一、内燃机配气凸轮的优化设计（论文文献综述）
陈丽萍[1]（2021）在《变冲程机用轴移式配气系统及动力学特性研究》文中进行了进一步梳理变冲程技术可大幅提升内燃机低速扭矩和升功率,满足特种车辆对高动力性能的需求。2/4冲程模式下气门运行频率、启闭正时及升程大不相同,并且该技术要求循环间完成模式切换,目前未见有实用的满足上述要求的配气系统。因此,可变气门驱动（VVA）系统是实现变冲程内燃机（VSE）的关键,对满足特种车辆动力需求有重要的研究意义。本文针对缸径115mm的具有双顶置凸轮轴的2/4冲程内燃机设计了一款实用的轴移式配气系统（ASVS）,该系统包括通过花键连接的凸轮轴和凸轮轴套,凸轮轴套上并排布置有2/4冲程凸轮叶片,通过轴向移动凸轮轴套可切换不同的凸轮叶片,进而实现模式切换。ASVS的两个难点在于:（1）短气门开启持续期内设计大气门升程的二冲程凸轮型线;（2）短公共基圆段内设计大切换升程的切换型线。对此,本文进行了以下研究:根据气门运动参数目标,采用多项式函数拟合方法,通过降低凸轮型线前三阶导数来初步优化凸轮型线。基于ADAMS多刚体动力学仿真模型,研究不同模式下的气门动力学特性。研究表明,在二冲程模式下,气门开启持续期不超过80?Ca A,气门最大升程不低于7.4 mm,丰满系数超过0.5;在四冲程模式下,气门开启持续期不超过140?Ca A,气门最大升程不低于8.4 mm,丰满系数超过0.6。内燃机转速3000 r/min内,气门落座速度均低于0.3 m/s,各零件间的接触力满足要求。建立切换过程的数学模型,以降低金属销与凸轮轴套间接触力为目的,提出两种设计切换型线的思路,并在相同的持续期内设计两条切换型线。通过对比分析不同切换型线的曲率和压力角,以及切换过程的动力学曲线,得到更适合ASVS的设计方案。研究表明,降低切换型线的前二阶导数对降低金属销与凸轮轴套间的接触力具有明显效果。本文设计的切换型线均具有较好的动力学性能,能够在内燃机转速3000 r/min内完成快速而稳定的切换。
寇盼[2]（2021）在《配气机构凸轮装置的动力学参数对其运动影响的研究》文中研究指明配气机构作为发动机系统的重要机构,负责气门的启闭,是保证汽车发动机工作过程中及时换气的结构装置。凸轮机构作为其重要组成构件,往往由于动力学参数选择不合适,导致机构性能下降,严重时引起配气系统运行异常甚至失效,从而带来安全风险。因此,为了保证系统运行中配气机构的气门按时打开关闭,研究动力学参数对气门动态特性的影响十分必要。本文主要分析了配气凸轮机构动力学参数对气门启闭段短摇臂端输出位移与凸轮升降程误差的影响,并利用Adams验证了该研究结果,同时,分析了动力学参数对间歇期气门残余振动的影响规律。引入Hertz接触与弹流润滑理论建立凸轮副接触模型,采用线性转化方法消去摇臂两侧的传动比,建立了一组配气机构单元的五自由度动力学模型,求解得到了配气机构各构件的输出位移。结果表明在气门启闭段,短摇臂端输出位移与凸轮升降程存在误差;在凸轮间歇期,配气机构产生严重的残余振动。分析了凸轮机构、挺柱、挺杆、摇臂、气门弹簧的刚度和阻尼对气门启闭段短摇臂端输出位移的影响,结果表明阻尼对其影响很小。此外,为研究短摇臂端与凸轮升降程曲线的误差,改进常规曲线相似性判别方法,建立了曲线相似性衡量指标。研究了主要参数凸轮副等效接触刚度KHE、挺柱与挺杆间等效接触刚度KTP、挺杆与短摇臂间接触刚度KPA及气门弹簧刚度KE对短摇臂端与凸轮升降程误差的影响,结果表明,随着KHE、KTP、KPA的增大,短摇臂端与凸轮升降程误差逐渐减小至基本稳定;随着KE的增大,二者的误差刚开始基本不变后逐渐增大。通过Adams建立配气机构单元的仿真模型,分析了不同的动力学参数对气门启闭段短摇臂端输出位移与凸轮升降程误差的影响规律,验证理论分析的正确性。以振动位移有效值作为评价指标,分析了凸轮机构、挺柱、挺杆、摇臂、气门弹簧的刚度和阻尼对间歇期配气机构气门残余振动的影响。结果表明,随着KHE、KTP、KPA、摇臂刚度KA、摇臂与气门间接触刚度KAV和摇臂结构阻尼CA的增大,气门残余振动逐渐减小至基本稳定;随着KE、凸轮副等效阻尼CHE、挺柱与挺杆间等效接触阻尼CTP、挺杆与短摇臂间接触阻尼CPA和气门弹簧阻尼CE的增大,残余振动逐渐减小;随着长摇臂端与气门间接触阻尼CAV的增大,残余振动逐渐增大。最后,利用PSO算法求解了配气机构权衡整体运动特性的优化值,并基于Adams验证该组值的正确性。本文的工作系统分析了配气机构动力学参数对气门启闭段短摇臂端输出位移与凸轮升降程误差及间歇期气门残余振动的影响规律,目的是使各构件能按照预定的要求精度稳定工作,为配气系统中动力学参数的选择提供了借鉴,对配气机构的精确运行和设计改进具有重要意义。
陆诗航[3]（2021）在《某发动机配气机构性能分析及改进》文中指出配气机构是内燃机中重要组成部分之一,它的设计是否合理会影响到发动机的稳定性与充气效率。而在配气机构的设计之中,对凸轮轴型线的设计是最为复杂和重要的一环。本文以一款本团队自主研发的用于驱动工业无人直升机的发动机为研究对象,针对样机在实验中出现的发动机工作时有异响和凸轮轴发生异常磨损的问题,通过运动学和动力学的计算,发现其配气机构设计存在问题,并针对该问题修改配气机构,重新设计出新的凸轮形线并对其校核,最后分析改进后的配气机构对发动机整体性能的影响,优化配气相位。本文的主要工作如下:（1）搭建原机配气机构模型。使用CREO4.0软件对整个配气机构进行三维建模,用来获取各个零件的质量参数。再利用HYPERMESH和ABAQUS对配气机构模型进行网格划分和有限元计算,得出各个零件的刚度参数。最后利用这些参数在AVL EXCITE TD软件中搭建原机配气机构的运动学与动力学模型。