凸轮从动件升程表的傅立叶级数逼近

提供了用傅立叶级数逼近的方法,对配有高次方凸轮和n次谐波凸轮的配气机构从动件升程数据进行了逼近计算.首先用设计程序将同一配气机构的从动件升程表以1°、0.5°、0.25°、0.125°给出.之后,用逼近计算程序按0.01 mm、0.005 mm和0.002 mm三个不同的精度进行逼近.结果表明,傅立叶级数逼近方法是进行凸轮配气机构性能分析的一种简洁有效的方法,且通用性好;与样条函数插值方法对比,整个工作段内函数统一,曲线光滑,为现存配气机构的运动学和动力学计算提供了有力的支持.     

可扩展近休止角的高速傅里叶级数凸轮设计方法

傅里叶级数凸轮的通用设计方法能够求解的近休止区间较小,收敛性较差. 针对以上不足,提出一种可扩展近休止角的高速傅里叶级数凸轮的改进设计方法. 通过引入近休止角函数,求解凸轮任意近休止角的位移方程,推导出从动件的速度、加速度、跃度和跳度方程. 基于凸轮特征参数和轮廓曲线数据,建立傅里叶级数凸轮三维模型. 与通用设计方法对比,验证改进设计方法的正确性,并对影响凸轮机构运动特性的转速和推杆升程进行分析. 研究结果表明,改进设计方法的凸轮近休止角范围较大,廓线计算收敛性好,冲击力小. 随近休止期区间、凸轮轴转速与推杆升程的增大,从动件速度、加速度峰值增大. 改进设计方法可减小高速凸轮机构的振动与冲击,提高传动精度.     

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。     

液压机分配阀芯驱动凸轮升程曲线优化设计

为方便控制由凸轮驱动分配阀芯的液压机速度,提出一种阀芯开启度与凸轮转角成线性关系的凸轮升程曲线,导出凸轮升程曲线方程及其压力角的数学模型。在分析液压机分配阀芯驱动凸轮工作特征的基础上,以凸轮升程曲线最大压力角为目标函数,对凸轮升程曲线进行优化设计,并将其成功地应用于300 MN模锻水压机,结果表明优化效果十分显著。     

高速发动机配气机构的运动学分析

讨论了汽车、摩托车用发动机高速顶置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。     

多项动力凸轮升程函数的物理意义

本文从配气机构的单质量振动模型出发,讨论了多项动力凸轮升程函数中 C_2β~2和 C_4β~4两项的物理意义.从理论上阐明了这两项对丰满系数、凸轮最小曲率半径以及气门和挺柱的最大正、负加速度和加速度曲线形态的影响.并指出了系数 C_4最佳取值范围.最后用优化的和传统的方法通过对具体例子的分析计算,验证了理论结果.     

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。     

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．     

基于部分排气六冲程单缸柴油机的节能分析与机械功能实现

废气能量回收利用是国内外内燃机行业的研究热点之一。为了达到缸内回收废气内能的目的,设计了六冲程发动机的工作原理;以ZH1105W型四冲程单缸柴油机为设计基础与参考,以实现曲轴与凸轮轴转速比3∶1为目标,分别计算了进气凸轮的全包角、排气凸轮的全包角及排气凸轮两个凸起的相对相位角、异名凸轮相对相位角,凸轮轴正时齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶高、齿根高、齿顶圆直径、齿根圆直径及基圆直径等参数;选择了正弦加速度曲线作为凸轮型线方程,选择6 mm与3 mm两种排气凸轮部分排气凸起最大升程以及ZH1105W型六冲程单缸柴油机进排气凸轮的设计图;绘制了凸轮轴的效果图。研究结果表明:凸轮轴机械设计可以实现六冲程发动机的工作原理。     

凸轮的优化设计与加工

本提出了采用样条函数来合成凸轮凸轮升程曲线的优化设计方法，并将其与传统的多项式合成法进行比较，来说明样条函数合成法的优越性。最后，在数控机床上完成了优化设计的凸轮加工。     

