旋轉(zhuǎn)閥式配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘 要 配氣機(jī)構(gòu)是 發(fā)動(dòng)機(jī) 的重要 機(jī)構(gòu)之 一，其設(shè)計(jì)好壞對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、可靠性和壽 命 有著 很大的影響。現(xiàn)階段我們普遍使 用的 是往復(fù)式頂桿氣門(mén)進(jìn)排氣裝置， 其不 足 之 處在 于： 1）噪音比較大； 2）內(nèi)燃機(jī)是自然吸氣的， 傳統(tǒng) 頂桿氣門(mén)裝置由凸輪驅(qū) 動(dòng) ，一 旦凸輪形線確定，氣門(mén)最大開(kāi)度 和相 位配合角度也隨之確定。而氣動(dòng) 發(fā)動(dòng) 機(jī) 進(jìn) 氣要 求壓力和流量可調(diào)節(jié)，即要求進(jìn) 氣相 位可調(diào)。所以傳統(tǒng)頂桿氣門(mén)進(jìn)排 氣裝 置 不能滿足氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。 為了改 善和 克服 傳統(tǒng)氣 動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī) 所采 用 的往 復(fù) 開(kāi)閉氣 門(mén)振 動(dòng)大 及進(jìn) 氣角度 問(wèn) 題 ，本 實(shí)用新型往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)閥 配氣 機(jī)構(gòu)提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn) 氣門(mén) 配 氣 機(jī)構(gòu) 。本實(shí)用新型配氣機(jī)構(gòu)采用了旋 轉(zhuǎn)閥 ，旋轉(zhuǎn)閥體是一個(gè)管狀回轉(zhuǎn)體， 安裝 在 氣 缸蓋 中。曲軸通過(guò)正時(shí)帶輪、正時(shí)皮 帶帶 動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)、排氣 道沿 閥 體 軸向 排列，閥體外圓周面開(kāi)有旋轉(zhuǎn)閥 進(jìn)、 排氣口，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)、排氣口分別 將旋 轉(zhuǎn) 閥 進(jìn)氣 道、排氣道與燃燒室連通，旋轉(zhuǎn) 閥進(jìn) 氣道和旋轉(zhuǎn)閥排氣道分別與進(jìn)氣 管、 排 氣 管連 結(jié)。由于采用了旋轉(zhuǎn)氣門(mén)， 免除 了配 氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有效減小了 氣門(mén) 開(kāi) 閉的震動(dòng) ，使整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)大大減小。由于進(jìn)、排氣通道設(shè) 計(jì)在一 個(gè)旋轉(zhuǎn) 體中 ， 傳動(dòng)件很少。本實(shí)用新型特別適用于小型單或多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。 關(guān)鍵詞： 配氣機(jī)構(gòu)；頂桿氣門(mén)；旋轉(zhuǎn)閥 I 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 he is of of e,it a en a it is is is en by to m of be of be of co of en In to ve u en a a is a st ce of ex ex po co of of a of is in of so n of en As st in a mu n e; I 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 目 錄 摘 要 . I .一章 緒論 . 配氣 機(jī)構(gòu)的 研究歷 程 . 1 配氣 機(jī)構(gòu)的 發(fā)展 . 1 配氣 機(jī)轉(zhuǎn)軸 閥機(jī)與 氣門(mén)機(jī) 的結(jié)構(gòu) 及性能 比 較 . 2 第二章 配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成 . 3 新型 配氣機(jī) 構(gòu)的機(jī) 構(gòu)原理 . 3 新型 配氣機(jī) 構(gòu)的功 用 . 3 新型 配氣機(jī) 構(gòu)的組 成 . 