（2）对原机配气机构进行运动学和动力学分析。通过对配气机构的动力学和运动学进行分析计算,并将得到的各个指数与工程许用值对比,发现原配气机构凸轮在工作过程中存在飞脱,凸轮最大接触应力过大,气门发生反跳,凸轮丰满系数不足等问题,说明原机配气机构设计存在问题。（3）重新设计凸轮形线。结合第2步得出的结论,并针对存在的问题,在AVL EXCITE TD软件中分别重新设计进排气凸轮型线。再次经过配气机构运动学和动力学校核,可以得出新设计的凸轮型线各项参数符合工程设计标准。（4）分析改进后配气机构对发动机性能的影响。运用GT POWER搭建原机发动机性能仿真模型,利用台架试验数据验证模型的可靠性。将改进后的凸轮型线输入到性能仿真模型中,研究配气机构改进后对发动机动力性与经济性的影响,发现配气机构改进后对发动机扭矩有所提升,改进后有效燃油消耗率有所下降。在此基础上改进配气机构的进排气相位,进一步提升发动机性能。
吴祖传[4]（2018）在《配气机构动力学及挺柱磨损试验性研究》文中指出柴油机结构主要有活塞连杆组件,曲轴与飞轮,配气机构,燃烧室及供油匹配,冷却系统,润滑系统等组成,可见配气机构是内燃机的重要组成部分,这些机构都是有它们独特的且无可替代的作用。配气机构的设计是否合理会影响到内燃机的动力性能,以及内燃机工作的稳定性和持久性。随着世代的变迁,人们对技术的要去越来越高,面对着越来越快的工作效率,提高和优化配气机构的设计就显得越来越重要。配气机构由进排气门、凸轮、挺柱、推杆、摇臂以及气门弹簧组成。要改进配气机构需要了解配气机构在工作是具体的运动过程还要从它的组成部门这些方面入手。本文以全柴厂农用四气门柴油机配气机构作为研究对象。在参考了一些国内外的相关文献,就柴油机配气机构的发展现状及有关情况作出了基本的介绍。并且就配气机构的动力学特性进行了研究分析,对相应的参数作出了计算说明,而且对凸轮型线进行了相应的优化设计。并就凸轮-挺柱这对运动副出现的磨损问题,提出优化方案并作出实验验证。第一步,是利用了实验机上原凸轮,利用其图纸升程表,在用MATLAB这款软件可以得到凸轮速度曲线图,加速度曲线图。其相应的参数数据就可以得出来了,例如丰满系数,最小曲率半径,以及凸轮-挺柱副之间接触面的最大接触应力。这是很重要的准备步骤,为后文的实验研究提供了数据基础。然后,在保持原有的动力性能基础上,通过改变凸轮来优化设计,具体是采用等加速-等速缓冲段以及高次多项式工作段。可以得出很多组不同的新的设计参数,利用MATLAB软件,那么就会得出很多组不同的凸轮型线。对这些不同的多组曲线做出动力学分析通过对比选出最优凸轮型线。其次在针对出现的1.5mm的挺柱磨损进行具体的分析,本文在分析的时候一共分析了四种可能的影响因素,影响因素分别是润滑状态,凸轮-挺柱副的接触面处接触应力,以及材料的匹配情况和凸轮-挺柱副之间的粗糙度及配合公差。得出润滑状态,材料以及粗糙度和配合公差并不是影响的主要因素。最后针对可能是接触应力过大造成出现1.5mm磨损。通过分析影响接触应力的因数,得出是弹簧力和最小曲率半径能很大程度影响接触应力。通过优化设计,然后在做实验进行验证。
侯清芳[5]（2018）在《配气凸轮型线参数有约束优化方法及程序开发》文中认为配气机构作为内燃机的重要组成部分,其功用是按照内燃机的工作循环和发火次序的要求,使进、排气门定时开启和关闭,保证气缸中及时进入新鲜充量并保证废气及时排出。配气机构设计的合理与否很大程度的影响着内燃机工作的经济、动力和排放等性能。而凸轮型线作为内燃机配气机构设计的核心内容,其设计的合理与否十分重要。本文依据内燃机配气机构凸轮型线设计的理论和原则,按照配气凸轮型线运动学设计、运动学优化和动力学设计与校验的设计流程,应用Visual Studio C#进行了配气凸轮型线参数有约束的优化方法及程序开发。研究内容如下:首先,进行软件整体模块搭建,包括:凸轮型线运动学设计模块搭建;凸轮型线运动学有约束优化模块搭建;配气机构动力学设计与校验模块搭建。接下来,针对软件各模块进行设计和程序编写,详细内容如下:（1）凸轮型线运动学设计模块搭建。主要内容包括:典型凸轮型线设计方法的程序编写与界面设计;凸轮型线的运动学曲线输出;凸轮型线设计评价参数和运动规律详细数据的输出。其中,凸轮型线的设计方法包括:项数不同的高次方多项式凸轮型线;高次方与直线段组合型凸轮型线。（2）凸轮型线运动学有约束优化模块搭建。主要内容包括:针对高次方多项式凸轮型线的复合形法优化方法的程序编写与界面设计;优化后凸轮型线的设计参数和运动学曲线查看;优化后凸轮型线的评价参数和运动规律详细数据输出。此部分以缩短凸轮型线的设计周期为目的,以凸轮型线丰满系数为目标函数,以凸轮型线函数的幂指数为设计变量,以曲率半径、凸轮型线加速度峰值等为约束条件,以复合形法为优化方法,编写程序,以获得要求范围内的最佳凸轮型线,达到优化目的。（3）配气机构动力学设计与校验模块搭建。主要内容包括:气门实际运动规律的计算程序编写与界面设计;气门开启与落座相关参数查看;气门运动过程中是否存在飞脱现象的判定;气门实际运动规律曲线查看及详细数据输出。此部分针对配气机构工作过程中因弹性变形导致气门实际运动规律与理论设计规律存在偏差的问题,以配气机构单质量模型为基础,以四阶龙格—库塔数值方法为核心算法,以凸轮型线的动力学校验和配气机构的动力学设计为目的,编写程序,以判断配气机构的设计是否存在飞脱和气门落座速度过大等不良情况,进而确定配气机构的设计是否合理。最后,对所开发的程序进行合理化验证。针对凸轮型线运动学设计模块,应用AVL/Excite Timing Drive中Cam Design部分,将其仿真得到的凸轮型线运动规律与本课题所开发软件计算得到的凸轮型线运动规律加以对比,验证程序此模块的合理性;针对配气机构动力学设计与校验模块,将某发动机配气机构的动力学试验结果与本课题所开发软件的仿真计算结果进行对比,验证此动力学设计及校验模块的合理性。
