本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)凸輪—挺柱磨損分析與摩擦副匹配試驗(yàn)研究

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【摘要】：配氣機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)的重要部件之一,它設(shè)計(jì)的是否合理將直接影響到柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性以及工作穩(wěn)定性、可靠性和排放性能。隨著人們對(duì)柴油機(jī)性能要求的不斷提高,發(fā)動(dòng)機(jī)不斷地向著高速化、高功率發(fā)展,其強(qiáng)化程度也在不斷加強(qiáng)。同時(shí),配氣機(jī)構(gòu)的工作條件也在不斷惡化,因此柴油機(jī)必須能夠在高速運(yùn)行的工況下仍然能夠平穩(wěn)可靠地工作。其中,配氣機(jī)構(gòu)的磨損對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能和使用壽命有著十分重要的意義。并且現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)由傳統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)發(fā)展到以壽命長(zhǎng)且使用可靠性、精度和效率高為主要指標(biāo)的新階段。因此,要對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出更高要求,對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的摩擦磨損進(jìn)行分析研究是十分有必要的。本文以某國(guó)產(chǎn)農(nóng)用四氣門柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象。在分析研究了一些相關(guān)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r,分析了配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性以及配氣凸輪的評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)優(yōu)化凸輪型線,增大最小曲率半徑以及減小彈簧剛度來(lái)降低接觸應(yīng)力;同時(shí)對(duì)凸輪—挺柱二者的形狀結(jié)構(gòu)、空間位置、材料、硬度進(jìn)行了匹配優(yōu)化分析。對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果設(shè)計(jì)了合理的試驗(yàn)方案,進(jìn)行了詳細(xì)的試驗(yàn)驗(yàn)證。具體工作包括:(1)對(duì)柴油機(jī)所出現(xiàn)的凸輪挺柱磨損現(xiàn)象進(jìn)行分析,找出磨損原因。具體是從凸輪和挺柱兩個(gè)方面出發(fā):結(jié)合原凸輪圖紙升程表,利用MATLAB軟件可得到原凸輪升程、速度和加速度曲線。計(jì)算出凸輪挺柱間最大接觸應(yīng)力、豐滿系數(shù)、最小曲率半徑等相關(guān)參數(shù)的結(jié)果。(2)從凸輪和挺柱的硬度及材料的匹配、潤(rùn)滑情況以及接觸應(yīng)力三個(gè)方面出發(fā),通過(guò)對(duì)曲線和參數(shù)的分析,對(duì)原凸輪配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)找出磨損原因,提出改進(jìn)措施進(jìn)行改進(jìn)。(3)在保持柴油機(jī)原有動(dòng)力性能的基礎(chǔ)上,對(duì)凸輪和挺柱以及兩者之間的匹配進(jìn)行改進(jìn),并對(duì)配氣凸輪型線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),來(lái)改善原配氣凸輪存在的磨損問(wèn)題。新凸輪型線具體是采用等加速-等速緩沖段和高次多項(xiàng)式工作段。結(jié)合原凸輪型線的計(jì)算分析,選出多組新的設(shè)計(jì)參數(shù),利用MATLAB軟件的數(shù)據(jù)計(jì)算和圖形輸出功能,可得出多組凸輪型線結(jié)果。(4)對(duì)MATLAB軟件計(jì)算出的多組凸輪型線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算分析,且通過(guò)各性能參數(shù)的分析,綜合比較所得的幾組型線并和原凸輪型線進(jìn)行對(duì)比分析,選取出一組最優(yōu)的凸輪型線結(jié)果。(5)制定合理的試驗(yàn)方案,對(duì)優(yōu)化后的凸輪進(jìn)行可靠性試驗(yàn),測(cè)量出磨損量。并和原磨損量對(duì)比分析,觀察挺柱磨損是否改善,優(yōu)化后型線是否滿足需求。如不滿足需進(jìn)行繼續(xù)優(yōu)化改進(jìn)。
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK423

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1144025