基于遗传算法的凸轮升程误差修正

为进一步提高凸轮磨削加工精度，针对凸轮磨削产生的升程误差进行研究，采用遗传算法对凸轮升程误差进行修正。实测凸轮升程值通过 C 市第一机床厂提供的软件调整相位误差，将凸轮升程误差与升程值通过小波变换获得二阶差商光顺值。最后以凸轮升程曲线二阶差商光顺值为目标，利用遗传算法对凸轮升程误差进行修正。实验仿真表明，该方法可以获得光顺的凸轮升程值。     

发动机电液全可变配气机构设计与仿真研究

为了突破传统机械凸轮机构的限制,改善柴油机任意工况下的动力性、经济性和排放性能。本文根据发动机全可变配气性能要求,设计一套基于电液驱动的全可变配气驱动系统,在分析配气机构工作原理基础上,基于GT-power建立电液驱动执行器和控制器模型,仿真分析不同工况下全可变气阀的升程和落座速度。结果表明该系统可以实现气阀开启相位、升程以及持续期的全可变,气阀落座冲击较小,可以实现发动机的全可变配气控制需要。     

用卷积滤波法设计高速凸轮曲线

本文着重研究了应用卷积滤波法进行高速凸轮曲线动态设计的方法。文中引入了巴什瓦能量定理,用以在控制余振响应谱的同时,对凸轮曲线的速度和加速度最大值进行控制;文中还提出了有效控制余振响应谱的几种窗函数,以适应不同的工作要求,并以窗函数对常用凸轮曲线进行响应谱控制为例,说明了这一方法的实际使用。利用本文提出的方法,可以设计出具有良好动力响应的高速凸轮曲线,以降低凸轮机构的振动、噪声和磨损。     

配气凸轮的概率设计初探

使用概率法对内燃机配气凸轮进行设计和分析，计算平面挺柱升程，速度和加速度的公差变化规律，讨论加工精度对凸轮型线的影响。．     

活塞式凸轮发动机配气阀多目标优化设计

为了对大航深、多速制条件下活塞式凸轮发动机配气阀结构参数进行优化,利用瞬态的分析方法,建立活塞式凸轮发动机配气阀配气模型及缸内热力过程的数学模型。分别选取不同深度和速制条件下的燃料消耗率作为优化目标,利用遗传算法对配气阀结构参数进行多目标优化。算例优化结果表明:优化后的配气阀结构有效降低了发动机在大航深、多速制条件下的平均进气压强,且发动机的经济性达到综合最优,目标函数较优化前降低6.505%;设计的优化方法及结果可为大航深、多速制活塞式凸轮发动机的配气阀设计提供参考。     

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.     

凸轮运动规律曲线的优化设计

用优化方法对凸轮运动规律加以改进,可求得,凸轮的速度、加速度及加速度变化率中的最大值均为最小的值,或求出某几个最小值的曲线方程,给设计高速重栽凸轮机构提供了良好的理论依据。     

机车柴油机凸轮升程起始点最优解的研究

在检验凸轮时，凸轮升程起始点的偏差会影响凸轮的测量精度．为了剔除这个影响，本文采用有限傅立叶函数逼近的方法，根据实测升程值数据来建立受检凸轮的数学模型；以此数学模型为依据，求出在不同角度偏差下的凸轮升程表，进而利用一维最优化的方法来求得符合最小条件的升程起始点偏差；利用此偏差求出实际升程表，此组数据是已经剔除了由升程起始点偏差所引起的误差，该实际升程表能客观地反映加工误差的大小，具有较高的可信度．最后给出机车１６Ｖ２４０型柴油机上的供油及进气凸轮的实测例子，显示了此种方法的有效性．     

摩托车发动机三维凸轮可变配气机构的研究

为了拓宽摩托车发动机配气机构的最佳工作区间,提出一种基于三维凸轮的发动机新型可变配气机构,该机构控制的进气门相位及升程凸轮具有连续光顺变化的三维型面,能根据发动机不同的运行工况选择与之相匹配的工作型线.研究表明,采用三维形式的进气凸轮不仅可以方便地调控进气门的启闭相位,而且还能在一定的幅值范围内调节进气门的升程,从而可将配气机构的最佳工作参数从标定工况的狭窄区域延展至发动机的常用工况区域.     

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．