發(fā)動機搖臂建模及仿真運動畢業(yè)論文

發(fā)動機搖臂建模及仿真運動摘要在配氣機構(gòu)中，搖臂是一個對發(fā)動機整體性能影響較大的重要零件。由于搖臂的工作條件惡劣，綜合性能要求復(fù)雜，因而其在設(shè)計過程中必須注意其在力學(xué)性能和裝配過程中的精度要求，本文就某種發(fā)動機的配氣機構(gòu)的零部件——搖臂進(jìn)行三維建模及其整個小組所設(shè)計的配氣機構(gòu)和活塞連桿機構(gòu)進(jìn)行裝配仿真運動。配氣機構(gòu)控制發(fā)動機進(jìn)排氣過程，直接影響這發(fā)動機的性能，隨著發(fā)動機的性能要求的不斷提高，對此，其中個零部件的要求就相對與較高。論文對頂置四氣門發(fā)動機進(jìn)行測量及其利用PRO/E進(jìn)行建模及仿真運動分析，通過計算和試驗的方法確定發(fā)動機搖臂動力學(xué)模型的主要參數(shù)，在利用PRO/E軟件的仿真功能建立了建立了頂置配氣機構(gòu)發(fā)動機：凸輪軸—搖臂—氣門系統(tǒng)—活塞—活塞連桿—曲軸—缸體之間的仿真運動。對其進(jìn)行了仿真和評價，得出所設(shè)計的發(fā)動機搖臂是否符合裝配精度和個方面的力學(xué)要求。通過對正個裝配過程的靜態(tài)特性和仿真運動的動態(tài)特性進(jìn)行試驗和校驗，驗證了發(fā)動機：凸輪軸—搖臂—氣門系統(tǒng)—活塞—活塞連桿—曲軸—缸體仿真過程中三維剛?cè)狁詈蟿恿δＰ图胺治龇椒ǖ恼_性。表明剛?cè)狁詈蟿恿Ψ治龇椒芨訙?zhǔn)確地分析搖臂在配氣機構(gòu)中的動力學(xué)特性，同時，通過柔性體的模態(tài)綜合建立方法，能準(zhǔn)確的計算出剛性體的動態(tài)應(yīng)力變化曲線，為預(yù)測零部件的疲勞性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：發(fā)動機配氣機構(gòu)剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)實驗英文翻譯：緒論隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，作為人類最主要的交通運載工具的汽車正向著科技化，高速化，節(jié)能化，低成本，長壽命，多功能，低環(huán)境污染，易裝配，易維修等方向發(fā)展。發(fā)動機是汽車的心臟，而氣門搖臂是發(fā)動機配氣機構(gòu)智能光重要的零件之一。由于氣門搖臂的性能對發(fā)動機的整體性能發(fā)揮著重要的影響，因此，在其設(shè)計理論，方法，制造中的應(yīng)用對汽車工業(yè)的發(fā)展具有積極的作用。1.1發(fā)動機搖臂的工作條件及性能要求氣門搖臂的功能是將配氣凸輪型線所設(shè)計的運動規(guī)律準(zhǔn)確的傳遞給氣門，從而有效的控制發(fā)動機的進(jìn)氣和排氣過程。為了提高其動力特性，現(xiàn)代高速發(fā)動機一般都采用了同步齒形帶或者鏈傳動的頂置凸輪軸（OHC）式配氣機構(gòu)（如圖1-1所示）。這種結(jié)構(gòu)形式的配氣機構(gòu)是未來發(fā)展的主流，因而也是本文所研究和設(shè)計的重點，在OHC式配氣機構(gòu)中，搖臂的綜合使用性能要求可歸納為以下四個方面：耐磨性要求研究表明，發(fā)動機中功率損耗得罪主要原因是凸輪副中的摩擦損失，在額定工況下，它占全部的損失的58%，在發(fā)動機啟動時?；蛘咴诘∷贍顟B(tài)中，如果不計汽缸內(nèi)燃?xì)鈮毫ψ杩?，這時在發(fā)動機凸輪上功率損失增加到92.5%,，為了保證發(fā)動機的配氣精度，控制發(fā)動機配氣機構(gòu)的震動和噪聲，搖臂軸孔及其凸輪接觸的圓弧工作面部位一般要求具有良好的耐磨性，特別是圓弧工作面部位。否則，搖臂與凸輪之間的嚴(yán)重磨損將會加大氣門間隙，減小了氣門升程，引起了不良的后果：配氣機構(gòu)的運動規(guī)律將嚴(yán)重偏離驅(qū)動凸輪所規(guī)定的數(shù)值，氣門升程曲線發(fā)生畸變；使發(fā)動機配氣機構(gòu)的工作平穩(wěn)性和震動狀況惡化，噪聲增大，配氣機構(gòu)所成所的慣性力急劇增加；破壞了配氣相位，使氣門開啟的“時間—斷面“值減小，造成排氣不徹底，進(jìn)氣不充分；使換氣損失增大，發(fā)動機功率下降；使充氣效率和有效功率隨轉(zhuǎn)速的變化不符合發(fā)動機動力性的要求；減小了氣門重疊角的開角，使必要的燃燒室掃氣作用明顯減弱。低慣量要求在OHC配氣機構(gòu)中由于運動件數(shù)量減少，搖臂的轉(zhuǎn)動慣量換算后一般會占到整個機構(gòu)等效質(zhì)量的1/3左右，成為運動時慣性載荷的重要來源，另外，由于配氣機構(gòu)中留有氣門間隙，導(dǎo)致了發(fā)動機工作時配氣機構(gòu)各零件之間產(chǎn)生沖擊和噪聲，尤其在發(fā)動機尚未熱啟動之前，此間隙是最大的。沖擊和噪聲最為嚴(yán)重。而搖臂的轉(zhuǎn)動慣量越大，沖擊載荷也越大。所以搖臂的轉(zhuǎn)動慣量與配氣機構(gòu)的動特性關(guān)系密切，是限制發(fā)動機轉(zhuǎn)速和鞏俐提高的因素之一。