本文對一種新型的發(fā)動機——凸輪活塞式發(fā)動機進行研究設計。此類發(fā)動機與傳統(tǒng)的曲柄連桿發(fā)動機相比，具有高動力、節(jié)能、穩(wěn)定性好、可靠性高和質(zhì)量輕以及便于得到獨立的壓縮比和膨脹比等優(yōu)越性。本文對此類發(fā)動機的研究主要完成了以下工作： 分析了此發(fā)動機的基本工作原理，對其結(jié)構(gòu)、運動參數(shù)以及核心部件——圓柱凸輪機構(gòu)進行設計和優(yōu)化計算。 在設計圓柱凸輪機構(gòu)的運動規(guī)律時，輪廓曲線分別采用組合多項式運動規(guī)律和組合正弦運動規(guī)律替代基本運動規(guī)律，建立了相應的通用方程，然后采用極大極小法對多個特性值進行優(yōu)化。優(yōu)化過程采用MATLAB優(yōu)化工具箱所提供的優(yōu)化函數(shù)求解本文提出的多目標優(yōu)化問題。通過優(yōu)化結(jié)果分析比較，利用本文所建立的通用的運動規(guī)律，對其優(yōu)化之后得到的運動規(guī)律較常規(guī)的運動規(guī)律的特性值有明顯的改善。 通過極坐標法，建立理論輪廓線方程與實際輪廓線方程之間的關系。采用極坐標法可以方便地求解空間機構(gòu)的設計問題，在設計空間圓柱凸輪時采用極坐標方法設計輪廓線。 在完成凸輪機構(gòu)的設計計算之后，建立了凸輪活塞發(fā)動機圓柱凸輪機構(gòu)三維模型，進行虛擬裝配和運動仿真。

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 內(nèi)燃機發(fā)展史
    1.2 凸輪活塞式發(fā)動機的研究方向
    1.3 凸輪機構(gòu)的發(fā)展概況
        1.3.1 凸輪機構(gòu)的設計進展
        1.3.2 凸輪的優(yōu)化設計
    1.4 計算機仿真
        1.4.1 數(shù)字化仿真的基本步驟
        1.4.2 數(shù)字化仿真軟件
    1.5 課題來源及研究意義
    1.6 論文主要研究內(nèi)容
第二章 凸輪發(fā)動機工作原理和發(fā)動機參數(shù)
    2.1 凸輪發(fā)動機工作原理
    2.2 發(fā)動機的性能指標
    2.3 發(fā)動機的運動參數(shù)
        2.3.1 主軸轉(zhuǎn)角
        2.3.2 配氣相位
        2.3.3 點火時刻
    2.4 本章小結(jié)
第三章 圓柱凸輪機構(gòu)運動規(guī)律的設計和優(yōu)化
    3.1 凸輪機構(gòu)運動規(guī)律的初步設計
    3.2 凸輪機構(gòu)運動規(guī)律的優(yōu)化設計
        3.2.1 優(yōu)化改進正弦加速度曲線
        3.2.2 組合多項式運動規(guī)律設計和優(yōu)化
    3.3 本章小結(jié)
第四章 凸輪發(fā)動機的凸輪機構(gòu)的參數(shù)設計
    4.1 活塞行程的確定
    4.2 圓柱凸輪輪廓的確定
        4.2.1 圓柱凸輪理論輪廓曲線方程
        4.2.2 圓柱凸輪實際輪廓曲線方程
        4.2.3 圓柱凸輪輪廓構(gòu)建
    4.3 圓柱凸輪機構(gòu)其它重要零件的設計
        4.3.1 氣缸的設計
        4.3.2 活塞的設計
        4.3.3 滾子的設計
        4.3.4 凸輪軸的設計
        4.3.5 軸承的選擇
        4.3.6 氣缸體和氣缸蓋的設計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 凸輪發(fā)動機凸輪機構(gòu)虛擬裝配和運動仿真
    5.1 凸輪發(fā)動機凸輪機構(gòu)虛擬裝配
        5.1.1 凸輪凸輪軸裝配體
        5.1.2 活塞裝配體
        5.1.3 氣缸和套筒的虛擬裝配
        5.1.4 活塞裝配體與凸輪的虛擬裝配
    5.2 凸輪機構(gòu)的運動仿真
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻



本文編號：3766590