王一[6]（2018）在《汽油机配气机构的分析及优化》文中进行了进一步梳理配气机构对发动机的动力性能、经济性起关键性作用,随着发动机向着高功率、高速度的方向发展,更要求其在高速运转的情况下稳定可靠的工作,而且要使配气机构的运动学性能和动力学性能良好。本文主要的研究内容如下:（1）本文针对某款顶置凸轮轴汽油机配气机构,利用发动机配气机构分析软件,建立发动机配气机构的运动学和动力学模型,根据配气机构在运动学性能和动力学性能上的要求,分析并找出其在当前配气凸轮型线下配气机构存在的问题。（2）对配气凸轮型线进行重新设计,包括缓冲段和工作段,缓冲段选用简谐运动规律,工作段选用多项式动力学运动规律,并对凸轮型线工作段设计参数进行正交试验优化设计,找到最优解。对新设计凸轮型线后的配气机构进行运动学及动力学分析,结果表明配气机构运动学和动力学性能均得到改善。此外,又分析了气门间隙与气门落座力之间的关系。（3）利用AVL-BOOST软件建立汽油机的整机模型,对发动机的整机性能进行仿真,通过对原机和改进凸轮型线的输出性能进行对比,结果表明改进型线后的整机性能比原机整机性能有较大的提升,达到了预期目标。此外,讨论了发动机配气相位的进、排气提前角对发动机性能（功率）的影响,结果表明可以通过调整进气提前角和排气门提前角,增大低速或者高速下发动机功率。
程艳萍[7]（2017）在《内燃机配气凸轮型线的低噪声设计》文中研究说明配气机构作为内燃机重要的振动噪声源之一,其工作性能好坏直接影响着整机的动力性和稳定性,而在配气机构中对其性能起决定性作用的是凸轮型线,所以本文从降低配气机构振动噪声水平的角度出发,以4102BG型柴油机为研究对象,开展配气凸轮型线的优化设计研究。本文以配气机构多质量动力学模型为计算工具,以配气机构充气性能、从动件运动平稳性、系统激励力水平等动力学响应为评价指标,通过分析各性能指标随着型线参数的变化规律,总结凸轮型线的优化设计方法;然后根据参数对性能的影响规律,挑选两组性能较好的凸轮型线,计算得到配气系统的激励力并加载到柴油机模型上,计算整机振动烈度、振动速度级和加速度级、总辐射声压级对整机的振动噪声水平进行评价;分析结果表明,在FB2型凸轮的型线参数中,对系统性能影响最大的是参数m的值,其余两个参数影响较小;从振动噪声响应结果对比看出,优化后的凸轮型线会引起更小的表面振动和辐射噪声,总声压级较原型线降低了4.5dB,验证了凸轮型线低噪声设计方法的正确性。基于系统优化的概念,对包含凸轮型线在内的整个配气系统进行匹配度分析,结果表明凸轮型线参数、工作转速和系统结构参数三者之间要符合一定的匹配关系,才能使系统具有较为良好的平稳性,这种匹配关系可以用周期比K来衡量,一般来说K越大系统平稳性越高,当其中部分参数发生变化时,其余参数也要做相应调整才能保证系统良好的平稳性。针对当前凸轮型线在连接处存在的冲击问题,提出了一种新型的余弦-等速型缓冲段和一种取消缓冲段的新型整体式凸轮的设计方法。新型缓冲段能在提高升程曲线丰满度的同时,使挺柱运动曲线更加光滑,而且能降低气阀的运动速度,提高了平稳性;新型整体式四项傅里叶凸轮型线相比原型线,充气性能更好,加速度和跃度曲线更加光滑,没有原型线的陡峭变化和突变等现象,凸轮正加速段的宽度变大,正负加速段过渡平稳,在降低“飞脱”发生可能性的同时,提高了周期比K的值,总体优化效果较好。因此,本文的分析结果可以为配气机构的低噪声设计提供有效的理论支撑和参考。
杨英慧[8]（2016）在《内燃机配气凸轮新型线的研究》文中提出在分析现有内燃机配气凸轮理论与技术不足的基础上,开发了n阶导数连续,自变量为内燃机主要结构参数及运转参数,计算简便的变型双曲函数凸轮型线方程;并开发了优化设计评价程序与仿真制造软件。所研制的内燃机变型双曲函数配气凸轮具有高速性好、丰满系数大、振动噪声小、工作平稳等特点。应用表明:该新型线配气凸轮可帮助提高柴油机的动力性、经济性,降低柴油机振动、噪声与排放,实现内燃机高速化、高性能与高寿命。
胡孝明[9]（2016）在《滑块式气门配气机构结构设计和仿真分析》文中认为配气机构作为内燃机的重要组成部分,其设计的是否合理直接影响到内燃机的动力性、经济性、工作可靠性以及使用寿命。因此,配气机构的结构研究是目前内燃机研究的一个重要方向。随着环境恶化和人们对内燃机的排放要求和动力性能需求不断提高,使得新型结构的配气机构的开发和使用变得迫切。针对这样的情况,本课题是根据对配气机构结构的开发和研究,设计的一种新型结构配气机构——滑块式气门配气机构。本研究是在大量阅读国内外有关文献的基础上,结合S195柴油机配气机构并在原配气机构结构的基础进行结构改进。首先,设计滑块式配气机构的结构,并根据图纸在UG中建立滑块式进、排气门,气门座,进、排气门弹簧等实体模型。其次,根据配气机构的动力学特性和对内燃机性能匹配需求,利用MATLAB软件进行凸轮轮廓的解析法辅助设计,得到实体模型,与前面得到的实体模型进行装配。同时,计算这些零部件的质量、刚度、阻尼,运用ADAMS软件建立滑块式配气机构多刚体动力学仿真模型。最后,在ADAMS环境下,进行了内燃机配气机构的动力学仿真分析,得出了滑块式进、排气门升程、速度、加速度、凸轮与滑块式气门间的接触力、气门弹簧质心位移等曲线,其中动力学仿真重点分析了两气门的速度、加速度的特性;在不同转速下滑块式气门结构性能参数进行分析;同时也分析了气门弹簧对滑块式气门配气机构性能的影响。除此之外,还讨论了不同曲轴转速对气门加速度的性能影响。滑块式气门配气机构通过多刚体动力学仿真分析得到的结果曲线与设计理论曲线基本一致,各个零件的受力都在许用范围以内。进而得出传动零件少的滑块式气门配气机构的可行性,这对配气机构结构创新具有很大意义。