剛度要求搖臂是一個雙臂杠桿，兩臂承受較大的彎曲應(yīng)力，設(shè)計時應(yīng)該保證有一定的抗彎強度。在OHC配氣機構(gòu)中，搖臂及其支撐的柔度常常占?xì)忾T驅(qū)動機構(gòu)柔度的一半以上，可以說搖臂的剛度決定了整個機構(gòu)的剛度。如果搖臂的剛度不足，會嚴(yán)重影響整個機構(gòu)的動力性。疲勞壽命要求搖臂工作時承受較高頻率的規(guī)律性非穩(wěn)定彎曲變應(yīng)力的作用，其基體的破壞一般為彎曲疲勞破壞。由此可見，搖臂雖然只是發(fā)動機配氣機構(gòu)中的一個小零件，但是它是發(fā)動機的動特性，震動，噪聲，燃油消耗和排放水平等一系列經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)均有直接的關(guān)系。凸輪與搖臂的接觸應(yīng)力凸輪與搖臂之間的作用力由于接觸點的移動和搖臂的擺動，使接觸點的位置和作用力的方向不斷變化，搖臂兩端的受力之比不斷變化，同時凸輪對搖臂的正壓力與搖臂的擺動方向有一個夾角，角度的大小也不斷的變化，在氣門開啟過程中，搖臂繞軸做圓周運動，搖臂圓弧上任何一點線速度方向使圓周運動的切線方向。凸輪作用于搖臂的正壓力使從接觸點沿?fù)u臂圓弧半徑指向圓心。正壓力（作用力的法向分量）與搖臂擺動方向的夾角（定義為壓力角），從圖1—2可以看出，搖臂的運動方向始終與La垂直，接觸點至搖臂圓弧中心的連線與La的夾角為J，兩角度間的差值使壓力角，=（/2）-J（后面標(biāo)注）。壓力角是影響凸輪機構(gòu)受力狀態(tài)的一個重要參數(shù)，在其他條件相同的情況下，壓力角越大，凸輪機構(gòu)中的相互作用力也越大。在接觸點處，當(dāng)凸輪的法向推動力與搖臂的擺動方向垂直時，搖臂的運動會鎖死，不能向上擺動。一般來說，凸輪輪廓線上不同接觸點的壓力角不相同。在凸輪機構(gòu)設(shè)計中，為了提高機構(gòu)的效率，改善受力狀況，壓力角的值，應(yīng)該盡可能的小，從而保證凸輪機構(gòu)能夠長期可靠的工作。在凸輪工作段的上升階段，由凸輪驅(qū)動搖臂運動。在接觸點上，凸輪對搖臂的正壓力為，在搖臂運動方向上分量為，主要是抵消氣門彈簧力與搖臂和氣門等運動間慣性力的作用，。當(dāng)凸輪與搖臂的接觸點轉(zhuǎn)過凸輪頂點后，驅(qū)動搖臂的不是凸輪，而是氣門彈簧。為了使氣門的負(fù)荷不至于過低，落座過快，仍然需要對凸輪型線加以限制。當(dāng)凸輪與平底挺桿相切時，根據(jù)已知凸輪的輪廓，曲線凸輪輪廓在接觸點處的曲率半徑可由公式：求得，曲率半徑隨凸輪轉(zhuǎn)角的變化曲線如圖1—3所示：上式中：在這里是凸輪相對于平底挺桿的角度，因為在頂置凸輪軸式的氣門機構(gòu)中凸輪直接與搖臂的圓弧相切，氣門升程計算，由轉(zhuǎn)換過來的凸輪轉(zhuǎn)角不是等間隙的，需要拉格朗日法插值求出等間隙的凸輪曲率半徑。凸輪曲率半徑與搖臂圓弧半徑的綜合曲率半徑為：凸輪與搖臂之間的接觸是軸向平行的圓柱體與變曲率柱體之間母線的接觸。凸輪是鑄鐵材料，搖臂是鍛鋼，材料的泊松比分別為：，楊氏彈性模量分別為：。凸輪與搖臂但綜合彈性模量為：凸輪與搖臂之間接觸區(qū)的赫茲應(yīng)力為：式中：——接觸線單位長度的法向載荷的絕對值，由動力學(xué)分析得出，考利了配氣系統(tǒng)的震動。綜上所述理論求解，由凸輪與搖臂按計算公式可以得到不同轉(zhuǎn)速凸輪與搖臂的局部接觸應(yīng)力如圖1-4所示：搖臂設(shè)計技術(shù)的發(fā)展當(dāng)前搖臂的設(shè)計方法已由傳統(tǒng)設(shè)計階段過度為現(xiàn)代設(shè)計階段。應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)輔助設(shè)計人員對搖臂的主要結(jié)構(gòu)和制造工藝方案進(jìn)行創(chuàng)新；對待改進(jìn)的氣門搖臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能參數(shù)進(jìn)行反求；應(yīng)用CAD,CAE,CAM,PRM,PRO/E,UG,CAX等技術(shù)對新?lián)u臂進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和樣件的快速試制。這些技術(shù)的采用縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低了成本。目前，參數(shù)化設(shè)計已經(jīng)成為PRO/E中最熱門的應(yīng)用技術(shù)之一，這是因為它更符合和貼近PRO/E概念設(shè)計以及并行設(shè)計思想。本本將引入?yún)?shù)化設(shè)計思想，對搖臂的結(jié)構(gòu)在PRO/E中進(jìn)行參數(shù)化處理。由于搖臂件的形狀比較定型，用一組參數(shù)約束其形狀尺寸，實行參數(shù)驅(qū)動，便可以利用以前的模型方便的從構(gòu)新的模型，并可以在遵循原設(shè)計意圖的情況下修改模型，進(jìn)行系列產(chǎn)品設(shè)計，大大提高了設(shè)計效率。