凸轮型线的优化设计

针对高速汽油机顶置凸轮轴的设计，建立了高次方多项式描述动力凸轮特性的数学模型，并给出了相关系数的计算公式，最后根据数学模型对一台汽油机的凸轮型线进行了优化．     

发动机缓速器减压凸轮的设计

采用高次多项式函数对发动机缓速器的减压凸轮进行了设计，并对其工作段始点加速度不同的两种情况进行了对比．以某柴油机为例进行了设计计算，计算结果表明：通过合理选择多项式幂指数以及凸轮工作段包角的大小，采用高次多项式函数设计减压凸轮，完全可以满足配气机构以及发动机缓速器工作性能的要求，因此，采用高次多项式函数设计减压凸轮是可行的；并且，当采用等加速缓冲段，工作段始点加速度和缓冲段连续时可以得到更大的时间面积值，同时减小了最大加速度，使摩擦副的接触压力减小．     

高速车用发动机非对称配气凸轮型线设计方法研究

分析了在高速车用发动机中应用非配气凸轮形线的必要性，阐述了非对称配气凸轮形线的优点，推导了高次多项式非对称凸轮型线的解析式，并通过计算证明：采用非对称凸轮型线确实可以在保证足够的砉满系数的条件下，降低气门落座的速度和加速度。     

GW4G15汽油机性能提高研究

为了提高汽油机动力性与经济性,对汽油机的凸轮型线、活塞环进行了优化。通过试验验证了凸轮型线、活塞环优化对GW4G15汽油机动力与经济性的提升效果,对比了发动机的充量因数、机械损失、漏气量,以及动力性和经济性。研究结果表明:凸轮型线、活塞环优化后,外特性上充量因数、功率和扭矩均有所提高,燃油消耗率和机械损失有所降低,但漏气量稍有增大。     

内燃机配气凸轮形线设计参数的最佳组合

本文提出了复合三型凸轮形线,并导出了计算方程式,以复摆三型凸轮形线为例,对内燃机配气凸轮形线设计参数的最佳组合进行了分析和比较。作者以这种方法选取三种凸轮(复摆三型凸轮、多项动力凸轮、组合直线凸轮),并进行了试制和试验。试验结果表明:新凸轮的充气系数有所提高,扭矩有所增大,油耗下降了5～10克/马力小时。     

一种新的凸轮廓线拟合方法的研究及软件开发

该项目在分析了Neklutin和其他学者所研究的方法后,提出了组合多项式法设计凸轮新方法,使得所设计的凸轮不仅具有组合法的优点,而且具有更加优良的动力特性,能适应各种不同的设计要求.该项目的另一项重要内容是"凸轮CAD系统(V1.0)"的开发,软件可在Windows下不需要其他软件支撑独立运行,并具有建立数学模型、凸轮设计以及结果显示三项功能.     

基于MATLAB的凸轮机构的优化设计

本文以高速柴油机顶置凸轮轴式配气机构为研究对象,在运动学、动力学计算的基础上,根据凸轮基圆半径及相应的推杆升程曲线,采用解析函数法与数值法相结合的方法对配气凸轮线型进行了优化设计。通过优化配气机构的凸轮线型,是凸轮的扭矩值在低速段提升了3.44%,高速段提升了1.40%,从而使整机性能得到提升;同时也为汽车凸轮型线的设计提供一定的理论参考。     

基于凸轮曲线的阀配流柱塞泵输出特性分析

为提高柱塞泵配流阀的响应特性,满足高速工况需求,提出一种应用于高响应轴向柱塞泵的凸轮组合方程曲线设计方法.以阀配流轴向柱塞泵为对象,分别搭建基于余弦方程、高次多项式与组合方程曲线的柱塞泵液压仿真模型,分析不同凸轮曲线对配流阀阀芯滞后特性的影响.计算不同凸轮曲线下泵的理论排量和瞬时排量,探究曲线对柱塞泵流量脉动的影响.结果表明:与余弦曲线相比,基于组合方程曲线的配流阀阀芯响应性至少提高了30％,但在该方程曲线下,柱塞泵仍存在一定的流量脉动,研究成果为轴向曲线式柱塞泵曲线的选型与优化提供理论依据.     

铲齿凸轮理论廓线的设计研究

以铲齿凸轮理论廓线为研究对象,对其设计方法进行了深入研究,提出Hermite型的凸轮回程曲线设计.简要叙述了利用铲齿车床加工齿轮滚刀铲背曲面的基本原理.基于微分几何学和Hermite多项式插值理论,并结合曲线边界条件,给出了三次Hermite型回程曲线的参数方程.结合铲齿凸轮设计实例,比较Archimedes型和Hermite型回程曲线的运动特性曲线,并分析其对加工过程的影响,证明Hermite型曲线的优势.为提高设计效率,用C语言编写铲齿凸轮理论廓线辅助设计程序,并结合开源程序包gnuplot和LaTeX,以曲线图呈现设计结果.     