李凯[10]（2015）在《船用柴油机凸轮配气机构性能研究与改进》文中研究表明配气机构是柴油机的重要组成部分,其作用是根据气缸的工作次序实现换气过程。一台柴油机动力学性能是否优越,工作是否可靠,经济性的优劣,与配气机构的设计是否合理有着密切的关系。可以说,一台柴油机的性能优越与否,很大程度上由柴油机的配气机构所决定。随着柴油机升功率与高速化的发展,人们对其性能指标有了更高的要求,希望在高速下仍然具有良好的动态性能。本论文就是以某型号船用柴油机的配气机构为研究对象,着重研究了配气机构的动态特性。主要的研究内容有以下几个方面:首先,采用最小二乘法利用MATLAB对进气、排气凸轮升程表进行了分段凸轮型线拟合,得到了每段升程曲线的函数表达式,进而得出了挺柱速度和加速度方程。以此为基础,对该型号柴油机的配气机构进行动力学计算。其次,利用集中质量--弹簧振动模型建立该型号柴油机配气机构的单自由度动力学模型,确定其各个参数并利用MATLAB编程求解其动力学微分方程。分析该型号柴油机配气机构在额定转速下的气门升程、气门速度和气门加速度等动态特性。再次,基于多体动力学理论和实体模型的各个参数,在ADAMS中建立该型号柴油机配气机构的多刚体动力学模型。分析额定转速时气门升程、气门速度、气门加速度的动态响应和凸轮与挺柱的接触力和接触应力以及气门与气门座的动态接触情况;并结合ANSYS分析气门落座瞬间气门和气门座的碰撞冲击情况与气门稳定落座后的热应力情况;分析并讨论不同转速和凸轮基圆大小等因素对上述动态特性响应结果的影响。最后,设计一种不同于原机类型的凸轮型线,对原机构凸轮型线进行动态优化。利用多刚体动力学模型进行动力学仿真,对比分析优化前后凸轮从动件的动态特性响应结果。
二、内燃机配气凸轮的优化设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、内燃机配气凸轮的优化设计（论文提纲范文）
（1）变冲程机用轴移式配气系统及动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 有凸轮式VVA系统 |
| 1.2.2 无凸轮式VVA系统 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2.ASVS模型 |
| 2.1 设计目标与方案 |
| 2.2 系统搭建与工作原理 |
| 2.3 设计难点 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.ASVS固定模式下动力学特性 |
| 3.1 凸轮型线设计准则及目标 |
| 3.2 凸轮型线设计方法及流程 |
| 3.3 二/四冲程凸轮型线设计结果 |
| 3.3.1 二冲程凸轮型线 |
| 3.3.2 四冲程凸轮型线 |
| 3.4 ASVS动力学仿真 |
| 3.4.1 ADAMS多刚体动力学模型 |
| 3.4.2 二冲程模式下仿真结果分析 |
| 3.4.3 四冲程模式下仿真结果分析 |
| 3.4.4 气门与活塞运动曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.ASVS切换模式下动力学特性 |
| 4.1 切换过程响应特性分析 |
| 4.2 力学模型搭建 |
| 4.3 进气切换型线设计 |
| 4.3.1 设计理论及流程 |
| 4.3.2 进气切换型线设计结果 |
| 4.3.3 不同切换型线动力学分析 |
| 4.3.4 切换过程中零件间受力分析 |
| 4.4 排气切换型线设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）配气机构凸轮装置的动力学参数对其运动影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 凸轮机构设计研究 |
| 1.2.2 凸轮机构特性研究 |
| 1.3 课题的提出 |
| 1.4 论文的内容介绍 |
| 2 配气机构动力学建模 |
| 2.1 配气机构动力学模型建立 |
| 2.1.1 凸轮副接触力学模型建立 |
| 2.1.2 凸轮副接触模型的参数分析 |
| 2.1.3 动力学模型建立 |
| 2.2 模型简化 |
| 2.2.1 摇臂两侧参数转化 |
| 2.2.2 微分方程的建立 |
| 2.3 数值求解 |
| 2.3.1 从动件运动规律的选取 |
| 2.3.2 数值求解 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 动力学参数对升程降程的影响 |
| 3.1 主要影响参数的确定 |
| 3.1.1 刚度对升程降程的影响 |
| 3.1.2 阻尼对升程降程的影响 |
| 3.2 基于距离和方向的曲线相似性衡量指标 |
| 3.3 主要参数对升程降程的影响 |
| 3.3.1 凸轮副等效接触刚度对短摇臂端升程降程的影响 |
| 3.3.2 挺柱与挺杆间等效接触刚度对短摇臂端升程降程的影响 |
| 3.3.3 挺杆与短摇臂间接触刚度对短摇臂端升程降程的影响 |
| 3.3.4 气门弹簧刚度对短摇臂端升程降程的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于Adams验证动力学参数对升降程误差的影响规律 |
| 4.1 建模与分析 |
| 4.1.1 分析方法 |
| 4.1.2 三维模型建立 |
| 4.1.3 仿真结果 |
| 4.2 基于Adams的升降程误差分析 |