參數(shù)化模塊技術(shù)模塊是指一個產(chǎn)品利用PRO/E設(shè)計的參數(shù)化技術(shù)，將其結(jié)構(gòu)按照其內(nèi)在的規(guī)律亦以固定化，標(biāo)準(zhǔn)化，并將模塊的參數(shù)化尺寸進(jìn)行全關(guān)聯(lián)，用主要參數(shù)對其他參數(shù)進(jìn)行驅(qū)動。在參數(shù)驅(qū)動機制下，利用參數(shù)化方法構(gòu)建模板，在模板適應(yīng)性更為廣泛的同時，又有利于在特殊情況下設(shè)計人員對設(shè)計內(nèi)容的更改，以便滿足不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求?；赑RO/E的參數(shù)化設(shè)計參數(shù)化設(shè)計的思想經(jīng)過幾十年的發(fā)展，一些先進(jìn)的CAD/CAE/CAM的集成軟件，如：PRO/E,UG等已發(fā)展成熟，逐漸被工業(yè)界各行所接受。目前，國內(nèi)許多大型產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用了PRO/E進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)PRO/E所具有的優(yōu)點，其發(fā)展趨勢已經(jīng)逐漸取代了AutoCAD原有的地位。PRO/E的參數(shù)化設(shè)計對于傳統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來說，有相當(dāng)大的幫助。PRO/E中的參數(shù)不只代表設(shè)計對象的外觀相關(guān)尺寸，而且具有實質(zhì)上的物理意義。我們可以應(yīng)用體積，面表積，重心等參數(shù)或者密度，厚度等用戶自定義參數(shù)加入設(shè)計構(gòu)思中來表達(dá)設(shè)計思想。這項參數(shù)式設(shè)計的功能不但改變了設(shè)計的概念，并且將設(shè)計的便捷性推進(jìn)了一大步。PRO/E的實體造型是3D，而3D實體模型除了可以將用戶的思想以最真實的模型在計算機上表現(xiàn)出來之外，借助于系統(tǒng)參數(shù)及用戶自定義參數(shù)可以計算出產(chǎn)品的體積，面積，重心，轉(zhuǎn)動慣量等，可以在產(chǎn)品投產(chǎn)之前進(jìn)行比較深入的強度，應(yīng)力等性能的分析，及時的發(fā)現(xiàn)問題。而在PRO/E之前，我們只能對所設(shè)計的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)作一些初步的強度分析，待產(chǎn)品生產(chǎn)出來以后在進(jìn)行強度實驗，如果發(fā)現(xiàn)問題，在進(jìn)行補救，這樣往往消耗很多財力及精力。PRO/E采用單一數(shù)據(jù)庫，其所有的對象，都只存在于數(shù)據(jù)庫中一次，并且這單一的數(shù)據(jù)庫是唯一的，完整的。這樣保證了在PRO/E中進(jìn)行的任何設(shè)計都是關(guān)聯(lián)的，這也是并行工程中最關(guān)鍵的基礎(chǔ)，工程師可以依靠這一功能完全拋棄傳統(tǒng)的工作方法，實現(xiàn)零件設(shè)計，模具設(shè)計，裝配設(shè)計，加工設(shè)計等同時進(jìn)行的理念。PRO/E可以隨時由3D實體模型產(chǎn)生2D工程圖，而且自動標(biāo)注工程圖尺寸。不論在3D還是2D圖形上作尺寸修正，其相關(guān)2D圖形或者3D實體模型均自動修改，同時裝配，制造等相關(guān)設(shè)計也會自動修改，這樣可確保數(shù)據(jù)的正確性。避免反復(fù)修改的耗時性，還可以達(dá)到設(shè)計修改工作的一致性，避免人為改圖的疏漏。因為是參數(shù)化的設(shè)計，用戶可以應(yīng)用強大的數(shù)學(xué)運算方式，建立各尺寸參數(shù)間的關(guān)系式，使得模型可自動計算出應(yīng)有的外形，減少尺寸逐一修改的繁瑣費時，并減少錯誤發(fā)生。PRO/E的參數(shù)化工作原理圖如圖1-5所示：圖1-5PRO/E的參數(shù)化工作原理在Pro/E中，提供了Porgram模塊進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計。使用Program設(shè)計零件或裝配件時，與通常計算機程序設(shè)計不同，絕大部分程序是由Pro/Program系統(tǒng)產(chǎn)生的，使用者并不要從頭到尾地編寫整個程序，只需要對程序進(jìn)行部分編輯即可。針對搖臂這類參數(shù)比較多、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)變化不大的產(chǎn)品，使用Pro/Program進(jìn)行二次開發(fā)可實現(xiàn)以下功能：（1）實現(xiàn)交互式設(shè)計，自定義參數(shù)輸入對話窗口;（2）建立特征中尺寸間的相互約束關(guān)系，實現(xiàn)尺寸驅(qū)動;（3）可以在Pro/Program利用1F語句實現(xiàn)條件控制，從而用不同的輸人參數(shù)值生成不同屬性的特征。