配气凸轮优化设计综述

探讨发发动机配气凸轮设计的近代技术发展，重点论述了凸轮型线的静态优化设计和动态优化设计及系统优化设计，阐述了这三种方法的特点以及用这些方法设计凸轮的优缺点，在此基础上讨论了凸轮型线优化设计方法的发展方向。     

凸轮型线的动力学优化设计

本文介绍高次方凸轮的动力学优化设计方法,将配气机构简化成单质量振动模型,通过对动态加速度幅值加以限制来进行优化设计,可以更合理地选取凸轮型线的参数以满足发动机高速性能的要求。在设计中用摄动法取代了龙格—库塔法求解微分方程,这样就减少大量的计算工作量。     

非对称N次谐波凸轮的优化设计

讨论了非对称Ｎ次谐波凸轮的设计方法及其特点，并应用正交设计的方法初步确定凸轮型线的设计参数的变化区域．建立合理的优化模型进行求解，在国内首次应用非对称Ｎ次谐波理论设计凸轮．     

内燃机配气凸轮的优化设计

在强调配气凸轮设计在内燃机中的重要作用基础上，综述了该领域的技术发展、现状及展望，并结合常用的函数凸轮，论述了内燃机配气凸轮的优化设计方法。     

非对称N次谐波凸轮的优化设计

讨论了非对称Ｎ次谐波凸轮的设计方法及其特点，并应用正交设计的方法初步确定凸轮型线的设计参数的变化区域，建立合理的优化模型进行求解，在国内首次应用非对称Ｎ次谐波理论设计凸轮。     

计算机辅助几何设计凸轮型线的探讨

本文论述对凸轮型线进行计算机辅助几何设计。用等距曲线设计凸轮型线,用B样条曲线的计算方法拟合凸轮型线。提出了四点循环编程方法,在APPLEⅡ微型计算机上进行了分析计算,同时在DMP—29型绘图仪上画出图形。结果表明,该方法计算精度高,算法简单,修改设计参数灵活方便,易于生产实际中应用。     

凸轮曲线的光顺及动态设计优化设计

由于样条函数在数值计算上具有很大的灵活性及方便性,因此,应用它来处理凸轮型线中的光顺问题、动态设计及优化设计也是同样方便、简单的。而且这样建立起来的模式具有普遍性,对于绝大多数专用或通用凸轮的设计都是适用的。     

基于高次多项式的高速汽油机顶置凸轮特性

针对高速汽油机双顶置凸轮轴设计，建立了高次多项动力凸轮特性研究的数学模型，给出了相关系数的计算表达式．以进气凸轮的设计为例，计算获得了高次多项式动力凸轮型线，并研究了高次多项动力凸轮中不同幂指数对凸轮特性的影响．随着各阶幂指数的增大，凸轮型线的丰满系数和最大正加速度逐渐变大，而最大速度则逐渐变小．最后采用多自由度模型计算了凸轮经动力修正后的运动学及动力学特性．结果表明，采用高次多项式动力凸轮用于高速汽油机凸轮设计，能够获得相对平稳的气门运动特性．     

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。     

移动从动件平面凸轮机构基本尺寸的优化设计

研究了在满足凸轮机构工作条件下，如何选择基本结构参数，使移动从动件平面凸轮机构的体积和最大压力角均达到最小这一双目标优化设计问题．给出了相应的设计方法．使设计出来的凸轮机构不但结构紧凑，而且受力性能得到最大限度的改善．     

刀具尺寸变动量对摆杆从动件圆柱凸轮加工精度的影响

根据空间啮合理论。对摆杆从动件圆柱凸轮加工。给出了使刀具尺寸变动量在空间轮廓上引起的法向误差为最小的加工控制方法一优控法,用凸轮实际工作轮廓典面的法线与理论轮廓的交点,建立了精确的误差计算关系。同时也给出了简便的误差近似计算公式。     

直动从动件凸轮机构的优化设计

在直动从动件秃凸轮机构的设计模型中，以其升程时传动效率最佳作为优化设计的目标函数，采用广义简约梯度法求解，整个设计过程在ＩＢＭ—ＰＣ机上调试运行，合理确定出凸轮机构的全部运动设计尺寸，为直动从动件凸轮机构的设计提出了一种新的设计方法．     

最小尺寸直动平底从动杆平面凸轮机构的设计方法

通过推导和建立直动平底从动杆平面凸轮机构凸轮廓线全部外凸的通用公式并分析之，研究解决了按凸轮廓线全部外凸兼按许用压力角设计最小尺寸的直动平底从动杆平面凸轮机构的课题。     

溢流阀动态刚度最优控制

溢流阀的动态性能是由液压系统的工况、溢流阀的结构参数决定的,为改善溢流阀的动态性能,建立了溢流阀抗交变信号的最优控制目标函数.通过控制理论,将函数优化问题转化变量优化问题,选择溢流阀的结构参数作为设计变量,以系统刚度最大为目标函数,通过优化,最后可以获得改善溢流阀动态性能的一组结构参数.     

高速发动机配气机构的运动学分析

讨论了汽车、摩托车用发动机高这顶天凸轮轴式配气机构的运动学问题．在精确求解气门与凸轮从动件升程关系方程的基础上，对凸轮加工、检验等方面急需解决的升程转换问题进行了分析．     

伺服阀主阀芯的建模与仿真

运用流场分析软件,对伺服阀主阀芯在阀口开口大小一定时的内部流场进行模拟仿真.仿真结果表明,阀口处压差是影响阀内部流场的主要因素之一.仿真所得阀口的速度场与压力场数据与伺服阀流量特性的理论计算结果一致,符合液体流动的规律.     

电液伺服阀结构参数优化

电液伺服阀的动态性能是由液压系统的工况，电液伺服阀的结构参数决定的。为改善电液伺服阀的动态性能，建立了电液伺服阀快速性、稳定性、稳态误差最优控制目标函数。通过Parseval定理，将函数优化问题转化为变量优化问题。选择电液伺服阀的结构参数作为设计变量，以系统稳定性、快速性、稳态误差最小为目标函数，建立电液伺服阀的结构优化模型，通过优化。获得一组最优结构参数．     

N次谐波凸轮的随机搜索法优化设计

为解决发动机配气机构N次谐波凸轮设计问题中设计参数多、设计参数与控制指标之间没有确定规律的问题,提出了采用点控加段控策略减少设计参数,并应用随机搜索法求解的优化设计方法.计算结果表明,随机搜索法对此类问题具有非常好的适应性.对称型N次谐波凸轮的最佳负加速段宽度的变化范围非常小,采用负加速度段宽度点控条件可以确保更有效地控制负加速度段的段控目标.负加速度段气门惯性力-弹簧力匹配和等曲率半径段控条件的联合使用可以取得不过分降低飞脱转速情况下,增进凸轮桃尖区润滑特性和改善凸轮抗疲劳性能的综合效果.     

切换凸轮型线VVT机构的结构强度

切换凸轮型线VVT机构通过高、低速摇臂的切换来实现不同转速的气门升程控制和正时系统.采用多体动力学的方法,仿真分析高、低速摇臂在切换前后的动力学特性,并将其作为有限元分析的边界条件,施加于切换前后高、低速摇臂和活塞上,从而进行结构分析.计算结果显示,高、低速摇臂满足设计要求,切换活塞的尺寸偏差不影响VVT机构的工作.