| 4.2.1 凸轮副等效接触刚度对短摇臂端升降程误差的影响 |
| 4.2.2 挺柱与挺杆间等效接触刚度对短摇臂端升降程误差的影响 |
| 4.2.3 挺杆与短摇臂间接触刚度对短摇臂端升降程误差的影响 |
| 4.2.4 气门弹簧刚度对短摇臂端升降程误差的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 动力学参数对残余振动的影响 |
| 5.1 刚度对残余振动的影响 |
| 5.1.1 凸轮副等效接触刚度对残余振动的影响 |
| 5.1.2 挺柱与挺杆间等效接触刚度对残余振动的影响 |
| 5.1.3 挺杆与短摇臂间接触刚度对残余振动的影响 |
| 5.1.4 摇臂刚度对残余振动的影响 |
| 5.1.5 长摇臂端与气门间接触刚度对残余振动的影响 |
| 5.1.6 气门弹簧刚度对残余振动的影响 |
| 5.2 阻尼对残余振动的影响 |
| 5.2.1 凸轮副等效阻尼对残余振动的影响 |
| 5.2.2 挺柱与挺杆间等效接触阻尼对残余振动的影响 |
| 5.2.3 挺杆与短摇臂端间接触阻尼对残余振动的影响 |
| 5.2.4 摇臂的结构阻尼对残余振动的影响 |
| 5.2.5 长摇臂端与气门间接触阻尼对残余振动的影响 |
| 5.2.6 气门弹簧阻尼对残余振动的影响 |
| 5.3 配气机构动力学参数的选择依据 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 PSO算法优化分析 |
| 6.1 PSO原理 |
| 6.2 .优化分析 |
| 6.2.1 目标方程 |
| 6.2.2 优化参数 |
| 6.2.3 约束条件 |
| 6.2.4 结果分析 |
| 6.2.5 Adams分析优化解 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文的主要工作及结论 |
| 7.2 建议与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）某发动机配气机构性能分析及改进（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 配气机构技术发展及研究现状 |
| 1.2.1 内燃机配机构的发展 |
| 1.2.2 内燃机配气机构的研究技术现状 |
| 1.3 本文的研究目的和主要研究思路 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究的主要思路 |
| 2 配气机构设计的相关理论 |
| 2.1 配气机构设计的准则 |
| 2.2 凸轮型线设计理论 |
| 2.2.1 基圆半径的设计理论 |
| 2.2.2 缓冲段的设计理论 |
| 2.2.3 工作段的设计理论 |
| 2.3 配气机构的运动学与动力学分析理论 |
| 2.3.1 配气机构运动学分析 |
| 2.3.2 配气机构的动力学分析 |
| 2.4 液压挺柱的分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 原机配气机构建模与分析 |
| 3.1 AVL EXCITE TD软件的介绍 |
| 3.2 发动机结构介绍 |
| 3.3 相关参数的获取 |
| 3.4 原机运动学与动力学模型搭建 |
| 3.5 原机配气机构的运动学计算 |
| 3.6 原机配气机构的动力学学计算 |
| 3.7 原机配气机构分析结果总结 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 配气机构改进设计 |
| 4.1 凸轮型线的设计 |
| 4.1.1 气门弹簧预紧力的设计 |
| 4.1.2 气门最大升程的设计 |
| 4.1.3 缓冲段的设计 |
| 4.1.4 工作段的设计 |
| 4.2 改进后的凸轮型线运动学动力学分析 |
| 4.2.1 改进后的凸轮型线运动学评价参数 |
| 4.2.2 改进后配气机构运动学评价指标详细参数 |
| 4.2.3 改进后的配气机构运动学评价参数 |
| 4.2.4 改进后配气机构运动学评价指标详细参数 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 配气机构改进后对发动机性能影响分析 |
| 5.1 GT POWER软件的介绍 |
| 5.2 参数的获取 |
| 5.3 发动机性能模型的搭建 |
| 5.4 性能仿真模型的验证 |
| 5.5 改进后发动机性能对比 |
| 5.6 配气相位改进方案 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（4）配气机构动力学及挺柱磨损试验性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究意义和背景 |
| 1.2 柴油机的工作原理概述 |
| 1.3 目前配气机构的发展现状 |
| 1.4 配气机构有关论述 |
| 1.4.1 配气机构的组成 |
| 1.4.2 配气机构的种类 |
| 1.4.3 配气机构总体布置 |
| 1.4.4 配气机构的工作原理 |
| 1.5 凸轮-挺柱副的相关概述 |
| 1.5.1 凸轮与挺柱的磨损种类 |
| 1.5.2 磨损的原因分析 |
| 1.6 国内外目前凸轮型线设计方案 |
| 1.7 本文的研究内容 |
| 第二章 机构的动力学计算 |
| 2.1 单质量模型 |
| 2.2 多质量模型 |