Pro/E在建模中采用其特有的參數(shù)管理機制，每一個尺寸都被賦予了一個參數(shù)名;軟件也提供給用戶自主定義參數(shù)的方法，即由設(shè)計者給某些尺寸命名。Pro/E支持的參數(shù)類型有：Number一整數(shù);Stirng一字符串，使用戶能夠輸入?yún)?shù)或模型名稱;YESNO一布爾型變量。參數(shù)間可以定義關(guān)系(Relation)。在Pro/PROGRAM程序中可以輸入模型的各種有效關(guān)系。所謂有效關(guān)系是指參數(shù)關(guān)系完整，無沖突，關(guān)系表達(dá)的語法正確。建立搖臂模型后，Pro/Program設(shè)計列表將自動列出模型的所有元素，并按照創(chuàng)建的先后順序命名為D1,D2,D3......等內(nèi)部標(biāo)識尺寸。對于較復(fù)雜的模型，按順序排列的尺寸往往達(dá)數(shù)百個甚至更多，因此無法知道每個內(nèi)部標(biāo)識尺寸所對應(yīng)的零件尺寸，這就需要找出兩種對應(yīng)關(guān)系:內(nèi)部標(biāo)識尺寸與外部模型上各個數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系;內(nèi)部標(biāo)識尺寸與將要命名的外部參數(shù)之間的關(guān)系。這兩種關(guān)系綜合起來即可體現(xiàn)出外部參數(shù)與零件上被約束尺寸之間的關(guān)系在對這些參數(shù)命名時，參數(shù)名稱應(yīng)力求簡單易懂，必要時可在職Pro/Program程序中加入簡單英文注釋。1.4搖臂的研究現(xiàn)狀鋁合金基體陶瓷鑲塊搖臂是近年來國內(nèi)外正在研制開發(fā)的第四代小慣量、耐磨損高性能搖臂。日本在發(fā)動機陶瓷零部件，特別是陶瓷挺柱和搖臂的研究方面一直處于世界領(lǐng)先水平，80年代初，日本MMC公司通過大量嚴(yán)格的試驗，對氧化鋁、氧化鋯和氮化硅等幾種陶瓷材料用做搖臂鑲塊時的強度、耐磨性和制造工藝性等進(jìn)行了對比。MMC公司的這些研究成果說明，氮化硅是最優(yōu)異、最適合用做搖臂鑲塊的陶瓷材料。在合理選擇鑲塊材料的基礎(chǔ)上，MMC公司于1984年開發(fā)出了用于LPG燃料發(fā)動機上的鋁合金壓鑄包容氮化硅陶瓷鑲塊結(jié)構(gòu)的搖臂。隨后，該公司在裝有EGR系統(tǒng)的柴油發(fā)動機上也使用了這種新型搖臂。在這種新型氮化硅陶瓷鑲塊搖臂開發(fā)成功后，MMC公司將其與本公司70年代研制的粉末冶金鑲塊搖臂從各個方面進(jìn)行了全面的性能比較。從試驗數(shù)據(jù)看，氮化硅陶瓷鑲塊的采用不僅大幅度提高了搖臂與凸輪的耐磨損性能增強了它們對潤滑油的適應(yīng)能力，而且使發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速邊界潤滑條件下的扭矩?fù)p失減小，使配氣機構(gòu)的動力特性得到了明顯的改善。1.5課題的提出和研究內(nèi)容1.5汽車工業(yè)是一個國家國民經(jīng)濟的重要組成部分，汽車發(fā)動機核心零部件的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新是維持汽車工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的必要條件.20世紀(jì)70年代以來，日本等發(fā)達(dá)國家以市場需求作牽引，研制開發(fā)了多種結(jié)構(gòu)形式的高性能氣門搖臂，其中有些已經(jīng)投入了大批量生產(chǎn)，提高了其發(fā)動機的性能指標(biāo)，推動了汽車工業(yè)的發(fā)展。我國從“八五”以來也在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究工作，研制出了一些小慣量、耐磨損搖臂樣品。但是由于其研究工作不是按照產(chǎn)品創(chuàng)新的一般過程深入展開進(jìn)行的，而只限于對國外先進(jìn)產(chǎn)品的簡單仿造，所研制的搖臂未能在降低成本、提高制造工藝性和質(zhì)量可靠性等方面有效結(jié)合國內(nèi)材料工業(yè)和制造業(yè)水平的實際情況而取得突破性進(jìn)展，不能滿足批量化生產(chǎn)的要求，因而目前還都停留在試驗研究的水平上。工藝上有較大創(chuàng)新:在提高搖臂使用性能和可靠性的同時，提高其可制造性，降低制造成本，提高生產(chǎn)效率和成品率。只有這樣，才能得到汽車發(fā)動機生產(chǎn)廠家和用戶的共同認(rèn)可，才能具有廣泛的應(yīng)用市場。我國生產(chǎn)的發(fā)動機采用了OHC形式的配氣機構(gòu)，其裝配的氣門搖臂屬于第一代鍛鋼鍍硬鉻搖臂。這種搖臂耐磨性差、轉(zhuǎn)動慣量大，是影響發(fā)動機性能和壽命的關(guān)鍵零件。