!凸轮机构设计及应用-知识扩展

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1、凸轮机构的发展应用凸轮机构的应用自动机床进刀机构的应用（结构原理、实际机械）圆珠笔生产线、绕线机排线等速运动凸轮机构、圆柱凸轮送料机构圆柱凸轮间歇分度机构、蜗杆凸轮间歇分度机构转动-转动凸轮间歇机构（应用：PU-心軸型凸轮分度器）凸轮间歇分度器、圆柱凸轮电风扇摇头机构、实现点的轨迹（双凸轮组合机构）凸轮连杆组合：凸轮-连杆机构1、凸轮-连杆机构2、凸轮-连杆机构3工业应用（需剪部分视频拆分）、相位可调凸轮机构平底从动件顶杆式力封闭型配气凸轮机构、V型双缸发动机配气机构BMWS1000RR配气凸轮机构发动机配气机构的应用1.摩托车发动机配气机构1）CB系列顶置式配气机构顶置式

2、配气机构如图6所示，O1为曲轴回转中心，O2为凸轮回转中心，两者由链传动连接，其传动比为i12=0.5。（a）配气凸轮机构(b)摇臂CB系列顶置式配气机构CB系列顶置式配气机构设计分析设计最终归结为气门位移的配气定时，如图7所示。10气门位移的配气定时排气提前角=55.284°，进气提前角=29.674°，排气迟闭角=45.716°，进气迟闭角=46.326°，而气门重叠角+=75.39°。调整正时角和桃尖角，可改配气定时，后面谈到的可变气门正时技术，即是按此方式进行。对用于摩托车的高速发动机，为追求高转速时的大功率，应具有较大的气门重叠角。观察下述仿真分析软件知：CG配气

3、定时仿真分析2）CG系列下置式配气机构下置式配气机构如图8所示，Oq为曲轴回转中心，O’为凸轮回转中心，两者由一对齿轮传动连接，其传动比为i=0.5。凸轮驱动下摇臂，推动顶杆，由上摇臂实现对气门的打开与关闭。图8CG系列下置式配气机构下置式配气机构对配气定时的要求与顶置式配气机构相同。CG系列顶置式配气机构设计分析CG配气定时仿真分析由配气定时仿真分析知：CG发动机配气机构的10进气与排气摇臂均由同一凸轮驱动，这就产生了一个十分有趣的问题。由凸轮机构的设计理论知，进气凸轮机构为逆向设计，而排气凸轮机构为正向设计。在结构参数和运动规律均相同的条件下，理论上分别按逆向设计和正向

4、设计所获得的两个凸轮的轮廓形状是不相同的，且相位位置也完全不同。摆动从动件盘形凸轮机构设计（提供参数文件，边讲解边运行软件）分别按正向和逆向设计所得到的2个凸轮及相位位置如图10所示。(a)正向设计(b)逆向设计而CG发动机又是同一凸轮驱动，我国所有CG发动机源于日本的本田CG125，日本人是怎么进行设计的？破解：【宋立权，潘玉蕊，唐彬.摩托车CG系列发动机配气凸轮机构最优尺度综合研究与应用[J].机械工程学报.2007,43(7).p221-225】2.汽车发动机四缸发动机配气及燃烧过程演示汽车发动机配气机构的发展如前所述，摩托车发动机为高速发动机，最高转速可达10000

5、rpm以上，最大功率一般在7500－8500rpm，由于成本问题的限制，一般采用2气门（1进1排），且很少采用可变正时和可变升程技术。汽车发动机的最高工作转速一般在6500rpm左右，常用工作转速一般在2000－3000rpm，为节约燃油消耗、降低排放并提高发动机的升功率，对配气机构采用了可变气门正时和可变气门升程技术。可变气门正时技术发动机工作时的高转速，使10四冲程发动机的一个工作行程仅需千分之几秒，短促的时间往往会引起发动机进气不足，排气不净，造成功率下降。因此，需要利用气流的进气惯性，气门要早开晚关，以达到进气充分，排气干净的要求。气门的配气正时是由凸轮的相位角决定

6、的。对于没有可变气门正时技术的普通发动机而言，进、排气们开闭时间都是固定的，这种固定不变的气门正时很难顾及到发动机在不同转速工况时的工作需要。为了让发动机根据不同的负载情况能够自由调整“呼吸”，气门正时的可变性就发挥出了应有的作用，以达到提升发动机的动力和使燃烧更充分。重叠角较大的发动机在高转速下能发挥大的功率，在低转时的扭矩输出方面表现欠佳；而重叠角小的发动机是在牺牲了动力性能的前提下具有运转的平顺性和高转矩。因此，需要在设计时，充分考虑到凸轮形状和正时的设计，使发动机在不同转速下均具有优良的动力特性。为了解决这个问题，要求“气门重叠角”的大小可以根据转速和负载的不同进行

7、调节，使高、低转速下都可以获得理想的进气量从而提升发动机燃烧效率和减少减少NOx的排放，这就是可变气门正时技术开发的目的。发动机可变气门正时技术的英文缩写是“VVT”（VariableValveTiming），是“可变气门正时”的通称。可变气门正时的原理是根据发动机的运行情况，调整进气、排气的量，控制气门开合的时间和角度，使进入的空气量达到最佳，从而提高燃烧效率。CVVT－连续可变气门正时技术,是一种通过电子液压控制系统控制打开进气门的时间早晚，从而控制所需的气门重叠角的技术。这项技术根据发动机的工作状态，来延迟或