3 新型 配氣機(jī) 構(gòu)的工 作原理 . 4 第三章 配氣機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) . 6 新型 配氣機(jī) 構(gòu)的設(shè) 計(jì)要求 . 6 配氣 機(jī)構(gòu)設(shè) 計(jì)的主 要任務(wù) . 6 配氣機(jī)構(gòu)氣 缸蓋的 設(shè)計(jì) . 6 氣缸蓋的作 用 . 6 氣缸蓋的設(shè) 計(jì)原則 . 6 氣缸蓋的結(jié) 構(gòu) . 7 氣缸 蓋的材 料 . 7 氣缸 蓋壁厚 設(shè)計(jì) . 7 齒輪傳動(dòng)的 計(jì)算 . 選擇材料、 熱處理 方法及 精度等 級(jí) . 8 鏈輪的設(shè)計(jì) 與校核 . 11 選擇材料、 熱處理 方法及 精度等 級(jí) . 11 旋轉(zhuǎn)軸的設(shè) 計(jì)與校 核 . 13 旋轉(zhuǎn)軸的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) . 13 旋轉(zhuǎn) 軸的校 核 . 14 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 四章 五章 六章 軸承 的選擇 與校核 . 21 其他 結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì) . 22 法蘭 盤(pán)的設(shè) 計(jì) . 22 溝槽的設(shè)計(jì) . 23 齒輪盒的設(shè) 計(jì) . 23 缸頭側(cè)蓋的 設(shè)計(jì) . 24 配氣機(jī)構(gòu)的配氣相位 . 25 進(jìn)氣 口和排 氣口的 設(shè)計(jì) . 26 進(jìn)、排氣配 氣相位 . 27 進(jìn)氣 門(mén)的配 氣相位 . 27 氣門(mén)的配 氣相位 . 27 排氣閥配 氣配合 相位 . 28 配合公差的選擇 . 30 齒輪 內(nèi)孔和 軸的配 合 . 30 鍵的 選擇 . 30 齒輪 與軸的 配合 . 31 軸和 軸承的 配合 . 31 軸和 缸蓋的 配合 . 32 三維立體圖 . 33 結(jié)束語(yǔ) . 36 參考文獻(xiàn) . 37 致 謝 . 38 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 第一章 緒論 1 氣機(jī)構(gòu)的 研究歷 程 作為 發(fā)動(dòng)機(jī) 的重要 組成部 件，配氣機(jī)構(gòu)的研究?jī)?nèi)容從最初單純的凸輪經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì) ， 發(fā) 展到 常將配氣機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈當(dāng)作完全剛 性物 體只進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算， 再發(fā)展到 了整 個(gè) 配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的綜合研究 。國(guó)外自 20 世紀(jì)初就有許多學(xué)者開(kāi)始進(jìn)行這 方面的深入研究 ；相比而言，國(guó)內(nèi)則起步較遲， 20 世紀(jì) 70 年代起才開(kāi)始全面研究 凸輪設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析，研究的重點(diǎn)放在凸輪型線設(shè)計(jì)、多質(zhì)量動(dòng)力學(xué)研究方面。 由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的整 體性完整，制造精度提高，發(fā)動(dòng) 機(jī)配 氣 機(jī) 構(gòu)的 整體性能改善，加上一些計(jì)算機(jī) 軟件 的出現(xiàn)，繪圖更加方便，模擬的 更加 真 實(shí) ，配 氣機(jī)構(gòu)在現(xiàn)代化社會(huì)得到了極大 的發(fā) 展，在我們生產(chǎn)和生活中得到了 廣泛 應(yīng) 用。在 21 世紀(jì)初，軸閥式配氣機(jī)構(gòu)開(kāi)始興起，由于受到國(guó)外先進(jìn)技術(shù)輸出的限制 ， 至 今為 止，旋轉(zhuǎn)軸閥式配氣機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi) 一直 沒(méi)有得到好的發(fā)展和運(yùn)用，只是 在少 數(shù) 行業(yè)有所運(yùn)用，旋轉(zhuǎn)閥式配氣裝置正處于萌芽階段。 