本此設(shè)計的工作任務(wù)側(cè)重于研究基于CAD的搖臂設(shè)計，討論了基于PRO/E的搖臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及精確裝配和仿真運動的研究。1.4.2本文研究內(nèi)容（1）綜述氣門搖臂的工作條件及性能要求，回顧搖臂設(shè)計的發(fā)展階段，介紹搖臂的設(shè)計與制造的國內(nèi)外現(xiàn)狀，分析Pro/E軟件在搖臂的參數(shù)化設(shè)計中的應(yīng)用，闡述課題的研究內(nèi)容和意義。（2）分析陶瓷搖臂的設(shè)計原則，對搖臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了歸類，并指出了各個參數(shù)的意義，并對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。（3）敘述參數(shù)化設(shè)計的原理，研究陶瓷搖臂的參數(shù)化設(shè)計流程，并給出運用Pro/E軟件進(jìn)行了搖臂參數(shù)化設(shè)計過程。第二章基于特征的搖臂設(shè)計參數(shù)研究通過分析搖臂的傳統(tǒng)設(shè)計/制造流程，研究了基于特征的搖臂設(shè)計參數(shù)，深入分析了各個參數(shù)對搖臂性能及配氣機構(gòu)的影響，為后續(xù)的參數(shù)化設(shè)計提供依據(jù)。2.1發(fā)動機搖臂的設(shè)計技術(shù)2.1.1發(fā)動機搖臂的設(shè)計原則目前的氣門搖臂新產(chǎn)品開發(fā)一般是對現(xiàn)有搖臂的改進(jìn)和創(chuàng)新，其設(shè)計特點是在己有設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，故應(yīng)充分考慮原配氣機構(gòu)和搖臂的性能特點與要求，分析存在的許多約束條件。因此，首先需要遵循反求工程的基本原理，對原配氣機構(gòu)和搖臂的主要性能進(jìn)行全面的試驗測定、反計算和深入分析，掌握其設(shè)計準(zhǔn)則、設(shè)計規(guī)范和原始設(shè)計的技術(shù)性能數(shù)據(jù);然后才能在充分吸收原設(shè)計合理因素的基礎(chǔ)上，對其不足之處進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計出合理的新?lián)u臂結(jié)構(gòu)。反求過程的快速性和反求結(jié)果的準(zhǔn)確性要靠先進(jìn)的反求技術(shù)來保證。由以上分析，基于PEO/E搖臂的設(shè)計建模是對鍛鋼搖臂的反設(shè)計，是在繼承的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，同時要適應(yīng)新的材料和制造工藝的要求，其設(shè)計過程應(yīng)遵循以下原則：(1)保證足夠的彎曲疲勞強度;搖臂工作時承受較大的脈動彎曲應(yīng)力，且交變載荷頻率較高，因此要求搖臂具有較高的疲勞壽命。鋁合金的延伸率一般比調(diào)質(zhì)的鍛鋼小14倍以上，所以鋁合金搖臂與鍛鋼搖臂相比，容易產(chǎn)生疲勞壽命不足。要想保證搖臂的鋁合金基體具有足夠的疲勞壽命，除了改善鋁合金材料的性能和提高制造工藝水平外，主要是設(shè)計時應(yīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，緩解應(yīng)力集中、減小應(yīng)力幅值。(2)保持與原鍛鋼(測量)搖臂剛度等效;在下置凸輪軸發(fā)動機中，搖臂及其支座的柔度常常占?xì)忾T驅(qū)動機構(gòu)總?cè)岫鹊囊话胱笥?在OHC配氣機構(gòu)中，由于省去了挺柱和推桿，這個比例加大，所以搖臂的剛度決定了整個配氣機構(gòu)的剛度，為了不破壞原配氣機構(gòu)的運動規(guī)律，搖臂的設(shè)計應(yīng)該采用與原測量搖臂的剛度相等的原則。（3）彌補原鍛鋼搖臂扭轉(zhuǎn)變形較大的缺陷；發(fā)動機在設(shè)計時為了使結(jié)構(gòu)布局緊湊，減小體積，其氣門中心所處平面與凸輪中心平面存在3mm的偏移量。因此搖臂上的氣門螺釘孔中心與圓弧工作面中心也相應(yīng)地偏移3mm。這種搖臂在工作過程中承受彎曲聯(lián)合的脈動載荷作用。為了減小搖臂工作圓弧面部位的扭曲變形，提高磨損壽命，搖臂的機體結(jié)構(gòu)設(shè)計時除了要增大載荷作用方向的抗彎截面模量，還要適當(dāng)增大圓弧工作面周圍的抗扭截面模量。同時，要盡可能使所設(shè)計的搖臂的彎曲中心與載荷作用中心重合。（4）不改變原搖臂中與裝配和氣門機構(gòu)運動有關(guān)的行位尺寸參數(shù)及其制造公差；如搖臂軸孔的尺寸和公差，圓弧工作面的尺寸和公差，氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘孔的尺寸和公差，軸孔端面的尺寸和公差以及它們之間的相對位置尺寸和公差。這些尺寸和公差關(guān)系到發(fā)動機的裝配和氣門的正確運動規(guī)律，在建模時候應(yīng)該嚴(yán)格保留和遵循。