配气机构的多体系统动力学分析

运用多体系统动力学的原理来模拟配气机构的运动学和动力学特性 ,讨论了配气机构多体系统动力学建模和分析的方法 .由于配气机构中的柔体多是细长零件 ,可采用有限段的方法建立其模型 ,其它零件如凸轮、气门头等视为刚体 ,再施加上约束、力和运动激励之后即完成了整个系统模型的建立 .其动力学方程可采用拉格朗日乘子法建立 .作为一个应用实例 ,对云南内燃机股份有限公司生产的 4 10 0QB发动机的配气机构进行了建模分析 ,结果表明该机构的运行情况良好 ,但气门的通过能力以及凸轮 挺柱副的润滑效果有待进一步提高     

高功率密度柴油机配气机构优化设计

针对原有高功率柴油机配气机构丰满系数较大,其他设计参数距离极限值存在较大裕度的状况,对其进行了优化设计.以配气机构的丰满系数与时面值为优化目标,采用分段函数法对配气凸轮型线进行了优化设计.针对配气凸轮各段不同的运行状态提出限制条件,以确定函数形式以及优化系数,最终得到配气凸轮的型线.对优化前后的配气机构进行了动力学以及进气性能分析,结果表明:在约束条件范围内,配气机构动力学性能与进气性能均有了较大的提高.     

内燃机配气机构动力特性的研究

本文分析了几种柴油机配气机构系统的柔度分布情况,用多质量模型计算了结构参数对机构自振频率的影响,研究了凸轮型线、气阀间隙及气阀弹簧力对配气机构工作平稳性的影响.     

柴油机配气机构动力学建模与分析

发动机配气机构有限元分析作为基础试验的重要支撑,在现代机械设计中非常必要. 以直列四缸柴油机配气机构性能优化设计为研究目标,系统计算与确定柴油机热力学与动力学关键参数. 首先采用多体动力学方法建立配气机构动力学模型,计算静应力有限元分析结果,得出零部件动力学模型中的模块参数. 然后利用Sharp 3D软件对配气机构进行动力学分析,基于分析参数进行配气机构凸轮轴强度分析优化. 最后通过有限单元分析功能,对主要的零部件进行力学分析. 结果表明:对配气机构动力学模型的分析结果可靠,有利于柴油机配气机构动力学设计和性能参数的改进与优化.     

汽车发动机配气凸轮型线优化设计

本文提出了配气凸轮型线优化设计的新方法,用富里叶级数作为凸轮升程的基本曲线,在目标函数和约束方程中包括了对凸轮型线的主要要求。用本方法设计的凸轮型线丰满系数大,配气机构的振动小,对6102Q型柴油机配气凸轮进行改进设计,可在丰满系数提高近10％时,气门弹簧预紧力减小23％。     

天然气发动机配气凸轮型线的改进设计

利用AEXCITE TIMING DRIVE软件,建立某四气门天然气发动机运动学和动力学模型,对原有发动机配气机构进行性能分析,发现了原机配气机构存在丰满系数小、落座冲击大、接触应力过大、有轻微反跳和飞脱问题.通过改进设计凸轮型线的缓冲段和工作段型线,模拟结果表明,进气门丰满系数从原机的0.56增加到0.58,排气门丰满系数从0.53增加到0.57,增加了发动机的充气性能,同时也解决了气门落座冲击大、反跳问题,减少了凸轮与挺柱间的接触应力.发动机性能试验结果表明,改进设计后的配气机构同时也改善了发动机的动力性能,提高了功率和转矩.     

UG环境下内燃机配气机构动力学模型的建立与仿真

针对内燃机配气机构的工作要求,得到气门的运动规律并建立多体动力学的设计模型.在UG平台上建立凸轮轮廓曲线并建立机构虚拟样机.在NX/Motion Simulation模块中运用ADAMS实现了机构运动仿真,得到内燃机进气门的位移、速度和加速度运动曲线等动态机构运动特性.运动仿真的结果能够反馈至CAD模块并修改和完善配气机构几何尺寸与装配关系等.     

凸轮型线的原理性反求

以154FM I发动机为例,利用AVL/TYCON软件建立该发动机配气机构运动学分析模型进行数值模拟.通过模拟所得气门升程、速度、加速度曲线拟合气门升程曲线,然后由拟合所得气门升程曲线反求该凸轮型线.该凸轮型线原理性反求方法提供了一种通过检测凸轮样件的型线来获取凸轮型线原始设计逼近值的新途径.     