1 配氣機(jī)構(gòu)的 發(fā)展 隨著內(nèi)燃機(jī) 高功率、高速 化發(fā)展 ，人們對(duì)其性能指標(biāo)的要求更高，這給配氣機(jī) 構(gòu) 的設(shè)計(jì)以及制造工藝增加了難度。目前廣泛采用的是氣門(mén)凸輪式配氣機(jī)構(gòu)，它具 有保證氣缸密封性的優(yōu)點(diǎn)。配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容歸納起來(lái)主要有兩個(gè)方面，一方 面是零部件的設(shè)計(jì)，包括凸輪型 線，氣門(mén)搖臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，氣門(mén)彈簧及氣門(mén)等零部 件的設(shè)計(jì)，其中又以凸輪型線的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，這是因?yàn)橥馆喿鳛檎麄€(gè)機(jī)構(gòu)的原動(dòng) 件，它直接控制整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。另一方面是機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，而對(duì)于機(jī)構(gòu)動(dòng)力 性能的研究，又主要集中在氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律上。國(guó)外對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的振動(dòng)模型、摩擦 及配氣相位和可變氣門(mén)正時(shí)等的研究有一些報(bào)道。國(guó)內(nèi)也在致力于研究更精確的氣 門(mén)振動(dòng)模型 、凸輪挺柱副的動(dòng)力潤(rùn)滑、非對(duì)稱凸輪 型線以 及凸輪 型線的 擬合等 問(wèn)題 ， 主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）設(shè)計(jì)了許多性能優(yōu)良的凸輪型線； （ 2）配氣機(jī)構(gòu) 由剛性設(shè)計(jì)發(fā)展為彈性設(shè)計(jì)； （ 3）由孤立研究凸輪設(shè)計(jì)發(fā)展到配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 1 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 內(nèi)燃 機(jī)配氣 凸輪的 研究已 經(jīng)涉及 到配氣 機(jī)構(gòu)性 能的各 個(gè)方面 ，包括 型線、 挺柱 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、氣門(mén)振動(dòng)模型、挺柱與凸輪的接觸應(yīng)力、摩擦應(yīng)力等。在研究更精確 的氣門(mén)振動(dòng)模型、凸輪挺柱副的動(dòng)力潤(rùn)滑、非對(duì)稱凸輪型線以及凸輪型線的擬合等 方面上，國(guó)內(nèi)外都有很大的發(fā)展。 1 配氣機(jī)轉(zhuǎn)軸 閥機(jī)與 氣門(mén)機(jī) 的結(jié)構(gòu) 及性能 比較 (1)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單： 軸閥機(jī) 比氣門(mén) 機(jī)相對(duì) 減少 6 0%的零部件，且取消了凸輪，加工工 藝較氣門(mén)機(jī)簡(jiǎn)單。 (2)散熱 性好：軸閥機(jī)在旋轉(zhuǎn)進(jìn)排氣閥軸的同一通道內(nèi)完成進(jìn)排氣功能，進(jìn)排氣 變替進(jìn)行，散熱充分，不易出現(xiàn)氣門(mén)機(jī)氣門(mén)頭的局部過(guò)熱現(xiàn)象。 (3)進(jìn)排 氣通暢 ：旋轉(zhuǎn)進(jìn)排氣閥軸上的進(jìn)排氣通道無(wú)阻隔，進(jìn)排氣暢通，氣門(mén)機(jī) 因氣門(mén)的阻隔進(jìn)排氣時(shí)氣流繞行而產(chǎn)生阻力，為保證進(jìn)排氣充分，多數(shù)采用加大氣 門(mén)尺寸或增加氣門(mén)數(shù)量。而軸閥機(jī)能保證足夠的進(jìn)排氣量。 (4)空氣 與燃油 的混合 充分：軸閥機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)排氣閥軸的進(jìn)排氣通道可根據(jù)內(nèi)燃 機(jī)工作需要設(shè)定適宜 的氣流形式，使空氣與燃油充分混合均勻由于新鮮可燃混 合氣是旋轉(zhuǎn)進(jìn)入氣缸內(nèi)，對(duì)缸內(nèi)局部過(guò)熱點(diǎn)起到降溫作用，可避免爆震的發(fā)生。