盡量減小轉(zhuǎn)動慣量設(shè)計時，在保證強度和抗彎，抗扭剛度的前提下，通過有限元計算優(yōu)化結(jié)構(gòu)，合理布局材料，使搖臂各部位應(yīng)力盡量均勻，特別要減少與搖臂回轉(zhuǎn)中心距離較大，受力較小部位的冗余材料用量。2.2基于特征的搖臂結(jié)構(gòu)參數(shù)分類按照現(xiàn)代設(shè)計理論的觀點，產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、成本和可制造性等都是由設(shè)計決定的，因此設(shè)計階段至關(guān)重要。搖臂的設(shè)計采用面向制造的設(shè)計的方法，在設(shè)計中引入基于特征的設(shè)計方法，能夠使加工信息在設(shè)計中體現(xiàn)出來。特征技術(shù)是實現(xiàn)CAD/LAPP/CAM系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)，當(dāng)前流行的三維軟件都采用了特征技術(shù)。本文基于特征技術(shù)思想，對搖臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了分類。2.2.1特征的定義與分類許多學(xué)者和研究機構(gòu)對特征技術(shù)進(jìn)行了研究，分別從不同的應(yīng)用角度對特征進(jìn)行了定義和分類。如CAM-1對工件形狀的定義是:在工件的表面、棱邊或轉(zhuǎn)角上形成的特定幾何輪廓，用來修飾工件外貌或者有助于取得工件的給定功能:Henderson將特征看成是由基本的切削加工操作所除去的體積;Prat和Wilson，認(rèn)為特征是一個零件的表面上有意義的區(qū)域，并將特征分為通道特征(Passage)、凹特征(Depression),凸特征《Protrusion)、過渡特征(Transition)、區(qū)域特征(Area)、變形特征(Deformation);Cunningham和Dixon將特征定義為:對一個或多個設(shè)計或制造活動有意義的幾何形狀或幾何實體，與具體的制造該幾何形狀的方法相聯(lián)系;Shah把特征定義為能夠輔助設(shè)計，并能在設(shè)計、制造或其他工程任務(wù)之間傳遞產(chǎn)品信息的載體，Shah把特征分為形狀特征、精度特征、技術(shù)特征、材料特征、裝配特征、有限元特征和加工特征。祝國旺提出了廣義特征的概念，并將廣義特征分為:管理特征、形狀特征、技術(shù)特征、材料特征、精度特征?；谏鲜鎏卣鞯亩x，特征的概念性定義如下:特征是為了某種應(yīng)用目的預(yù)先構(gòu)想的模型，能夠抽象地描述產(chǎn)品上感興趣的幾何形狀及其工程語義。在設(shè)計領(lǐng)域，一般認(rèn)為零部件可以用形狀特征、裝配特征、材料特征、精度特征等完整描述。形狀特征是產(chǎn)品信息模型中最主要的特征，它用來描述某個具有一定工程意義的幾何形狀信息。它是材料特征、精度特征等的信息載體。裝配特征用來表達(dá)產(chǎn)品中各零件間的裝配關(guān)系以及在裝配過程中所需要的信息。精度特征用來描述幾何形狀和尺寸的許可變動量或誤差。材料特征用來描述零件材料的類型、性能等信息?；谔卣鞯奶沾蓳u臂的設(shè)計參數(shù)研究，就是在設(shè)計領(lǐng)域里確定形狀特征、裝配特征、精度特征、材料特征的對象。由于在搖臂的設(shè)計中是應(yīng)用了PRO/E軟件，為了給后續(xù)參數(shù)化設(shè)計以及模具設(shè)計帶來方便，對搖臂的形狀特征按照PRO/E能夠識別的方式進(jìn)行了分類，Pro/E的特征設(shè)計單元，如孔、開槽、做圓角、倒角等導(dǎo)入了實際的制造思想，均被視為零件設(shè)計的基本特征。以特征作為設(shè)計的單元可使我們方便地對特征做合理、不違反幾何順序的調(diào)整、插入、刪除、重新定義等。2.2.2搖臂基體參數(shù)研究下置凸輪軸配氣機構(gòu)中氣門搖臂的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法進(jìn)行了研究，提出用22個可變參數(shù)來唯一確定一個搖臂的結(jié)構(gòu)，最終將形狀復(fù)雜的搖臂的設(shè)計歸結(jié)為幾個重要參數(shù)的選擇。這種思想在OHC配氣機構(gòu)氣門搖臂的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中可以借鑒，但是其具體方法并不適用。原因是這兩種配氣機構(gòu)空間布置完全不同，其常見的搖臂結(jié)構(gòu)形式也有較大差別。如：T3370Q發(fā)動機氣門搖臂的螺釘孔中心與圓弧工作面中心要求具有3mm的偏移量，這使其可以作為一般OHC配氣機構(gòu)氣門搖臂的典型代表，因此本文通過它來研究OHC配氣機構(gòu)中氣門搖臂結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化反設(shè)計方法。在OHC配氣機構(gòu)中，搖臂的主要結(jié)構(gòu)可由下圖2-1所示的33個參數(shù)來唯一確定。