內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9 配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1 配氣機(jī)構(gòu)的工作條件和設(shè)計(jì)要求配氣機(jī)構(gòu)的功用是按發(fā)動(dòng)機(jī)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)排氣門(mén)，使新鮮的可燃混合氣得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)排出氣缸。在高速的發(fā)動(dòng)機(jī)中，每個(gè)工作循環(huán)的進(jìn)、排氣過(guò)程只有千分之幾秒，在這短暫的時(shí)間內(nèi)，廢氣排出得愈徹底，進(jìn)入的可燃混合氣愈多，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率愈大。同時(shí)配氣機(jī)構(gòu)在急劇變化的高速條件下工作，要受到很大的沖擊力，還要受高溫燃?xì)獾臒嶝?fù)荷及化學(xué)腐蝕的作用，工作條件惡劣?，F(xiàn)代摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)配氣機(jī)構(gòu)和制造質(zhì)量都有很高的要求，四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的要求有：1）要有足夠的氣體流通面積，以提高進(jìn)氣量；2）要

2、有小的排氣阻力，使排氣干凈，以提高進(jìn)氣量；3）結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，工作要可靠，維修要方便。9.2 配氣機(jī)構(gòu)的型式選擇配氣機(jī)構(gòu)因發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)不同而異，目前摩托車(chē)常用的配氣機(jī)構(gòu)有：氣孔式配氣機(jī)構(gòu)和氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)。由于氣孔式配氣機(jī)構(gòu)適用于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)適用于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，且它充氣系數(shù)高，燃料熱量的利用率高，燃燒較完全，排放污染小，潤(rùn)滑條件好，機(jī)件磨損慢，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都比較好。因此本設(shè)計(jì)采用氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)。9.3 配氣機(jī)構(gòu)的布置及傳動(dòng)9.3.1 氣門(mén)的布置氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組組成。進(jìn)氣門(mén)布置在進(jìn)氣道上，開(kāi)啟時(shí)可燃混合氣能順利地進(jìn)入氣缸；排氣門(mén)布置在排氣道上，開(kāi)啟時(shí)廢氣能

3、排出氣缸。氣門(mén)收集配氣機(jī)構(gòu)有側(cè)置氣門(mén)式和頂置氣門(mén)式兩種形式。由于側(cè)置氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)燃燒室面積大，熱量損失多，氣道長(zhǎng)，進(jìn)氣阻力大，壓縮比較低，燃料經(jīng)濟(jì)性差。而頂置氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)氣道短，充氣效率高，燃燒室緊湊，壓縮比較高，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率高，其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性比側(cè)置氣門(mén)式好。因此，選取頂置氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)。頂置氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都倒掛在氣缸上。其氣門(mén)組包括排氣門(mén)和進(jìn)氣門(mén)、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)彈簧座和氣門(mén)鎖夾等。氣門(mén)傳動(dòng)組包括氣門(mén)搖臂、搖臂軸、凸輪軸、正時(shí)從動(dòng)鏈輪和鏈條等。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸通過(guò)主動(dòng)正時(shí)鏈輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部位開(kāi)始頂起搖臂的一端時(shí)，使搖臂繞搖臂軸擺動(dòng)

4、而壓縮氣門(mén)彈簧，推動(dòng)氣門(mén)向下運(yùn)動(dòng)，即氣門(mén)開(kāi)啟。當(dāng)凸輪的凸起部位離開(kāi)搖臂時(shí)，氣門(mén)便在氣門(mén)彈簧的作用下又向上運(yùn)動(dòng)而落座，即氣門(mén)關(guān)閉，氣流通道被封死。9.3.2 凸輪軸的布置形式在本設(shè)計(jì)中，由于是v型發(fā)動(dòng)機(jī)，因此選用兩根凸輪軸，每根凸輪軸上布置兩個(gè)凸輪，分別負(fù)責(zé)進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。凸輪軸的布置形式有下置式、中置式和頂置式三種，且三者都可以與頂置式氣門(mén)組成配氣機(jī)構(gòu)。所謂頂置凸輪軸是指凸輪軸布置在氣缸蓋上，當(dāng)然，氣門(mén)也布置在氣缸蓋上。這樣布置后，氣門(mén)傳動(dòng)；零件少，質(zhì)量小，不僅減小了氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的慣性力，而且彎曲變形的零件數(shù)也減少了，因而氣門(mén)的傳動(dòng)就更輕便靈活，功率響應(yīng)就更迅速了。所以本設(shè)計(jì)采用頂置凸