而 氣門(mén)機(jī)因氣門(mén)的分布限制難以做到適宜的氣流形式。 (5)進(jìn)排 氣門(mén)疊 開(kāi)角減 ?。狠S閥機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)排氣閥軸進(jìn)排氣共用同一通道，氣門(mén) 疊開(kāi)角就氣門(mén)機(jī)面言減小 80 ，約 5度至 8 度甚至再小，也能達(dá)到氣門(mén)機(jī)現(xiàn)有的效果 ， 氣門(mén)機(jī)的氣門(mén)疊開(kāi)角約在 30度至 50度之間。因此軸閥機(jī)充分利用了有效功率，增加 了動(dòng)力，降低了能耗，并減少了排放污染。 (6)工作 噪音降 低：由于軸閥機(jī)的配氣方式是旋轉(zhuǎn) 啟閉的，減少了往復(fù) 運(yùn)動(dòng)的 沖 擊，很大程度上降低了工作噪音，同時(shí)也降低了配氣機(jī)構(gòu)的功率耗損。 (7)進(jìn)排 氣的時(shí) 間延長(zhǎng) ：軸閥機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)排氣閥軸截面為圓，其有效的進(jìn)氣或捧 氣時(shí)間角大于 4 5度，而氣門(mén) 機(jī)的進(jìn) 排氣門(mén) 的啟閉 受凸輪 軸制約 ，其進(jìn) 氣或排 氣的時(shí) 間角小于 45度。 因而在 同一轉(zhuǎn) 速的內(nèi) 燃機(jī)上 軸閥機(jī) 的進(jìn)排 氣時(shí)間 優(yōu)于氣 門(mén)機(jī)的 進(jìn)排 氣時(shí)間。 (8) 體積 縮?。狠S閥機(jī)與氣門(mén)機(jī)相比由于零部件的減少，整機(jī)的體積和高度相對(duì) 縮小。 2 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè) 論文 第二章 配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成 2 型配氣機(jī) 構(gòu)的機(jī) 構(gòu)原理 旋轉(zhuǎn)軸閥通過(guò)軸承裝配在頂蓋和氣 缸蓋 結(jié)合形成的軸孔中，旋轉(zhuǎn)軸閥的 一端 安 裝 正時(shí) 齒輪，氣缸蓋的軸座與氣缸對(duì)應(yīng) 的部 位設(shè)置氣缸進(jìn)排氣口與氣缸相通 ，頂 蓋 側(cè) 面設(shè) 置進(jìn)排氣通道與進(jìn)排氣歧管連接 ，在 旋轉(zhuǎn)軸閥上按配氣相位設(shè)置徑向 進(jìn)排 氣 閥 道， 分別與氣缸蓋上的氣缸進(jìn)排氣口 和頂 蓋上進(jìn)排氣通道相對(duì)應(yīng)，按配氣 相位 相 應(yīng) 形成 進(jìn)排氣通路，完成進(jìn)排氣控制功 能。 旋轉(zhuǎn)軸閥式配氣機(jī)構(gòu)有單軸閥和 雙軸 閥 兩 種形 式，旋轉(zhuǎn)軸閥有實(shí)體軸閥和中空 軸閥 兩種形式。可變配氣控制由液壓 推動(dòng) 實(shí) 現(xiàn) 。旋 轉(zhuǎn)軸閥式配氣機(jī)構(gòu)可以簡(jiǎn)化機(jī)械 結(jié)構(gòu) ，提高可靠性，降低功率消耗， 適用 各 種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。 2 新型配氣機(jī) 構(gòu)的功 用 配 氣機(jī)構(gòu)的功用 ：按發(fā)動(dòng)機(jī)每 一氣缸內(nèi)所 進(jìn)行的工作循 環(huán)或點(diǎn)火次序 的要求， 定 時(shí)地 開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門(mén)，使新鮮 可燃 混合氣（氣油機(jī)）或空氣（柴油 機(jī)） 得 以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。 對(duì) 配氣機(jī)構(gòu)的要 求：降低噪音 ，增加耐久 度，減小進(jìn)氣 和排 氣的阻力 ，使進(jìn)氣 和排氣都盡可能充分和完善 。 