由于陶瓷搖臂是鍛鋼搖臂的反設(shè)計，因此這些參數(shù)的選取首先應(yīng)滿足上述設(shè)計原則(4)和(6)的要求，其次還要能構(gòu)建出拓?fù)潢P(guān)系上有意義的幾何實體。在此條件范圍內(nèi)才能通過改變參數(shù)來優(yōu)化搖臂的結(jié)構(gòu)形狀。圖2-1OHC配氣機構(gòu)氣門搖臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)根據(jù)搖臂設(shè)計的主要要求，其安裝結(jié)構(gòu)參數(shù)，如等由發(fā)動機整體結(jié)構(gòu)限定;等強度等剛度設(shè)計參數(shù)在保證足夠大剛度強度的前提下，要使質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量盡可能小。通過有限元分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)參數(shù)都在某個范圍內(nèi)使剛度順量比有較大值，H類參數(shù)值的增加，對提高/剛度質(zhì)量比有明顯影響。但隨著高度的增加，搖臂的最大應(yīng)力值也將增大。2.2.3參數(shù)化設(shè)計的概念參數(shù)化技術(shù)是當(dāng)前CAD技術(shù)重要的研究領(lǐng)域之一，它是指設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)形狀比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸的關(guān)系，參數(shù)與設(shè)計對象的控制尺寸有一定的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)計結(jié)果的修改受尺寸驅(qū)動的影響，也稱為參數(shù)化尺寸驅(qū)動。參數(shù)化設(shè)計以其強有力的草圖設(shè)計、尺寸驅(qū)動修改圖形功能，成為初始設(shè)計、產(chǎn)品建模及修改系列設(shè)計、多方案比較和動態(tài)設(shè)計的基礎(chǔ)。參數(shù)化造型記錄了建模過程和其中的變量(也就是捕捉設(shè)計意圖)以及用戶執(zhí)行的CAD/CAM/CAE功能操作，因此，參數(shù)化建模通過捕捉模型中的參數(shù)化關(guān)系記錄了設(shè)計過程。這種記錄過程與次序有關(guān)(是順序化的)，同時，它利用一系列定義好的參數(shù)對模型進(jìn)行順序計算。參數(shù)化建模的優(yōu)勢在于其速度快。利用參數(shù)化設(shè)計手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)，可使設(shè)計人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來，可以極大提高設(shè)計速度，并減少信息的存儲量。其缺點是用戶必須提供幾何元素的全部尺寸和位置信息，然后才能定義下一個元素。2.3搖臂的基體參數(shù)選擇原則搖臂基體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的主要任務(wù)有四個：一是滿足剛度要求，二是滿足疲勞強度要求，三是減小轉(zhuǎn)動慣量，四是滿足裝配精度。強度條件雖然重要，但是比較容易滿足，對大多數(shù)搖臂而言，在保證足夠大的剛度的前提下優(yōu)化減小轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)是設(shè)計追求的目標(biāo)。根據(jù)這一觀點，本文經(jīng)過計算的對比，將所有條件的可變參數(shù)按照其對搖臂的剛度，轉(zhuǎn)動慣量比影響程度的不同又分為兩類，一類稱為敏感參數(shù)，包括：等8個參數(shù)，另外一類稱為非敏感參數(shù)，包括9個參數(shù)。理論上，所設(shè)計的搖臂的轉(zhuǎn)動慣量比原測量的小，其工作時所承受的慣性載荷也較小，在搖臂形體未確定之前其工況載荷為未知數(shù)，因此優(yōu)化分析計算工程分為兩步來進(jìn)行。第一步先固定非敏感參數(shù)的估計值，給定其約束條件，同時給定與原搖臂等剛度的約束條件，以轉(zhuǎn)動慣量最小作為優(yōu)化目標(biāo)，通過有限元形體優(yōu)化計算，首先確定其8個敏感參數(shù)的值，然后再用所測量的搖臂取代所設(shè)計的搖臂，修改相應(yīng)的參數(shù)和約束條件，以動力學(xué)計算所確定的載荷作為受力邊界再次進(jìn)行有限元分析，通過調(diào)整9個非敏感參數(shù)的值來減小盈利集中忽然扭曲變形，以滿足搖臂的整體疲勞強度和扭轉(zhuǎn)剛度的要求。第三章配氣機構(gòu)與搖臂之間的工作關(guān)系發(fā)動機是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，人們對主要運動件期望很高，而象搖臂這樣的零件往往未能得到足夠重視。殊不知，搖臂的結(jié)構(gòu)、精度對發(fā)動機配氣系統(tǒng)的運動有著不可忽視的影響。