开题报告
题目名称
凸轮轴结构设计及工艺编制
题目来源学生姓名
A
题目类型
班级学号
4
导师姓名
专业
凸轮轴的功用是通过凸轮轴的不断旋转,推动气门顶杆上下运动,进而控制气门的开启与关闭。通过改变凸轮轴的曲线,可精确调整气门开启、关闭时间。
1、课题背景和意义:
凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半(在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同),不过通常它的转速依然很高,而且需要承受很大的扭矩,因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高,其材质一般是特种铸铁,偶尔也有采用锻件的。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性,因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。
2、凸轮轴的国内外发展趋势:
21凸轮轴的结构、位置及转动方式凸轮轴的主体是一根与气缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮,用于驱动气门。凸轮轴的一段时轴承支撑点,另一端与驱动轮相连接凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证汽缸充分的进气和排气,具体来说就是在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性,气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击,否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其他严重后果。因此,凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。在以前的很长的一段时间里,底置式凸轮轴在内燃机中最为常见。通过这样的发动机中,气门位于发动机的顶部,即所谓的OHVOverHeadValve,顶置气门)式发动机。此时通常凸轮轴位于曲轴箱的侧面,通过配气机构(如挺杆、推杆、摇臂等)对气门进行控制。因此底置式凸轮轴一般也叫侧置式凸轮轴。由于在这样的发动机凸轮轴距离气门较远,而且每个气缸通常只有2个气门,因此转速通常较慢,平顺性不佳,输出功率也较低。不过这种结构的引擎输出扭矩和低速性能比较出色,结构也比较简单,易于维修。按凸轮轴的数目多少,可分为单顶置凸轮轴(SOHC和双顶置凸轮轴(DOHC2种。单顶置凸轮轴就只有1根凸轮轴,双顶置凸轮轴有2根凸轮轴。底置式凸轮轴通常次用星形齿轮组(即所谓的“控制论”),辊子链或齿条与曲轴相连。为了控制噪声,直径大的凸轮轴端传动轮通常由塑料或者轻金属制造,而相对直径较小的曲
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f轴端传动轴则大多采用钢材。链条连接也比较多见。这种方式在底置式和顶置式凸轮轴上都r