| 2.3 配气机构动力学的相关参数原始数据的确定 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 凸轮型线设计 |
| 3.1 凸轮型线的构成 |
| 3.2 凸轮的型线设计 |
| 3.2.1 凸轮型线类型选择 |
| 3.2.2 工作段设计 |
| 3.2.3 缓冲段的设计 |
| 3.3 凸轮型线的拟合 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 凸轮-挺柱摩擦副的磨损分析 |
| 4.1 凸轮-挺柱的磨损现象 |
| 4.2 凸轮-挺柱出现磨损的原因分析 |
| 4.2.1 凸轮-挺柱副的接触应力 |
| 4.2.2 凸轮-挺柱副的润滑情况 |
| 4.2.3 凸轮-挺柱副的材料情况 |
| 4.2.4 挺柱和挺柱孔的配合 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 磨损问题的改善和实验 |
| 5.1 影响接触应力的其他因素 |
| 5.2 从优化弹簧来减小接触应力 |
| 5.3 从优化凸轮型线来减小接触应力 |
| 5.4 验证 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（5）配气凸轮型线参数有约束优化方法及程序开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 配气机构研究现状 |
| 1.2.1 配气机构国内外研究现状 |
| 1.2.2 配气机构发展状况 |
| 1.2.3 配气机构典型技术 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 配气机构运动学及动力学设计基本理论 |
| 2.1 配气凸轮型线运动学设计理论 |
| 2.1.1 缓冲段的设计 |
| 2.1.2 工作段的设计 |
| 2.2 配气机构动力学设计理论 |
| 2.2.1 配气机构动力学模型的建立 |
| 2.2.2 凸轮型线的动态设计方法 |
| 2.3 配气凸轮型线设计准则 |
| 2.3.1 配气凸轮型线静态评价参数 |
| 2.3.2 配气凸轮型线设计准则 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 配气凸轮型线软件开发模块搭建 |
| 3.1 VISUAL STUDIO C#简介 |
| 3.1.1 .NET框架 |
| 3.1.2 Visual Studio C#简介 |
| 3.2 配气凸轮型线软件开发总体模块概述 |
| 3.3 凸轮型线运动学设计模块 |
| 3.3.1 模块简介 |
| 3.3.2 结果查看 |
| 3.3.3 高次方与直线段组合型凸轮型线 |
| 3.4 凸轮型线运动学优化设计模块 |
| 3.4.1 模块简介 |
| 3.4.2 结果查看 |
| 3.5 配气机构动力学设计及校验模块 |
| 3.5.1 模块简介 |
| 3.5.2 结果查看 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 软件模块搭建相关数学模型应用理论 |
| 4.1 凸轮型线运动学设计模块 |
| 4.1.1 高次方多项式凸轮型线计算 |
| 4.1.2 高斯消去法求解多元一次方程组 |
| 4.1.3 贝塞尔曲线 |
| 4.2 凸轮型线运动学优化模块 |
| 4.2.1 复合形法 |
| 4.3 配气机构动力学设计及校验模块 |
| 4.3.1 二分法 |
| 4.3.2 龙格—库塔数值解法解微分方程 |
| 4.3.3 三次样条插值法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 软件验证 |
| 5.1 凸轮型线运动学设计模块验证 |
| 5.2 凸轮型线运动学优化设计模块验证 |
| 5.3 配气机构动力学设计及校验模块验证 |
| 第6章 总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（6）汽油机配气机构的分析及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文的研究背景和意义 |
| 1.2 发动机配气机构技术的发展现状 |
| 1.2.1 配气机构基本形式 |
| 1.2.2 可变气门正时技术和可变气门升程技术 |
| 1.2.3 无凸轮电磁气门配气机构 |
| 1.3 配气机构国内外研究现状 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第二章 配气机构凸轮型线设计基本理论 |
| 2.1 配气机构凸轮型线设计路线 |
| 2.2 配气凸轮型线评价准则 |
| 2.3 凸轮型线缓冲段的设计 |
| 2.3.1 缓冲段设计的必要性 |
| 2.3.2 缓冲段参数 |
| 2.3.3 典型缓冲段类型 |
| 2.4 凸轮型线工作段的设计 |
| 2.5 配气机构运动学和动力学模型理论基础 |
| 2.5.1 配气机构运动学模型理论基础 |
| 2.5.2 配气机构动力学模型理论基础 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 配气机构模型建立及分析 |
| 3.1 配气机构软件分析方法 |
| 3.2 配气机构建模 |
| 3.3 配气机构的运动学与动力学建模 |
| 3.4 模型参数设置 |
| 3.4.1 刚度参数 |
| 3.4.2 质量参数设置 |
| 3.4.3 阻尼参数设置 |
| 3.5 原机配气机构运动学分析及动力学分析 |