2 新型配氣機(jī) 構(gòu)的組 成 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)排氣裝置，其特征是它主要包括缸頭（ 7）、旋轉(zhuǎn) 進(jìn)氣閥（ 5） 和 旋轉(zhuǎn) 排氣閥（ 3），缸頭 中具 有兩個(gè)與軸線平行的圓柱孔及分 別與 圓柱孔正交并貫 穿于缸頭的進(jìn)氣通道（ 21）和 排氣通 道（ 2 2），旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥（ 5）和旋轉(zhuǎn)排氣閥（ 3） 以裝置在缸頭（ 7）的軸 承（ 13）為支撐分別位于兩個(gè)圓柱孔中，在旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥（ 5） 和旋轉(zhuǎn)排氣閥（ 3）的徑向分別有進(jìn)氣孔（ 8 ）和排氣孔（ 4） ,與缸 頭的進(jìn) 氣通道 （ 21） 和 排氣 通道（ 22）相對(duì)應(yīng)，在旋 轉(zhuǎn)進(jìn) 氣閥（ 5）和旋 轉(zhuǎn)排 氣閥（ 3）的外壁具 有與 設(shè) 在缸頭中的油路通道（ 2）連通的縱向溝槽（ 9）和周向溝槽（ 10），旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥（ 5） 和旋轉(zhuǎn)排氣閥（ 3）的一 端由固 定在缸 頭的缸 蓋（ 6）密封，另一端各固定有齒輪（ 15） 和齒輪（ 20），該兩個(gè)齒輪相互嚙合，其中在一旋轉(zhuǎn)閥端裝置法蘭（ 18），法蘭（ 18） 3 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 與驅(qū)動(dòng)軸相連接的鏈輪（ 16）相連。 按 上 述要求 所述 的氣 動(dòng)氣 車(chē)發(fā) 動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn) 閥 進(jìn) 排氣 裝置 ，其 特征 是所 說(shuō)的 鏈輪 （ 16）上 設(shè)置數(shù) 個(gè)腰形 孔（ 1 7），鏈輪（ 16）與 法蘭（ 18）通 過(guò)穿越 腰形孔 （ 17）的 微調(diào)螺絲（ 19）相連。 其結(jié)構(gòu)如下 圖 2 1、機(jī)油油路通道入口 2、機(jī)油油路通道 3、排氣閥 4、排氣口 5、進(jìn)氣閥 6、缸頭側(cè)蓋 7、缸蓋 8、進(jìn)氣口 9、縱向溝槽 10、周向溝槽 11、油封 12、齒輪盒 13、軸承 14、鍵 15、從動(dòng)齒輪 16、鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分 17、腰形孔 18、鏈輪固定法蘭 19、微 調(diào)螺絲 20、主動(dòng)齒輪 21、進(jìn)氣通道 22、排氣通道 圖 2動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu) 2 型配氣機(jī) 構(gòu)的工 作原理 參 照?qǐng)D 2動(dòng)氣車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)閥 進(jìn)排 氣裝置主要包括缸頭、旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥和 旋 轉(zhuǎn)排 氣閥。缸頭中具有兩個(gè)與軸線平 行的 圓柱孔及分別與圓柱孔正交并貫 穿于 缸 頭 的進(jìn) 氣通道和排氣通道，旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥 和旋 轉(zhuǎn)排氣閥以裝置在缸頭的軸承為 支撐 分 別 位于 兩個(gè)圓柱孔中，在旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥和 旋轉(zhuǎn) 排氣閥的徑向分別有進(jìn)氣孔和排 氣孔 ， 與 缸頭 的進(jìn)氣通道和排氣 通道相對(duì)應(yīng)， 當(dāng)進(jìn) 氣孔開(kāi)啟進(jìn)氣通道時(shí)排氣孔關(guān)閉 關(guān)閉 排 4 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 氣 通道 ，反之當(dāng)排氣孔開(kāi)啟排氣通道時(shí) 進(jìn)氣 孔關(guān)閉進(jìn)氣通道。為了減少旋轉(zhuǎn) 進(jìn)氣 閥 和 旋轉(zhuǎn)排氣閥的 轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻 力，在旋轉(zhuǎn)進(jìn) 氣閥和旋轉(zhuǎn)排 氣閥的外壁 具有縱向溝槽 9 和周向溝槽 1 0，縱向溝槽 和周向 溝槽與 設(shè)在缸 頭中的 油路通 道 2 連通，缸頭的機(jī)油 油 路通 道入口 1 與油路通道 2 相連，通過(guò)油路通道 2 機(jī)油可以進(jìn)入縱向溝槽和周向 溝槽 ，從而使旋轉(zhuǎn)閥潤(rùn)滑良好。 油封 11 和固定在缸頭一端的端蓋 6 可防止機(jī)油的測(cè) 漏 。在旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣 閥和旋 轉(zhuǎn)排氣 閥的另 一端各 固定有 齒輪 15 和 20，該兩個(gè)齒輪相互嚙 合 ，其 中在一旋轉(zhuǎn)閥端裝置法蘭，法蘭 與驅(qū) 動(dòng)軸相連接的鏈輪相連。為了實(shí) 現(xiàn)進(jìn) 氣 開(kāi)始角度的微調(diào)，通常在鏈輪上設(shè)置數(shù)個(gè)腰形孔（如圖 2鏈輪和法蘭通過(guò)穿越 腰形孔的微調(diào)螺絲 1 9 相連 。 氣 動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行 時(shí)，高壓的壓 縮空氣或氮 氣推動(dòng)活塞， 活塞通過(guò)曲柄 推動(dòng)曲軸 帶 動(dòng)轉(zhuǎn) 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸驅(qū) 動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)。如圖 2動(dòng)機(jī)活塞運(yùn) 行到上止 點(diǎn) A 后 0 曲 軸轉(zhuǎn)角，進(jìn)氣 旋轉(zhuǎn)閥 的進(jìn)氣 孔開(kāi)啟 缸頭進(jìn) 氣通道 ，進(jìn)氣開(kāi)始。當(dāng)進(jìn)氣過(guò)程 持續(xù)了 4 曲 軸轉(zhuǎn) 角，即圖中 C 點(diǎn) 到 D 點(diǎn) 的順時(shí)針角度，進(jìn)氣旋轉(zhuǎn)閥的進(jìn) 氣孔 關(guān)閉缸頭進(jìn)氣通 道 ，進(jìn) 氣過(guò)程結(jié)束。隨后，缸內(nèi)氣體進(jìn) 一步 膨脹做功，當(dāng)活塞運(yùn)行到下止點(diǎn) B 左右 時(shí) ，排氣旋轉(zhuǎn)閥的排氣孔開(kāi)啟缸頭的排氣通道，排氣開(kāi)始。當(dāng)排氣過(guò)程持續(xù)了 4 曲 軸 轉(zhuǎn)角 ，即圖中從 E 點(diǎn) 到 C 點(diǎn) 的順時(shí)針角度。曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)，排 氣旋 轉(zhuǎn)閥的排氣孔關(guān) 閉 缸頭 的排氣通道，排氣過(guò)程結(jié)束，緊 接著 進(jìn)氣過(guò)程重新開(kāi)始。由此，通過(guò) 旋轉(zhuǎn) 閥 進(jìn)排氣裝置的這種循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、排氣過(guò)程。 進(jìn) 氣開(kāi)始的角度 與排氣開(kāi)始的 角度的配合 可以通過(guò)兩個(gè) 齒輪 15 和 20 的 嚙合關(guān) 系 來(lái)調(diào) 整。通過(guò)調(diào)整微調(diào)螺絲，鏈輪可 以相 對(duì)于法蘭做順時(shí)針或逆時(shí)針的移 動(dòng)， 實(shí) 現(xiàn)進(jìn)氣滯后角的微調(diào)。 圖 2輪 圖 2氣相位 5 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 第三章 配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3 型配氣機(jī) 構(gòu)的設(shè) 計(jì)要求 對(duì)于一個(gè)正常工 作的旋轉(zhuǎn)閥式配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有如下的要求： （ 1）進(jìn)、排氣門(mén)的時(shí)間足夠 大， 泵氣損失小，配氣正時(shí)恰當(dāng)，在 排氣 過(guò)程中能 較好的排出廢氣，進(jìn)氣過(guò) 程中 能吸入較多的新鮮空氣，因而使 發(fā)動(dòng) 機(jī)具有較高的充 量系數(shù)和合適的扭矩特性。 （ 2）進(jìn)排氣相 位配合 可以任 意角度 調(diào)整。 （ 3）振動(dòng)、噪 聲較小 ，并且 工作可 靠和耐 磨，機(jī) 械損失 小。 （ 4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、緊湊 。 （ 5）為了減輕 慣性負(fù) 荷，使 配氣機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng) 零件的 質(zhì)量減 到最小 。 （ 6）制造簡(jiǎn)單 ，環(huán)保 ，實(shí)用 性高。 