5、輪軸。9.3.3 凸輪軸的傳動(dòng)方式由上述可知：氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)必須同活塞的位置相匹配，凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是使凸輪軸和氣門(mén)按活塞的位置正常工作，為此，凸輪軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)是曲軸轉(zhuǎn)速的一半，所以傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)有減速功能。其傳動(dòng)比為2：1。由于凸輪軸的布置形式不同，凸輪軸的傳動(dòng)方式也不一樣。凸輪軸的傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)、錐齒傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和同步帶傳動(dòng)。由于凸輪軸頂置式配氣機(jī)構(gòu)一般采用鏈和鏈輪傳動(dòng)，因此本設(shè)計(jì)采用鏈傳動(dòng)。對(duì)于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)采用鏈傳動(dòng)時(shí)，鏈輪可以放在曲軸的一端，稱(chēng)為端面鏈傳動(dòng)；也可放在中間，稱(chēng)為中間鏈傳動(dòng)。由于采用端面?zhèn)鲃?dòng)時(shí)，曲軸兩端不對(duì)稱(chēng)，影響整車(chē)造型美觀，還會(huì)造成凸輪軸的振動(dòng)，而采用中間鏈傳動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)

6、減小凸輪軸鏈輪，使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊。因此本設(shè)計(jì)采用中間鏈傳動(dòng)。為使發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)保持鏈條有一定的張緊力，減小振動(dòng)，避免脫落而影響配氣正時(shí)，一般都設(shè)有鏈條張緊裝置。以便根據(jù)使用情況作必要的調(diào)整。鏈條張緊裝置有輪式和導(dǎo)板式兩種。由于采用張緊輪能降低噪聲，減少磨損。而使用鏈條張緊器，磨損較大一些，但其張緊效果好，能有效地防止松弛，降低振動(dòng)。因此，本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)板式鏈條張緊裝置。9.3.4 氣門(mén)間隙的選取氣門(mén)的工作溫度很高，氣門(mén)及氣門(mén)傳動(dòng)件會(huì)因溫度升高而膨脹。如果氣門(mén)傳動(dòng)件之間，在冷態(tài)時(shí)無(wú)間隙或間隙過(guò)小，氣門(mén)及其傳動(dòng)件受熱膨脹，勢(shì)必引起氣門(mén)被傳動(dòng)件頂住，使氣門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣，而使功率下降，嚴(yán)重時(shí)

7、甚至不易起動(dòng)。為了消除以上這種現(xiàn)象，通常發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門(mén)與其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中留有適當(dāng)間隙，以補(bǔ)償氣門(mén)及其傳動(dòng)件受熱后的膨脹伸長(zhǎng)量，使氣門(mén)在工作狀態(tài)下受拉伸后，還能與氣門(mén)座貼緊，保證具有良好的密封。這一預(yù)留的間隙即為氣門(mén)間隙。氣門(mén)間隙的大小一般由發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。由于排氣門(mén)比進(jìn)氣門(mén)承受的熱負(fù)荷高，熱膨脹量大，所以排氣門(mén)的間隙一般大于進(jìn)氣門(mén)間隙。由于發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)時(shí)間隙過(guò)小，在熱態(tài)下就會(huì)發(fā)生漏氣，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排污增大，甚至氣門(mén)燒壞；若間隙過(guò)大，則氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各零件之間將產(chǎn)生撞擊響聲，并加速磨損，同時(shí)還會(huì)使氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間推遲，關(guān)閉時(shí)間提前，使進(jìn)氣時(shí)間和排氣時(shí)間減少；同樣也會(huì)使發(fā)動(dòng)

8、機(jī)的功率下降。參照力帆水冷摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)間隙，本設(shè)計(jì)中取進(jìn)氣門(mén)間隙為0.04，排氣門(mén)間隙為0.05。9.4 配氣正時(shí)從理論循環(huán)看，當(dāng)曲拐轉(zhuǎn)到進(jìn)氣上止點(diǎn)時(shí)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，曲拐再轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)時(shí)進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉；排氣門(mén)則是當(dāng)曲拐轉(zhuǎn)到排氣下止點(diǎn)時(shí)開(kāi)啟，曲拐再轉(zhuǎn)到排氣上止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉。曲軸再轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)完成壓縮和作功行程，進(jìn)、排氣門(mén)都關(guān)閉，進(jìn)氣時(shí)間和排氣時(shí)間各占1800曲軸轉(zhuǎn)角。實(shí)際上，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速很高，活塞在每一行程所經(jīng)歷的時(shí)間很短，本設(shè)計(jì)中一個(gè)行程所經(jīng)歷的時(shí)間僅為60/8000÷2=0.00375s。進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)這樣短的開(kāi)啟時(shí)間，一定會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)充氣不足、排氣不凈，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率得不到應(yīng)有的發(fā)揮