| 3.5.1 原机配气机构的进气门运动学分析 |
| 3.5.2 原机配气机构的排气门运动学分析 |
| 3.5.3 原机配气机构的进气门动力学分析 |
| 3.5.4 原机配气机构的排气门动力学分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 配气机构凸轮型线优化及分析 |
| 4.1 配气凸轮型线改进设计 |
| 4.1.1 进、排气凸轮缓冲段设计 |
| 4.1.2 进、排气凸轮工作段设计 |
| 4.1.3 进、排气凸轮工作段正交试验优化设计 |
| 4.2 改进型线后配气机构运动学分析 |
| 4.2.1 改进型线后配气机构进气门运动学分析 |
| 4.2.2 改进型线后配气机构排气门运动学分析 |
| 4.3 改进型线后配气机构的动力学分析 |
| 4.3.1 改进型线后配气机构进气门动力学分析 |
| 4.3.2 改进型线后配气机构排气门动力学分析 |
| 4.3.3 气门落座力的重要影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 发动机整机性能分析 |
| 5.1 整机性能分析方法 |
| 5.2 模型建立 |
| 5.3 输入参数设置 |
| 5.3.1 汽油机性能参数 |
| 5.3.2 流量系数 |
| 5.3.3 气门参数设置 |
| 5.4 整机性能模拟及分析 |
| 5.5 配气相位对汽油机性能的影响 |
| 5.5.1 进气提前角对汽油机性能的影响 |
| 5.5.2 排气提前角对汽油机性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（7）内燃机配气凸轮型线的低噪声设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 配气凸轮型线设计的国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 凸轮型线设计的理论基础 |
| 2.1 凸轮型线缓冲段和工作段的设计 |
| 2.1.1 缓冲段的设计方程及参数 |
| 2.1.2 工作段的设计方程及参数 |
| 2.2 凸轮型线设计的评价准则 |
| 2.2.1 丰满度 |
| 2.2.2 平稳度 |
| 2.2.3 激励力 |
| 2.2.4 匹配度 |
| 2.2.5 振动噪声水平 |
| 2.3 配气机构动力学模型 |
| 2.4 配气机构固有频率计算 |
| 2.4.1 单自由度模型 |
| 2.4.2 有限元模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 凸轮型线参数的优化设计 |
| 3.1 基本参数的选取 |
| 3.2 型线参数对凸轮丰满度的影响 |
| 3.3 型线参数对凸轮从动件运动平稳性的影响 |
| 3.4 型线参数对气阀运动规律的影响 |
| 3.4.1 丰满系数 |
| 3.4.2 气阀运动平稳性 |
| 3.5 型线参数对激励力的影响 |
| 3.6 配气系统匹配参数分析 |
| 3.6.1 型线参数对匹配参数的影响 |
| 3.6.2 转速对匹配参数的影响 |
| 3.6.3 结构参数对匹配参数的影响 |
| 3.7 凸轮型线参数的优化设计规律总结 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 凸轮型线对配气机构振动噪声的影响 |
| 4.1 振动分析模型 |
| 4.2 振动计算结果 |
| 4.2.1 振动烈度 |
| 4.2.2 振动速度级 |
| 4.2.3 振动加速度响应 |
| 4.3 声学分析模型 |
| 4.4 噪声计算结果 |
| 4.4.1 各参考点声压级 |
| 4.4.2 总辐射声压级 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 新型凸轮型线的设计 |
| 5.1 新型凸轮型线设计的原则 |
| 5.2 新型缓冲段的设计 |
| 5.3 整体式凸轮型线的表示方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）内燃机配气凸轮新型线的研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 高速高性能内燃机须开发新型配气凸轮型线 |
| 1.1 丰满系数大 |
| 1.2 振动噪声小 |
| 1.3 润滑特性好 |
| 1.4 制造精度高 |
| 2 变型双曲函数配气凸轮 |
| 3 对变型双曲函数配气凸轮的评价 |
| 3.1 换气好 |
| 3.2 振动低 |
| 3.3 噪声小 |
| 4 结论 |
（9）滑块式气门配气机构结构设计和仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 配气机构发展现状 |
| 1.3 本课题研究现状和发展趋势 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.3.2 发展趋势 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第2章 滑块式气门配气结构设计 |
| 2.1 滑块式气门结构简介 |
| 2.2 气门及气门座的设计 |
| 2.2.1 气门及气门座设计基本要求 |
| 2.2.2 气门及气门座的工作条件分析和材料的选择 |
| 2.2.3 气门及气门座的主要损坏形式和预防措施 |
| 2.2.4 气门及气门座具体参数设计 |
| 2.3 气门弹簧的设计 |
