毕业设计说明书配气机构的设计姓名:所属院校:专业:班级:学号:指导教师:目录概述1、配气机构的功用 (6)2、配气机构的设计要求 (6)3、配气机构计算参数的确定 (7)一、凸轮轴的设计:1、凸轮轴的设计要求 (7)2、凸轮轴的结构 (7)3、凸轮轴的选材 (7)4、凸轮轴的支承轴颈轴承的材料 (7)5、凸轮轴的定位方式 (7)6、凸轮轴的最小尺寸定位方式 (7)7、凸轮轴的热处理工艺......................................................................................... (8)8、凸轮轴的损坏形式......................................................................................... (8)9、凸轮轴的计算........................................................................................ (9)二、凸轮的设计1、凸轮设计的要求 (10)2、凸轮基圆设计 (11)①基圆半径的确定......................................................................................... (13)②凸轮位置的确定......................................................................................... (13)③配气相位与凸轮的作用角......................................................................................... (14)④凸轮顶部的圆弧半径......................................................................................... (14)三、挺柱的设计1、挺柱的结构 (10)2、挺柱的材料 (15)3、平面挺柱导向面与导向孔之间挤压应力的计算 (16)4、平面挺柱的最大速度......................................................................................... (16)5、凸轮与挺柱间接触应力的计算 (17)6、挺柱导向面直径r d与长度r L按照下面的公式确定 (18)7、挺柱头部球面支座的设计 (19)8、凸轮和挺柱的主要损坏形式及其预防 (19)四、推杆的设计1、推杆的功能 (20)2、推杆的材料 (20)3、推杆的结构形式......................................................................................... (20)4、尺寸设计......................................................................................... (20)5、推杆稳定性安全系数的确定 (20)6、推杆球头与挺柱球面支座,推杆球头与摇臂调节螺钉球面支座间接触应力的计算......................................................................................... .................................21五、摇臂的设计1、摇臂的工作原理 (22)2、摇臂的结构 (22)3、摇臂比 (22)4、摇臂润滑 (2)25、摇臂的定位......................................................................................... (23)6、摇臂的材料......................................................................................... (23)7、摇臂与气门杆顶面间接触应力的计算 (23)六、气门组的设计1、气门的设计 (25)➢1)气门设计的基本要求.................................................................................... (25)➢ 2)气门的工作条件分析.................................................................................... (25)➢ 3)气门材料的选择.................................................................................... (26)➢ 4)气门头的设计.................................................................................... (27)➢ 5)气门杆的设计.................................................................................................................292、气门旋转机构的设计 (30)3、气门座圈的设计 (30)4、气门导管的设计 (32)5、气门的主要损坏形式和预防措 (33)七、气门弹簧的设计1、气门弹簧的设计要求 (34)2、气门弹簧的作用 (35)3、气门弹簧的工作条件 (35)4、气门弹簧的结构 (35)5、气门弹簧的选材 (35)6、气门弹簧特性曲线与气门惯性力曲线的配合 (36)7、气门弹簧的有关计算 (37)➢1)弹簧的最大弹力.................................................................................... (37)➢ 2)弹簧最小的弹力.................................................................................... (38)➢ 3)弹簧的刚度.................................................................................... ...........................38➢ 4)弹簧变形.................................................................................... (38)➢ 5)内、外弹簧之间的负荷分配 (39)➢ 6)内外弹簧的刚度.................................................................................... (39)➢ 7)弹簧的尺寸.................................................................................... (40)8、提高气门弹簧疲劳强度的措施 (42)参考文献 (43)致谢..................................................................................................... .. (43)配气机构的设计概述1、配气机构的功用:是完成换气过程,根据发动机气缸的工作循环次序,定时地开启和关闭进、排气门,不断的用新鲜的气体来气缸内上一循环的的废气。
2、配气机构的要求:对于一个正常工作的配气机构应该具有如下的要求:① 进、排气门的时间足够大,泵气损失小,配气正时恰当,在排气过程中能较好的排出废气,进气过程中能吸入较多的新鲜空气,因而使发动机具有较高的充量系数和合适的扭矩特性。
② 振动、噪声较小,并且工作可靠和耐磨。
③ 结构简单、紧凑。
④ 为了减轻惯性负荷,使配气机构运动零件的质量减到最小。
3、配气机构设计的计算参数确定:从确定气门座处的通过截面Fxn 以及确定喉口流通截面rop f 开始。
气阀处的流通截面积根据气体不可压缩连续流动的条件确定,也即在额定转速I 情况,气门最大升程时,按气门座截面处假设的平均速度来确定。
已知:气缸直径D=95,气道喉口的最带直径,在气缸直径D ,配气机构的结构方案以及燃烧是的形式都已给定的情况下,气门布置在气缸上可能性的限制。
进气门drop 的数值应大于下列规定的范围:采用气门顶置式:D drop )52.0~35.0(=, 则可以得到:)9.44~25.33(=drop , 根据柴油机的195B 的结构,选择drop =36mm, 排气门的气道喉口的直径,通常取得比进气门的气道喉口直径小10%~~20%,气阀升程h 时,某研究瞬间具有圆锥密封面之气门的流通截面为:()a a a drop hkn Fkn 2cos sin cos *+=π式中a —气门头斜面角(现代发动机上,a=45度);hkn气门的升程,它的取值一般是气门头的25%左右,气门头的直径是40.mm,则:hkn=10mm所以: f kn=()aaadrophknFkn2cossincos*+=π=10π(35*COS45+10*Sin45*Cos45)=865mm对drop进行校核:∵Frop=(1.1~1.2)Fxn=(1.1~1.2)x865=(951.5~1038) 取1000mm喉口的直径为:drop=143./4Frop x10=36mm∴喉口的直径经过检验取值正确。
一、凸轮轴的设计1、凸轮轴设计的要求:1)正确的设计进排气凸轮的位置,实现配气正时,使柴油机正确的按照一定规律运转。
2)从柴油机的总体布局来设计凸轮的允许弯曲变形,合理的计算出支撑它的轴颈数目,轴颈的直径、和凸轮轴的最小直径尺寸。