9、。因此采用延長(zhǎng)進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間的方法，即進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)刻并不正好是曲拐處在進(jìn)氣上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的時(shí)刻；排氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)刻并不正好是曲拐處在排氣下止點(diǎn)和上止點(diǎn)的時(shí)刻，而是分別提前和延遲一定的曲軸轉(zhuǎn)角，以改善進(jìn)、排氣狀況，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。這種進(jìn)、排氣門(mén)實(shí)際開(kāi)啟時(shí)刻到關(guān)閉時(shí)刻，相對(duì)于曲拐所轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為配氣相位，通常用配氣相位圖（圖9-1）來(lái)表示。圖9-1 配氣相位圖由圖9-1（c）可看出：在排氣行程還沒(méi)有完成，活塞還沒(méi)有到達(dá)排氣上止點(diǎn)的時(shí)候，即曲軸的曲拐轉(zhuǎn)到離上止點(diǎn)位置還差一個(gè)角度時(shí)，進(jìn)氣門(mén)就開(kāi)啟，曲拐轉(zhuǎn)過(guò)上止點(diǎn)，再轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)完成整個(gè)進(jìn)氣行程，進(jìn)氣門(mén)還沒(méi)有關(guān)閉，直到過(guò)了下止點(diǎn)

10、又重新上行，即曲軸轉(zhuǎn)到超過(guò)曲拐下止點(diǎn)位置以后的一個(gè)角度時(shí)，進(jìn)氣門(mén)才關(guān)閉。這樣整個(gè)進(jìn)氣過(guò)程的持續(xù)時(shí)間相應(yīng)于曲軸轉(zhuǎn)角1800+。角一般為100450，角一般為400800。本設(shè)計(jì)中取=400，=700。由圖9-1（c）還可看出：在作功行程還沒(méi)有完成，活塞還沒(méi)有到達(dá)作功上止點(diǎn)時(shí)，即曲軸的曲拐轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)位置還差一個(gè)角度時(shí)，排氣門(mén)就開(kāi)始開(kāi)啟，曲拐轉(zhuǎn)過(guò)下止點(diǎn)，再轉(zhuǎn)到上止點(diǎn)完成整個(gè)排氣行程，排氣門(mén)還沒(méi)有關(guān)閉，直到過(guò)了上止點(diǎn)又重新下行，即曲軸轉(zhuǎn)到超過(guò)曲拐上止點(diǎn)以后的一個(gè)角度時(shí)排氣門(mén)才關(guān)閉，這樣整個(gè)過(guò)程持續(xù)時(shí)間相應(yīng)于曲軸轉(zhuǎn)角為1800+。角一般為100450，角一般為400800。本設(shè)計(jì)中取=430，=630

11、。9.5 配氣機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)9.5.1 氣門(mén)的設(shè)計(jì)9.5.1.1 氣門(mén)的工作條件氣門(mén)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件之一，工作時(shí)需要承受較高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷。汽油機(jī)中進(jìn)氣門(mén)的溫度為3005000c，排氣門(mén)的溫度可近6008000c，甚至更高。排氣門(mén)剛剛開(kāi)啟時(shí)，高溫燃?xì)鈱⒁院芨叩乃俣葲_刷氣門(mén)及氣門(mén)座。氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，氣門(mén)桿與氣門(mén)座之間的摩擦速度很高，氣門(mén)頭部要承受很大的落座沖擊載荷，以及燃?xì)鈮毫Φ撵o載荷。這種靜載荷達(dá)0.5mpa，已算很高了，但沖擊載荷達(dá)1.2mpa，或更高。9.5.1.2 氣門(mén)的材料 氣門(mén)材料的選取必須考慮氣門(mén)的工作溫度、腐蝕情況、沖擊載荷以及氣門(mén)桿和端面的耐磨性。本設(shè)計(jì)中選取馬氏體