| 2.3.1 气门弹簧的设计要求 |
| 2.3.2 气门弹簧的工作条件 |
| 2.3.3 气门弹簧的结构 |
| 2.3.4 气门弹簧的选材 |
| 2.3.5 弹簧的有关尺寸选取和计算 |
| 2.4 滑块式气门配气结构总体结构形式的确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 配气凸轮设计 |
| 3.1 配气凸轮型线设计准则 |
| 3.2 配气凸轮线性设计方法 |
| 3.2.1 缓冲段 |
| 3.2.2 工作段 |
| 3.3 凸轮轮廓的计算 |
| 3.3.1 凸轮基圆半径的确定 |
| 3.3.2 凸轮轮廓线的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 滑块式气门配气机构多刚体系统动力学建模 |
| 4.1 刚体建模和求解的一般过程 |
| 4.2 多刚体动力系统动力学模型 |
| 4.2.1 多刚体系统运动方程 |
| 4.2.2 多刚体系统动力学方程 |
| 4.3 ADAMS仿真模型的建立 |
| 4.4 滑块式气门配气机构ADANS模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 滑块式气门配气机构动力学仿真和分析 |
| 5.1 滑块式配气机构主要参数曲线 |
| 5.2 滑块式气门加速度曲线分析 |
| 5.3 凸轮与气门间接触应力 |
| 5.4 气门弹簧曲线 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）船用柴油机凸轮配气机构性能研究与改进（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 内燃机配气机构的发展 |
| 1.3 配气机构动态特性的研究发展 |
| 1.4 本文所做内容 |
| 2 配气系统结构和凸轮型线 |
| 2.1 配气系统结构 |
| 2.1.1 配气凸轮轴 |
| 2.1.2 挺柱和推杆 |
| 2.1.3 摇臂 |
| 2.1.4 气门组 |
| 2.2 配气凸轮型线 |
| 2.2.1 凸轮型线的构成 |
| 2.2.2 凸轮升程的拟合 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 配气机构动力学建模及计算 |
| 3.1 单自由度模型 |
| 3.1.1 动力学模型的简化 |
| 3.1.2 动力学微分方程的建立 |
| 3.1.3 模型参数的确定 |
| 3.2 单自由度模型计算结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 配气机构多体系统动力学仿真分析 |
| 4.1 多体系统动力学理论 |
| 4.1.1 多刚体系统动力学 |
| 4.1.2 ADAMS软件介绍 |
| 4.2 建立仿真模型 |
| 4.2.1 建立凸轮 |
| 4.2.2 模型导入与修改材料属性 |
| 4.2.3 添加约束 |
| 4.2.4 定义驱动 |
| 4.2.5 施加载荷 |
| 4.2.6 ADAMS模型 |
| 4.3 仿真结果及分析 |
| 4.3.1 气门升程和气门速度 |
| 4.3.2 气门加速度分析 |
| 4.3.3 凸轮与挺柱接触 |
| 4.3.4 基圆大小对凸轮与挺柱接触的影响 |
| 4.3.5 不同转速时气门与气门座的接触 |
| 4.3.6 气门的热应力耦合分析 |
| 4.3.7 气门落座瞬间碰撞情况 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 凸轮型线优化设计 |
| 5.1 缓冲段的设计 |
| 5.1.1 缓冲段升程 |
| 5.1.2 缓冲度终点的速度和缓冲段包角 |
| 5.1.3 缓冲段型线 |
| 5.2 工作段的设计 |
| 5.2.1 高次多项式凸轮型线的优化设计 |
| 5.2.2 优化设计的目标函数 |
| 5.2.3 目标函数约束条件 |
| 5.2.4 优化结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校学习期间发表的论文 |
四、内燃机配气凸轮的优化设计（论文参考文献）
- [1]变冲程机用轴移式配气系统及动力学特性研究[D]. 陈丽萍. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]配气机构凸轮装置的动力学参数对其运动影响的研究[D]. 寇盼. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]某发动机配气机构性能分析及改进[D]. 陆诗航. 重庆理工大学, 2021(02)
- [4]配气机构动力学及挺柱磨损试验性研究[D]. 吴祖传. 安徽农业大学, 2018(04)
- [5]配气凸轮型线参数有约束优化方法及程序开发[D]. 侯清芳. 吉林大学, 2018(01)
- [6]汽油机配气机构的分析及优化[D]. 王一. 河北工业大学, 2018(07)
- [7]内燃机配气凸轮型线的低噪声设计[D]. 程艳萍. 哈尔滨工程大学, 2017(08)
- [8]内燃机配气凸轮新型线的研究[J]. 杨英慧. 柴油机, 2016(06)
- [9]滑块式气门配气机构结构设计和仿真分析[D]. 胡孝明. 陕西理工学院, 2016(01)
- [10]船用柴油机凸轮配气机构性能研究与改进[D]. 李凯. 西安理工大学, 2015(01)
标签：凸轮论文; 动力学论文; 配气机构论文; 运动学论文; 可变气门正时技术论文;