轮轮廓设计的连续可变配气技术的研究方案。通过对现有凸轮型线方程分析,选用高次多项式函数作为凸轮工作段型线方程,先设计出渐变凸轮轴向中间位置型线;将凸轮沿轴向划为无穷微小段,以中间位置型线为基准曲线,以发动机低速和高速工况下的凸轮最大行程为约束,设计每一微小段的型线,实现基准曲线沿着凸轮轴轴向向横向和纵向渐变,从而设计出可以满足渐变配气的凸轮轮廓曲面;利用Solid Works软件设计,根据所设计的凸轮型线,进行三维建模。     

基于VB与虚拟样机联合运用的内燃机配气机构运动仿真

针对某型号内燃机配气凸轮机构的工作要求,在SolidWorks平台上,进行二次开发,通过V-Basic编程生成配气凸轮轮廓曲线.随后建立了配气机构虚拟样机模型,运用COSMOSMotion分析模块实现了配气机构在3D碰撞接触状态下的运动仿真,得到在不同气门弹簧作用力情况下内燃机挺柱运动的位移、速度和加速度曲线.仿真结果能够预见机构的实际运行效果,验证配气机构凸轮设计的正确性,能指导修正凸轮轮廓线形,完善从动件运动曲线的精确度,快速实现配气机构的优化设计.     

配气凸轮轮廓曲线设计的多目标函数建模

配气凸轮机构是发动机的重要部件,凸轮轮廓曲线的设计至关重要.为获得高的进排气效率,可建立以丰满系数为目标函数的数学模型;另外,基于凸轮机构的工作特点,表面磨损是它的主要失效形式,可依此建立第二目标函数.文中计论了配气凸轮机构中凸轮轮廓曲线的多目标函数数学建模问题.     

基于Matlab和UG的发动机配气凸轮的三维建模

根据发动机配气需要,设定了高次多项式配气凸轮的平底从动件升程函数、回程函数和约束条件;编写Matlab的M文件程序求出高次多项式凸轮轮廓曲线、曲线的点数据和生成从动件运动学曲线,并利用从动件运动学曲线分析高次多项式凸轮轮廓的曲线性能。利用UG的曲线生成功能、实体功能获得高精度、曲线光滑连续的高次多项式发动机配气凸轮的三维模型。     

基于B样条曲线的配气机构凸轮优化与仿真

针对当前配气机构在高速运动过程中存在噪声大、精度低等问题,采用改进B样条曲线设计凸轮轮廓.创建了配气机构模型简图,采用B样条曲线函数设计凸轮轮廓.确定凸轮轮廓控制的设计变量,构造优化目标函数,对凸轮运动条件进行约束,引入了改进粒子群算法优化B样条曲线.采用Matlab软件对优化后配气机构动力学性能进行仿真,并与优化前动力学性能进行对比和分析.仿真曲线显示:优化前,挺柱产生的最大加速度值为2.34mm/deg~2,运动误差为0.5mm,凸轮与挺柱接触力值出现零的情况;优化后,挺柱产生的最大加速度值为2.04mm/deg~2,运动误差为0.1mm,凸轮与挺柱接触力值没有出现零的情况.配气机构凸轮采用改进粒子群算法优化B样条曲线,提高了凸轮运动精度,降低了机构振动幅度,避免了凸轮与挺柱产生脱落现象.     

内燃机配气凸轮机构离散化精确设计与运动仿真

以内燃机配气凸轮机构为例,在Excel软件中对内燃机凸轮机构的理论轮廓曲线进行离散化设计,得出精确的理论轮廓曲线,在SolidWorks中建立虚拟样机模型,并导入到ADAMS中进行运动学仿真。     

基于VB的内燃机配气凸轮CAD

根据动态设计得出的挺柱升程函数，在凸轮轮廓曲线设计计算的基础上，以Visual Basic语言为工具，开发了基于面向对象程序设计方法的内燃机配气凸轮CAD软件，为进一步开发凸轮CAD／CAM一体化奠定了基础。     

新型配气凸轮机构的计算机辅助设计

目前内燃机上普遍采用凸轮与挺柱平行式配气机构,并且有一套传统的配气机构设计方法。在一种新型配气凸轮机构设计中,采用的方法不是以常用的运动规律为依据,而是按照机构性能要求及设计经验给出挺柱位移的离散值,确定凸轮轮廓。最后检验所设计的凸轮是否满足要求。按这套方法编制的CAD软件,结构简单、便于应用,设计实例证实了其有效性。     

内燃机配气凸轮的理想运动规律的设计与研究

介绍了内燃机配气凸轮从动件的运动曲线种类 ,研究了如何进行配气凸轮从动件运动曲线设计 ,提出了获得理想凸轮运动规律的方法     

基于MATLAB配气凸轮接触应力计算

配气凸轮表面的接触应力很大时,将引起配气凸轮轮廓表面过早地产生接触疲劳破坏和磨损,致使配气机构的使用寿命缩短,配气性能降低。以赫兹理论为依据,考虑配气凸轮从动件惯性力对接触应力的影响,使用MATLAB软件编写接触应力计算程序,得到不同发动机转速下的接触应力曲线。由接触压力曲线可知:最大的接触应力值出现在配气凸轮桃尖处。仿真结果表明:最低发动机转速(如怠速)时,配气凸轮最危险。可根据怠速时的最大接触应力进行接触强度校核。     