12、鋼4cr9si2。9.5.1.3 氣門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)氣門(mén)主要由桿部和頭部?jī)刹糠纸M成。氣門(mén)的頭部形狀除影響氣門(mén)的流通特性外，還影響氣門(mén)的剛度、質(zhì)量、導(dǎo)熱性以及制造成本。由于平底氣門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，受熱面小，且有一定的剛度，在摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上也廣泛使用，因此本設(shè)計(jì)采用平底氣門(mén)。氣門(mén)的頭部尺寸一般應(yīng)盡可能大，這樣對(duì)減少進(jìn)排氣阻力，提高充量是有好處的。氣門(mén)各部分的尺寸具體選取如下：進(jìn)氣門(mén)喉口直徑： =（0.400.45）d=21.6024.30，取=22排氣門(mén)喉口直徑： =（0.350.40）d=18.9021.60，取=20進(jìn)氣門(mén)頭部直徑： =（0.420.50）d=22.6827.00，取=26排氣

13、門(mén)頭部直徑： =（0.370.42）d=19.9822.68，取=22進(jìn)氣門(mén)桿直徑： =（0.20.25）=5.26.5，取=6排氣門(mén)桿直徑： =（0.20.25）=4.45.5，取=5本設(shè)計(jì)中氣門(mén)錐角做成450的錐面，背面的背錐角取250。這樣可以減少氣流的流通阻力，增加氣門(mén)的剛度。頸部圓弧半徑r為喉口直徑的0.250.5倍，本設(shè)計(jì)中取r=8。進(jìn)氣門(mén)頭部厚度： =（0.100.12） =2.42.88，取=2.6排氣門(mén)頭部厚度： =（0.100.12） =2.22.64，取=2.4進(jìn)氣門(mén)錐面厚度： =（0.81.3）=2.083.38，取=2.5排氣門(mén)錐面厚度： =（0.81.3）=1.92

14、3.12，取=2氣門(mén)桿直徑為氣門(mén)直徑的20%25%，且進(jìn)排氣桿直徑相同。由于=（20%25%）=4.86， =（20%25%）=4.45.5。因此，本設(shè)計(jì)中取=5。氣門(mén)總長(zhǎng)度完全取決于氣缸蓋和氣門(mén)彈簧的安裝高度，只要不引起氣門(mén)彈簧在設(shè)計(jì)上的困難，應(yīng)盡可能縮小氣門(mén)總長(zhǎng)，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)總高度。一般=（1.11.3）d=59.470.2，取=60。9.5.2 氣門(mén)座設(shè)計(jì)氣門(mén)座是發(fā)動(dòng)機(jī)中組成燃燒室的零件，承受較高的熱負(fù)荷和沖擊載荷。氣門(mén)座的磨損嚴(yán)重將使燃燒室的密封性受到破壞，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性將下降。氣門(mén)座的變形是氣門(mén)座和氣門(mén)使用壽命下降的主要原因之一。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于氣體壓力與熱負(fù)荷引起氣門(mén)座的

15、瞬時(shí)扭曲變形，在氣缸蓋螺栓擰緊時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力氣缸蓋材料的蠕變及氣門(mén)座的冷卻不均勻都會(huì)引起氣門(mén)座的永久變形。這些變形將影響氣門(mén)的密封和導(dǎo)熱，使氣門(mén)溫度升高，并在氣門(mén)頸部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。氣門(mén)座的材料是氣門(mén)座設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。氣門(mén)座的材料要求在工作溫度下具有穩(wěn)定的金相組織較高的熱硬度，有一定的抗腐蝕能力。從磨損機(jī)理分析，氣門(mén)與氣門(mén)座工作時(shí)材料的硬度越接近，則磨損量越小。在工作溫度下，氣門(mén)座材料的硬度降低要適當(dāng)，氣門(mén)座的硬度應(yīng)接近或略高于氣門(mén)的硬度，從而達(dá)到較好的匹配。本設(shè)計(jì)中、選用高鉻銅鉬鑄鐵為氣門(mén)座材料。為保證氣門(mén)密封可靠，只允許氣門(mén)座錐角比氣門(mén)錐角大0.51o（研磨前），而不允許有相反的關(guān)系。本設(shè)