铲齿凸轮理论廓线的设计研究

以铲齿凸轮理论廓线为研究对象,对其设计方法进行了深入研究,提出Hermite型的凸轮回程曲线设计.简要叙述了利用铲齿车床加工齿轮滚刀铲背曲面的基本原理.基于微分几何学和Hermite多项式插值理论,并结合曲线边界条件,给出了三次Hermite型回程曲线的参数方程.结合铲齿凸轮设计实例,比较Archimedes型和Hermite型回程曲线的运动特性曲线,并分析其对加工过程的影响,证明Hermite型曲线的优势.为提高设计效率,用C语言编写铲齿凸轮理论廓线辅助设计程序,并结合开源程序包gnuplot和LaTeX,以曲线图呈现设计结果.     

基于软测量技术的矿浆液面控制系统设计

针对大型浮选设备对矿浆液面自动控制系统的高要求,设计了矿浆液面自动控制系统中的执行器,提出了一种符合现场复杂情况、基于神经元网络技术的软测量方法,在基于过程补余量算法中,引入利用不同形状的反馈凸轮片产生不同非线性来改变控制阀的原有流量特性,结合比例系数得到了具有线性流量特性的调节阀曲线函数的一种软测量模型建模和优化的过程。该设计方法经现场的实际使用验证效果良好。     

基于软测量技术的矿浆液面控制系统设计

针对大型浮选设备对矿浆液面自动控制系统的高要求,设计了矿浆液面自动控制系统中的执行器,提出了一种符合现场复杂情况、基于神经元网络技术的软测量方法,在基于过程补余量算法中,引入利用不同形状的反馈凸轮片产生不同非线性来改变控制阀的原有流量特性,结合比例系数得到了具有线性流量特性的调节阀曲线函数的一种软测量模型建模和优化的过程.该设计方法经现场的实际使用验证效果良好.     

基于自适应变尺度混沌优化的柴油机高速电磁阀特性仿真

为优化柴油机高速电磁阀设计参数及提高其工作效率,建立高速电磁阀静态吸附特性和动态响应特性模型;采用Visual Basic 7.0和MATLAB相结合的方法研发柴油机高速电磁阀特性仿真系统,并对设计参数优化与特性进行仿真分析.研究结果表明:采用自适应变尺度混沌优化算法可实现柴油机高速电磁阀设计参数优化和工作效率提高;当工作电流为10 A时,所产生的最大电磁吸附力能够确保柴油机高速电磁阀正常开启稳定;当工作气隙宽度为50 μm时,能够有效缩短柴油机高速电磁阀的静态响应时间;当弹簧预紧力为80 N左右时,可确保其工作开启和关闭的响应时间满足实际要求,而衔铁质量对柴油机高速电磁阀动态响应影响不大.     

发动机配气机构动态特性测试和分析

通过对三种不同凸轮型线组成的配气机构的振动测量和研究,认为以气门弹簧座圈的振动能量分布规律和时间波形来评价不同凸轮型线的动态特性是可行的。实验结果表明,N次谐波凸轮动态特性较好,更能适应高速车用发动机。     

Improved Design and Dynamic Characteristics Research for Printing Machinery

Rotational stability of embossing miler is a key technical specification for the printing machinery, and conjugate cam is the important control of the main driving system. In order to enhance the rotational stability, the improved design of conjugate cam is made to meet the quintic polynomial equation of the mathematical model, replacing the original cosine cam in the printing machinery. Aided with simulation Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems (ADAMS) software,the whole mechanical system model is built and dynamic simulation is carried for the two driving systems (the improved and the original). The key component's dynamic characteristics, especially contact force's change and influence are studied and the kinetic characteristics of the two systems, are analyzed and compared, which proves the improved system more stable in rotation.     

125型发动机配气机构的噪声分析

为了研究发动机配气机构的噪声机理及其影响因素,进行了某125型发动机配气机构的噪声分离实验,实验结果揭示出其主要噪声由摇臂与气门杆敲击、气门落座撞击产生.通过进一步对配气机构进行运动学和动力学仿真模型的建立与计算,分析出配气机构摇臂敲击力和气门落座加速度的产生主要与配气机构的凸轮缓冲段升程、凸轮缓冲段包角以及凸轮缓冲段加速段系数等参数有关,合理的选择凸轮参数,有利于降低配气机构摇臂敲击力和气门落座加速度,从而降低配气机构的噪声和提高配气机构的平稳性.     

内燃机万能试验凸轮轴的优化实验研究

利用自行研制的内燃机性能试验用万能凸轮轴,对CZ175F内燃机机进行了优化实验,筛选出最优工作方案.对不同型线的凸轮性能进行了分析,并且进行了对比试验.结果表明,变型双曲函数配气凸轮丰满系数大,最小曲率半径大,润滑特性好,最大正负加速度均有明显降低,具有良好的高速性与高性能.     

高速盘式凸轮的优化和动态设计

本文应用九阶多项式表达凸轮的外形曲线，根据实际设计要求，用优化方法确定该多项式的系数及凸轮机构的结构参数；讨论了系统弹性对凸轮轮廓和接触应力的影响，并且提出了对凸轮轮廓进行修正的方法。