配氣機(jī)構(gòu)設(shè) 計(jì)的主要任務(wù) 旋轉(zhuǎn)閥式 配氣機(jī)構(gòu)設(shè) 計(jì)任務(wù) 主要包 括： （ 1） 氣缸蓋的設(shè)計(jì)； （ 2） 主軸、中間軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度的校核，包括州的布置，軸上槽的設(shè)計(jì)； （ 3） 齒輪的設(shè)計(jì)； （ 4） 進(jìn)、排氣相 位的設(shè) 計(jì)。 配氣機(jī)構(gòu)氣缸蓋的設(shè)計(jì) 3 氣缸 蓋的作 用 氣缸蓋用來(lái)密封氣缸的上面部分，它與活塞頂及氣缸內(nèi)壁共同組成密閉空間。氣 缸 蓋上 還布置有進(jìn)、排氣道，同時(shí)為了 潤(rùn)滑 裝在氣缸蓋上的配氣機(jī)構(gòu)零件， 還設(shè) 有 潤(rùn) 滑油 道等。在旋轉(zhuǎn)閥式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)中 ，氣 缸蓋上 設(shè)有進(jìn)排氣旋轉(zhuǎn)閥，沒(méi)有 冷卻 水 道和火花塞。 3 2 氣缸蓋的設(shè)計(jì)原則 氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形狀十分復(fù)雜，承受 著氣 體爆發(fā)力和氣缸蓋螺栓的預(yù)緊力 。發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工作 時(shí)，氣缸蓋各部分受力很不均勻 ，氣 缸蓋底面受力較大，容易產(chǎn)生受 力過(guò) 大 6 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 而 產(chǎn)生 爆破或者是裂紋，所以氣缸蓋應(yīng) 有一 定的強(qiáng)度和剛度來(lái)承受活塞壓縮 氣體 做 功而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。由此，對(duì)氣缸蓋的設(shè)計(jì)要求是： （ 1 ）要 根據(jù)混 合氣的 形成和 壓縮方 式，合 理布置 氣門(mén) 和 氣道。 （ 2 ）應(yīng) 具有足 夠的強(qiáng) 度和剛 度，保 證承受 機(jī)械應(yīng) 力時(shí)能 可靠工 作，并 保證良 好的 密封。 ( 3)結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單、便于生產(chǎn)，對(duì)裝置在氣氣缸蓋上的機(jī)件要便于拆裝和維修。 3 3 氣缸蓋的結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)閥式配氣機(jī)構(gòu)采用的是單體式 氣缸 蓋，其長(zhǎng)度短，與氣缸體之間的 密封 平 面 小， 加工平面度的要求容易保證，氣 缸蓋 螺栓的壓緊力分布也比較均勻， 受力 不 均 勻時(shí) 氣缸蓋翹曲變形相應(yīng)減小，這將 提高 氣缸蓋密封的可靠性。而且，這 類(lèi)缸 蓋 鑄 造容 易，廢品率低，維修也 比較方便 ，系 列通用化高，便于大量生產(chǎn)；氣 道位 置 精度高，對(duì)配氣有利。 3 氣缸蓋的材料 由于旋轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)和工藝要求，氣 缸蓋 的材料選擇球墨鑄鐵。球墨鑄鐵 是將 接 近 灰鑄 鐵成分（也可包括某些合金元素 ）的 鐵水，經(jīng)鎂或鎂合金或者其它球 化劑 球 化 處理 后而獲得具有球狀石墨的鑄鐵。 由于 這種鑄鐵中的石墨呈球狀，所以 大大 減 輕 了石 墨對(duì)基體的分割作用和尖口作用 。球 墨鑄鐵具有灰鑄鐵的優(yōu)良性能， 又兼 有 鋼的高強(qiáng)度性能，有比鋼更好的耐磨性、抗氧化性、減震性及小的缺口敏感 性 ,它可 以進(jìn)行多種熱處理以提高強(qiáng)度。滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的要求。 3 氣缸蓋壁厚設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)氣缸蓋 的基本 尺寸時(shí) 應(yīng)能保 證其具 有足夠 的強(qiáng)度 和剛度。影響氣缸蓋剛度最 主 要的 尺寸是氣缸蓋的高度。加大高度 ，可 以增加剛度，改善氣缸蓋與氣缸 體之 問(wèn) 的 密封 性，減少螺栓中的動(dòng)應(yīng)力及氣缸 蓋的 安裝應(yīng)力。氣缸蓋的高度與氣門(mén) 進(jìn)、 排 氣 道布 置和氣體壓縮形式等因素有關(guān)。 氣動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸采用旋轉(zhuǎn)軸式，氣缸 蓋高 度 查 8得 H (， D 為氣缸直徑。