16、計(jì)取氣門(mén)座錐角為45.5o。9.5.3 氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)9.5.3.1 氣門(mén)彈簧的工作條件氣門(mén)彈簧的工作是保證氣門(mén)關(guān)閉時(shí)氣門(mén)座的閉合密封，氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)氣門(mén)準(zhǔn)確得隨凸輪運(yùn)動(dòng)。配氣機(jī)構(gòu)傳動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使氣門(mén)彈簧承受交變載荷，它們?cè)谪?fù)加速段工作期間的慣性力會(huì)使機(jī)構(gòu)脫開(kāi)。凸輪運(yùn)動(dòng)的諧振又會(huì)激起氣門(mén)彈簧顫振，這將使彈簧的應(yīng)力幅增大，而有效的彈簧力減小，氣門(mén)反跳。故在工作中不僅要求氣門(mén)彈簧力始終大于機(jī)構(gòu)因負(fù)加速度運(yùn)動(dòng)及附加振動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力，而且要求彈簧顫振盡量小，保證機(jī)構(gòu)工作正常。但由于結(jié)構(gòu)布置所限，氣門(mén)彈簧尺寸又不能很大，故其應(yīng)力狀態(tài)嚴(yán)重，因而要求用彈性極限和疲勞強(qiáng)度都很高的材料。氣門(mén)彈簧的結(jié)構(gòu)有兩類(lèi)：一類(lèi)

17、是等螺距圓柱螺旋彈簧；另一類(lèi)是變螺距圓柱螺旋壓縮彈簧。本設(shè)計(jì)中選用等螺距圓柱螺旋彈簧。9.5.3.2 氣門(mén)彈簧的材料氣門(mén)彈簧材料應(yīng)具有良好的力學(xué)性能，足夠的抗應(yīng)力溫度松弛能力，保證在工作中產(chǎn)生的彈力消失現(xiàn)象。在本設(shè)計(jì)中選用高錳鋼65mn冷拔鋼絲，加工成彈簧后需要進(jìn)行熱處理。鋼絲表面要進(jìn)行拋光或噴丸處理，借以提高疲勞強(qiáng)度，增強(qiáng)彈簧的工作可靠性。此外，為了避免彈簧表面進(jìn)行鍍鋅、鍍銅或發(fā)藍(lán)處理。9.5.3.3氣門(mén)彈簧基本尺寸的確定1.氣門(mén)彈簧的平均直徑氣門(mén)彈簧的平均直徑根據(jù)結(jié)構(gòu)布置條件確定。由于本設(shè)計(jì)采用的是雙彈簧，因此彈簧直徑的選擇應(yīng)考慮到彈簧軸線的垂直度和直徑公差，保證內(nèi)外彈簧互不相碰。一般外彈

18、簧=（0.30.35）d=16.218.9，內(nèi)彈簧取=（0.20.25）d=10.813.5。取=18，=12。2.彈簧鋼絲直徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行取值。對(duì)雙彈簧而言，外彈簧鋼絲直徑一般為34，內(nèi)彈簧鋼絲直徑一般為23。本設(shè)計(jì)中取=3，=2mm。 3.彈簧的有效圈數(shù)彈簧的有效圈數(shù)與彈簧剛度cs，即彈簧的變形能力有直接的關(guān)系。由內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)表107查得=59，彈簧的總?cè)?shù)=711。本設(shè)計(jì)中取=6，=8。9.6 凸輪軸的設(shè)計(jì)9.6.1 凸輪型線設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，選擇如圖9-3所示的凸輪輪廓形狀。1、緩沖段設(shè)計(jì)氣門(mén)間隙一般為0.250.35，取進(jìn)氣門(mén)間隙為0.25，排氣門(mén)間隙為0.30。圖9-3 凸輪的輪廓形狀搖臂比一般為1.21.8，由于搖臂比過(guò)小時(shí)，凸輪的加工將出現(xiàn)凹形。因此取搖臂比為1.6。緩沖段高度的計(jì)算公式為：由于在本設(shè)計(jì)中，氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓縮靜變形與氣門(mén)側(cè)傾提前落座量不予以考慮，且凸輪上升段和下降段的緩沖高度相等。由此，可計(jì)算出緩沖段的高度為=0.1875。緩沖段的最大速度可取0.0060.025/deg，由于本設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)為高速發(fā)動(dòng)機(jī)，所以應(yīng)取下限值，取為0.01/deg。緩沖段包角一般在150250內(nèi)，取為200。根據(jù)處的速度等于和處的升程等于這兩個(gè)邊界條件，再結(jié)合下列