燃油系统凸轮机构接触应力分析.pdf

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1、第6期2010年12月内燃机InternalCombustionEnginesNo．6Dec．2010≯燃油系统凸轮机构接触应力分析麓鍪×t：-×t：-×+：C*×*：t：t：*：t：t：张皓争：欧陪先耀，谨‘啬：*：t：t：-：t：Ct：t×t：-：t×+：-：*×t：t>：★★t★★★★★★★★’★’t★t·，￡。·●t★t't★★★★★t★★+。++，+。。。+，+。’-。。‘，。+’．。<侮军而陉大学。船舶与动力玉翟学院，湖北。斌潞’43aQ33’。’+’。’+’。。，++t。，¨+。t：★★t★★'，tt★★⋯^●^★t”’★^⋯★

2、，t’，■t’★tt★★tt★tt，★育tI★★。★+★★r★。★+★★t★-★+t’★’★。★’★+t。★’★’★+_★★’★’★。★+★。，’★t★★★。★。膏’★。★’★’r。★+★’★’★。★‘★’★。t+★。★★★★★★★★★。★●★t★。★。★★★摘要：利用动力学分析软件ADAMS对喷油泵凸轮机构的运动规律进行分析，通过有限元分析软件对不同种凸轮一滚轮进行接触应力有限元计算，从而得出凸轮一滚轮接触应力的分布规律，以及凸轮型线和滚轮外形对接触应力分布情况的影响．并对柱塞腔内燃油压力进行了测量，验证了边界条件的正确性。结果表明，在柱塞

3、腔油压一定的情况下，适宜采用推程启始角较小、推程运动角较大的凸轮和大弧度的鼓底滚轮，由此可以减小凸轮一滚轮的接触应力，提高滚轮与凸轮的使用寿命。关键词：凸轮机构；接触应力；滚轮外形优化中图分类号：TK401文献标识码：A文章编号：1000-6494(2010)06一0012—04AnalysisonCamFollowerContactPressureofFuelSystemZHANGHao-yu，OUYangGuang-yao，TANDi(ShippingandPowerAcademy，NavalUniversityofEngineering

4、，Wuhan430033，China)Abstract：TheincreaseofinjectionpressureleadstoincreasethecontactstressoftappetmilerbodyandraisemoreseriOUSabrasionproblem．Thestudyanalyzesthemovementofcanlmilerbody．Thecalculationsofcontactstressondifferentcam-milerarecarriedoutwiththeFEMsoftware．Thisstud

5、yobtainsthedistributionregulationofcam-milercontactstress，andgetstheinfluencesontheregulationduetocamoutlineandmileroutline．Toveryfuel-injectionsystemmodel，thepressureatdeliveryvalveoutletismeasuredwithhish-pressurepumptest-bed．Theresultfinallyfindstheappropriatemileroutlin

6、einordertoreducecontactstressandincreaseusingtime．Keywords：camfoUower：contactpressure；rolleroutline凸轮一滚轮是喷油泵中实现精确传动的重要机构，其磨损会使接触条件恶化，由此产生的表面形貌的变化会使表面疲劳的概率增加，对部件产生破坏性的影响，对其进行基于摩擦学的高压、动态接触应力研究对提高喷油泵的运行性能和延长使用寿命十分必要。为了减小计算的复杂度，目前的凸轮机构研究大多将挺柱体简化为实心圆柱体，采用集中力载荷I协。本研究借助现代设计计算软件，根据

7、某型柴油机喷油泵的结构特征，对其凸轮机构进行多刚体动力学建模，并对凸轮机构的关键部件凸轮和空心圆环滚轮进行有限元建模，建立凸轮机构的接触力学模型，并施加余弦力的面载荷，对其接触应力的变化特性、分布规律进行了研究。同时通过比较不同的凸轮型作者简介：张皓宇(1986一)，男，江西南昌人，硕士生，主要研究方向为动力机械设计与优化。收稿日期：2010—07—17线和滚轮外形结构参数对接触应力分布的影响，分析得出更适合提高喷油泵耐久性的滚轮外形结构。1凸轮机构运动特性本研究所采用的滚轮分别是一般的平底滚轮和经过优化后的鼓形滚轮，后者的外形见图1，其中，

8、Z。，!，为圆弧段长度尺寸，f为直段长度，h为圆弧段高度，月为圆弧曲率半径，D为滚轮直径。平底滚轮则没有圆弧段。图1鼓底滚轮外廓尺寸示意图★t★膏★★，★★★★★★