连续可变配气凸轮机构的研究

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1、分类号：密级：公开学号：2015200819单位代码：10759石河子大学硕士学位论文连续可变配气凸轮机构的研究学位申请人姚强强指导教师胡斌教授申请学位门类级别工学硕士学科、专业名称车辆工程研究方向车辆现代设计理论与方法所在学院机械电气工程学院中国·新疆·石河子2018年6月ResearchonContinuousVariableValveCammechanismADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirement

2、sfortheDegreeofMasterofEngineeringByYaoQiang-qiang(VehicleEngineering)DissertationSupervisor:Prof.HuBinJune，2018石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生

3、签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要随着现代工业水平的提高，汽车制造业高速发展，以“节能、高效、环保”为目标的可变配气技术成为汽车新技术的主要研究热点之一。目前可变配气技术按有无凸轮

4、可分为无凸轮和基于凸轮设计的可变配气技术，其中无凸轮配气技术按驱动原理可为电气驱动、电液驱动和电磁驱动。基于凸轮设计的可变配气技术具有机构简单，传动可靠等优点。本文针对目前基于凸轮机械式可变配气技术只能实现“阶段式、跳跃式”配气问题，提出基于锥形凸轮设计的连续可变配气方案。本文分析了负荷特性和混合气过量空气系数相互关系，理想混合气特性，发动机外特性曲线，结果表明：在中小负荷工况时，转速上升，混合气浓度增大；大负荷工况下时，转速上升，混合气浓度变稀，过量空气系数增大；分析了配气相位角及气门升程变化对汽缸内进排气量的影

5、响规律：配气相位角改变时，不同时刻汽缸内压力发生变化；气门升程发生变化时，进气迟闭角对进气终了压力影响较大。设计一种基于锥形凸轮（沿凸轮轴方向凸轮的轮廓发生渐变，呈锥状）的连续可变配气凸轮机构，运用Solidworks软件对整体机构进行设计建模。分析锥形凸轮沿轴向相对运动时驱动机构状态与参数，建立运动模型，通过对运动模型的分析，确定驱动机构关键部件结构参数。运用3D激光扫描仪，获得GY6-60发动机配气凸轮基本参数：基圆半径R=10.5mm，缓冲段净升程h0=0.1mm，工作段净升程h=4.5mm；以气门升程为目标

6、参数，通过确定锥形凸轮端面型线方程建立沿着凸轮轴轴向渐变的锥形凸轮型面及其连接过渡曲线，凸轮轮廓曲面及其连接曲面连接光滑，实现配气相位及气门升程的连续可变，实现锥形凸轮缓冲段包角ɑ0=20°~25°，工作段半包角ɑB=55°~60°，工作段净升程h=2.731mm~4.731mm变化。针对连续可变配气凸轮机构，建立了其动力学模型，运用动态静力学方法建立解析形式的刚体动力学基本方程，分析各个关键部件受力特点；利用ADAMS软件完成对连续可变配气凸轮机构的仿真分析，验证理论研究的可行性。升程曲线显示：实现了升程从14.

7、50mm到15.97mm范围内的变化，且大端面和小端面升程相对误差分别为1.41%和0.7%，均小于2.5%，满足要求；速度曲线表明：当转速增大时，同一位置速度峰值逐渐增大；当转速为1000d/s时，最大速度为200mm/s，速度峰值出现2次，当转速为9000d/s时，最大速度为1750mm/s，速度峰值出现20次，峰值频次增多，峰值时间间隔减小；加速度曲线表明：转速增大，加速度峰值增大，滚动体在锥形凸轮工作面上会产生一定程度的振动。关键词：配气相位；气门升程；锥形凸轮；可变配气IAbstractWiththeim

8、provementofmodernindustrialtechnology,theautomobilemanufactureindustryisdevelopingrapidly.Andthenewautomobiletechnologyofthevariablevalvedistributionthatwiththegoalofenergysaving,h