配气机构当量凸轮运动规律的研究

本文根据凸轮机构的几何尺寸确定配气机构下摇臂的运动，并且考虑上下摇臂及推杆的运动，将摇臂比看作是随凸轮转角变化的变量，从而导出当量凸轮的运动规律。它比传统计算方法更加符合配气机构的实际情况，是精确进行配气机构动力学分析的必要前提。     

配气凸轮机构动力学计算

将汽车发动机配气凸轮机构简化为单自由度质量—弹簧振动系统动力学模型,用有限差分法求解其运动微分方程,并得出气门运动线图．     

运动规律对周期时变凸轮系统稳定性的影响

基于多尺度法及Fourier级数展开，对不同运动规律下的单自由度周期时变凸轮系统的稳定性进行了分析，给定了系统的稳定区域图。结果表明相同的时间分配、不同的运动规律对系统稳定性的影响甚小，而不同的时间分配、相同的运动规律对系统稳定性的影响很大。     

基于机构动力学-控制系统协同仿真与优化的凸轮廓线优化设计

为了降低高速吹瓶机中凸轮机构带动的模具合模时出现的接触力,提出了基于机构动力学-控制系统协同仿真和优化的凸轮廓线优化设计方法.首先,建立吹瓶机模具运动控制系统模型,目标函数是在最大接触力约束下运动时间最短.其次,根据赫兹接触理论中接触力与变形量的关系,引入位移状态变量,将高速无冲击凸轮廓线设计问题转化为位移无超调的最速...     

电控单体泵全工况喷油量波动影响参数量化分析

电控单体泵循环喷油量的波动直接影响其匹配船用发动机的工作稳定性和一致性.为研究系统各关键特性参数对循环喷油量波动的影响规律及成因机理,利用AMESim数值模型,揭示了低压供油压力、凸轮型线速率、柱塞配合间隙、控制阀杆升程、衔铁残余气隙、控制阀杆配合间隙、喷油器开启压力、喷油器针阀升程和喷油器流量系数等关键参数对循环喷油量的影响规律.通过量化分析,得出各特性参数对循环喷油量波动影响的百分比量化指标,在全工况平面内,低压供油压力为0～20.2%,凸轮型线速率为20.6%～42.0%,控制阀杆升程为4.0%～16.5%,喷油器开启压力为3.7%～49.8%,喷油器针阀升程为0～16.5%,喷油器流量系数为2.6%～40.5%;同时,揭示了全工况平面内负荷特性和速度特性下各特性参数对应的循环喷油量波动的百分比量化指标规律.对影响循环喷油量稳定性的关键特性参数进行量化分析,可为实现电控单体泵燃油喷射系统全工况平面循环喷油量的稳定性设计、提高电控单体泵和船用柴油机性能的一致性提供理论指导.     

用复数矢量法设计平面凸轮廓线

本文介绍如何用复数矢量设计平面凸轮廓线。对滚子从动件盘形凸轮机构，在设计中不需求出凸轮理论廓线坐标，而直接计算出凸轮实际廓线和刀具中心轨迹曲线坐标。采用此种方法，可使设计计算工作大为简化。     

基于6134柴油机的天然气发动机凸轮型线设计

通过Matlab软件建立了基于6134柴油机改装为火花点火式天然气发动机的整机模型,宏观上描述整个发动机的热力学过程,并通过台架试验验证了该模型的可靠性。在此基础上,研究了配气机构对该天然气发动机性能的影响。应用建立的模型对发动机的配气相位与凸轮型线进行了优化设计,通过台架试验验证达到了设计要求,提高了发动机的充气效率,降低了发动机的排温。     

凸轮活塞式发动机的凸轮轮廓曲线设计研究

凸轮活塞式发动机的核心部件为双面空间圆柱凸轮,其轮廓曲线将影响发动机的工作性能。设计过程中移动从动件运动规律以正弦加速度曲线为例,介绍此类发动机关键部件的设计思路,并采用极坐标法建立凸轮理论轮廓曲线方程和实际轮廓曲线方程之间的关系。     

基于Pro／E参数化建模技术的凸轮轮廓线精确设计

凸轮机构实现推杆预期的运动规律要依赖于凸轮轮廓曲线,凸轮机构设计的主要任务是凸轮轮廓曲线的精确设计．利用Pro／E软件方便快捷地设计平面凸轮和三维凸轮轮廓曲线．并通过运动仿真的分析结果说明设计的凸轮机构能够满足预期的要求．