近代 內(nèi)燃機(jī) 向 高速 、高功率方向發(fā)展，氣缸 蓋高度有適當(dāng)加大的趨勢(shì)，有的高度己達(dá) 直接影響了內(nèi)燃機(jī)的高度。在氣 缸 蓋高 度一定的情況下，為增加剛度， 有些 內(nèi)燃機(jī)采用帽式氣缸蓋或上部帶 凸邊 的 氣 缸蓋 。此外，還可以在氣缸蓋內(nèi)壁設(shè) 置適 當(dāng)?shù)募訌?qiáng)筋，增加受力部位最大 處的 斷 面系數(shù)；也可 以將氣 缸蓋螺 栓孔壁 做成 X 形，以增加螺栓固定時(shí)的剛度。由 D=85 7 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 計(jì)算得 H=（ 0 2） H=8 0缸蓋的外形設(shè) 計(jì)如圖 3 示： 圖 3蓋 3 1 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 選擇材料、熱處理方法及精度等級(jí) 齒輪傳動(dòng)的承載能力主要取決于輪 齒的 材料和幾何尺寸，因此，選擇適 宜的 材 料及熱處理方法是齒輪設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 選擇輪齒的材料及熱處理方法： 1）使材料具有較好的 抗失效性能，齒 面具 有 足夠的硬度和耐磨性，以使 齒面有 叫好的 抗點(diǎn)蝕 、膠合、磨損和抗塑性變形的能力 ； 齒體具有較高的彎曲強(qiáng)度和沖擊韌性，以保證在變載荷和沖擊載荷下不致斷齒。 2） 齒體材料還要 具有良好的 工藝性，易于鍛造、鑄造、切削 和熱處 理等性 能，以達(dá)到 所需要的精度等級(jí)及表面粗糙度。 （ 1） 設(shè)計(jì)基本參 數(shù)與條 件 8 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 齒數(shù) 比 u =1，旋轉(zhuǎn) 軸傳遞 功率 200W ，設(shè)齒 輪的傳 遞效率 1 8 5% ，則齒輪 的傳遞功率 曲軸轉(zhuǎn)速 4000r / 按照機(jī)動(dòng)車(chē) 使用 15 年報(bào)廢的標(biāo) 1 準(zhǔn)。根據(jù)氣門(mén)開(kāi)啟關(guān)閉與汽缸活塞做功行程的關(guān)系 ，可知曲軸轉(zhuǎn)速 與旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速 n 2 之比為 2： 1，所以 2000r / 因?yàn)?兩個(gè)齒 輪傳動(dòng) 要求相 同，所以其傳動(dòng) 比為 1. （ 2） 選擇齒輪材 料和精 度等級(jí) 齒輪材 料為： 45 號(hào)鋼 。主動(dòng)齒輪采用調(diào)制處理， 2 50從動(dòng)齒輪采用正 火處理， 200 精度等級(jí)取 7 級(jí)，齒形角 20 。 選擇載荷系 數(shù) K= 選擇齒寬系 數(shù) R 試選齒輪齒 數(shù) 21 ； 121 21 ( 3)齒面接觸疲勞強(qiáng)度 計(jì)算 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 H R(1 ) u 1 試選載荷系數(shù)： 取齒寬系數(shù)： R Z E 根 據(jù) 循 環(huán) 次 數(shù) 公 式 3 式 ， 計(jì) 算 應(yīng) 力 循 環(huán) 次 數(shù) ： N 606012000(1153008) 0 6 查 3圖 1 2接 觸疲勞 壽命系 數(shù)： Z N 從動(dòng)齒輪 H 460 由 3公式 算接觸疲勞許用應(yīng)力 ，取失效概率為 1%，安全系數(shù) S H S H 9 n Z K T E t 1 d ( ) 2 P 2 計(jì)算齒輪傳 遞的扭 矩： T 9550 9 7 Z ， H 1 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013 屆本科生畢業(yè)論文 H 2 Z N S H 10 11 由接觸強(qiáng)度計(jì)算出齒輪分度圓直徑： d 則 d 1 R ) 0 1000 計(jì)算載荷系數(shù)： 1t a：齒輪使用系數(shù)，查 3表 K A 1.0 b：動(dòng)載系數(shù)，查 3圖 K v c：齒間分配系數(shù)，查 3表 K H K F 1 d：齒向載荷分布系數(shù) K H K F H 3表 K H所以 K H K F e：接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) 12 K K A K v K H K H 12.1 載荷系數(shù)校正分度圓直徑 1t t d1 m 1