利用运动仿真实现内燃机配气凸轮机构的优化设计

根据内燃机配气凸轮机构的运动要求,在UGNX4平台上绘制凸轮的轮廓曲线并进行装配,运用Scenario For Motion模块结合ADAMS进行凸轮机构运动仿真并进行分析,得到凸轮顶杆的位移、速度和加速度曲线。模拟结果可以反馈到CAD模块中对凸轮形状进行修改,最终模拟曲线基本满足理论要求。该方法实现了配气机构CAD与CAE的有机结合,为产品的快速优化设计做出了有益的探索。     

动力修正式配气凸轮的计算机辅助设计

在高速凸轮机构动态数学模型的基础上，对应用广泛的动力修正式凸轮的计算机辅助设计进行了探讨。利用MATLAB语言，结合具体实例进行了动力修正式凸轮的动力学计算及凸轮轮廓曲线的设计，为进一步实现配气凸轮CAD／CAM一体化奠定了基础。     

用MasterCAM解析法设计凸轮轮廓曲线

解析法设计凸轮轮廓曲线以其精度高，便于实现凸轮的数控加工而被广泛地用于现代凸轮的设计之中。本文提出一种用MasterCAM解析法设计凸轮轮廓曲线的简便方法，即以MasterCAM为平台，基于解析法设计凸轮轮廓曲线的原理，运用MasterCAM所具有的“Fplot C-hooks（绘图方程式）”功能，通过人机交互式作图，来完成凸轮轮廓曲线的设计。以下做一实例分析。     

基于Pro/E关系式的凸轮轮廓曲线精确设计

凸轮机构实现推杆预期运动规律依赖于凸轮轮廓曲线,凸轮机构设计的主要任务是凸轮轮廓曲线的精确设计.在高速精密自动机械中凸轮机构凸轮轮廓曲线异常复杂,给凸轮三维精确建模造成了困难,且精度较低的凸轮轮廓曲线不能满足凸轮后续CAM和CAE的要求.凸轮轮廓曲线的设计原理是根据工作所要求的推杆运动规律,导出凸轮转角与推杆位移之间的关系式,用函数关系式捕捉设计意图.根据关系式计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值,保证生成凸轮轮廓曲线的精确性.按照该理论,提出了2种应用Pro/E三维造型软件精确设计凸轮轮廓曲线的方法.     

一种发动机可变定时配气机构的分析和研究

本文研究了一种汽车发动机可变定时配气机构。对其工作原理与设计思路进行了分析,着重探讨了其结构组成及运动原理,并绘制了传动和调节的机构运动简图和算出了机构的自由度。建立了参数化的三维模型,并用反转法绘制了摆动输出凸轮的轮廓曲线。研究表明,机构的关键技术是根据发动机的需要来确定最佳的杆长参数及理想的输出凸轮轮廓曲线。     

圆弧标准凸轮加工方法的改进

内燃机配气凸轮的加工精度要求很高。为保证质量,大批生产是在专用机床上,利用靠模进行加工的。因此必须制造一副能保证凸轮轮廓精度的凸轮靠模。我厂曾采用过标准凸轮反靠磨削法,精密分度,逐点磨削法以及电火花线切割加工。然而,用这几种方法加工的质量和效率,都不能令人满意。配气凸轮轮廓如图1所示,是由四段圆     

基于CAE技术的凸轮轮廓曲线设计

针对目前国内企业在间歇运动机构凸轮轮廓曲线设计中所遇到的困难,采用共轭曲线的设计思想和运动模拟仿真的设计思路,并通过案例,介绍了凸轮轮廓曲线的设计方法.通过实体模型验证可知:用此方法得到轮廓曲线的凸轮作为主动件,其从动件的运动状态与初始设定的运动参数相吻合,这一结果给国内企业在解决间歇运动机构凸轮轮廓曲线设计时提供了一种新的思路.     

基于Matlab和Pro/E的凸轮轮廓曲线设计及从动件运动学仿真

以实际工程项目中的直动滚子从动件盘形凸轮机构为例,根据设计要求建立凸轮轮廓曲线的数学模型,利用Matlab进行凸轮轮廓曲线的精确辅助设计以及从动件的运动仿真,将生成的凸轮轮廓线上点坐标导入Pro/E中,实现复杂凸轮的三维建模设计,为凸轮轮廓设计提供了一种简便精确的方法。     

基于Creo3.0凸轮机构设计及机构压力角的分析

以Creo3.0为辅助工具,提出了一种直动推杆盘形凸轮机构在实现不同运动规律时凸轮轮廓曲线的设计方法和基本尺寸的优化设计方法,得到了凸轮轮廓曲线上各点的压力角分布;分析计算了一定凸轮轮廓曲线下摆动从动杆盘形凸轮机构压力角的分布规律。该方法简单直观,并具有较高的设计精度。     

一种盘形凸轮轮廓曲线绘制装置的设计

针对盘形凸轮轮廓曲线绘制过程复杂、精确度低和参数对应关系不直观等问题,设计一种可连续、准确绘制盘形凸轮轮廓曲线的装置。利用凸轮轮廓曲线反求原理,结合机械运动的变换、合成与分解,对装置的传动方案和总体布置进行设计;通过分析装置的运动特征,对传动机构、基圆调整机构和偏心距调整机构等进行设计。在MATLAB中仿真对比绘制曲线与理论曲线,并在CATIA软件中建模仿真并制作实物,结果表明:所设计的凸轮轮廓曲线绘制装置可实现凸轮轮廓曲线绘制、基圆半径调整和偏心距调整等功能,验证了设计的可行性。所设计的凸轮轮廓曲线绘制装置操作简便,可准确清晰地绘制出凸轮轮廓曲线,提高了凸轮轮廓曲线的绘制精度和凸轮轮廓曲线分析的直观性。