本文對此進(jìn)行了分析、研究。發(fā)動機配氣機構(gòu)動力學(xué)特性的數(shù)值研究配氣機構(gòu)是柴油機中的一個重要部件，其性能的好壞將直接影響到整機的工作性能，因此配氣機構(gòu)動力學(xué)模型的研究是當(dāng)前柴油機研究的主要方向之一。柴油機配氣機構(gòu)特別是搖臂，經(jīng)常處在高溫、高速下工作，因此搖臂機構(gòu)是發(fā)動機最容易發(fā)生故障的零部件之一。其中，搖臂與氣門之間的間隙異常是最常見的一種故障，其后果將影響氣缸內(nèi)的換氣質(zhì)量，嚴(yán)重時會導(dǎo)致燃燒惡化。因此，對其間隙異常的早期發(fā)現(xiàn)和診斷是非常必要的。曲軸作為柴油機最大的部件，它的扭轉(zhuǎn)振動特性對整機的可靠性、經(jīng)濟性、動力特性及噪聲都有十分重要的影響。本章主要以柴油機配氣機構(gòu)和軸系系統(tǒng)為研究對象，研究配氣機構(gòu)的動力學(xué)特性采用理論分析和數(shù)值模擬的研究模式，重點對柴油機配氣機構(gòu)的動力學(xué)特性進(jìn)行了研究。配氣機構(gòu)四質(zhì)量模型的建立對于現(xiàn)代高速柴油機來說，傳統(tǒng)的配氣機構(gòu)動力學(xué)計算往往不足以準(zhǔn)確地描述配氣機構(gòu)各傳動零部件的運動規(guī)律，因而在進(jìn)行配氣機構(gòu)的動力學(xué)計算時，必須考慮到傳動鏈的彈性變形。由于配氣機構(gòu)的整個傳動鏈?zhǔn)怯梢幌盗袔缀涡螤詈蛣偠取①|(zhì)量各不相同的零部件組成的，而且各零件部件之間在運動過程中還可以產(chǎn)生脫開現(xiàn)象，因此要精確描述它們的運動比較困難，一般需要建立一定的簡化計算模型。大部分柴油機配氣機構(gòu)都采用頂置式氣門機構(gòu)，這種配氣機構(gòu)主要由凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門和氣門彈簧組成，如圖3-1所示。四質(zhì)量動力學(xué)模型比單質(zhì)量動力學(xué)模型更能精確的反映出傳動零部件的運動規(guī)律。在配氣機構(gòu)四質(zhì)量動力學(xué)模型中，把傳動鏈挺柱，推桿，搖臂，氣門分別用四個集中質(zhì)量來代替。這樣就可以建立配氣機構(gòu)的四個質(zhì)量模型。如圖3-2所示；圖3-1頂置式配氣機構(gòu)圖3-2配氣機構(gòu)四質(zhì)量模型該模型是按照配氣機構(gòu)實際的組成(包括挺柱、推桿、搖臂以及氣門)來建立的，挺柱、推桿、搖臂和氣門分別簡化為四個集中質(zhì)量M，M。，M。，M根據(jù)每個集中質(zhì)量的受力分析，用牛頓第二定律，就可以列出配氣機構(gòu)四質(zhì)量模型的運動微分方程。式中：[M]一集中質(zhì)量矩陣；[C]一當(dāng)量阻尼矩陣[K]一當(dāng)量剛度矩陣[]一集中質(zhì)量加速度矩陣；[]一集中質(zhì)量速度矩陣；[]一集中質(zhì)量位移矩陣；[F]一合外力向量矩陣。具體微分方程為：配氣機構(gòu)四質(zhì)量模型運動微分方程的求解及分析考慮到挺柱、推桿以及搖臂對氣門運動的影響，配氣機構(gòu)四質(zhì)量動力學(xué)計。采用四階龍格一庫塔法求其數(shù)值解，步長取0．5。以6105Q柴油機為算例，用四質(zhì)量動力學(xué)模型進(jìn)行動力學(xué)計算，并且與相同配氣機構(gòu)單質(zhì)量動力學(xué)模型進(jìn)行對比，氣門各參數(shù)見表1、2。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)值計算，求出了配氣機構(gòu)四質(zhì)量動力學(xué)模型的氣門運動的位移、速度和加速度的數(shù)值解。然后利用Origin繪制了配氣機構(gòu)四質(zhì)量動力學(xué)模型的氣門運動的位移、速度和加速度曲線。如圖3—3所示：圖3-3氣門四質(zhì)量轉(zhuǎn)角—加速度圖通過觀察和計算得出以下結(jié)論。1)在之間，凸輪處于緩沖階段，氣門的位移、速度和加速度值都很小，工作比較平穩(wěn)，振動不大。在，凸輪處于基本段，氣門的位移、速度和加速度值都很大，振動較大。2)在時，氣門開啟。從圖上可以看出，在這一時刻，氣門的位移、速度和加速度，尤其是加速度突然增大。這主要是由于凸輪從緩沖段過度到基本段，突然沖擊氣門造成的。在時，氣門關(guān)閉，氣門的位移、速度和加速度急劇下降。這主要是由于凸輪轉(zhuǎn)過最大位移后，突然撤去對氣門的作用力造成的。為了和配氣機構(gòu)單質(zhì)量模型進(jìn)行對比，現(xiàn)在仍以6105Q柴油機配氣機構(gòu)為算例，分別采用單質(zhì)量和四質(zhì)量兩種動力學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值計算。在取參數(shù)相同的情況下，對6105Q柴油機配氣機構(gòu)在凸輪軸轉(zhuǎn)速在1500r／rain時進(jìn)行了動力學(xué)計算，得出了在兩種不同模型下的氣門運動的位移、速度和加速度曲線，如圖3-4所示。圖3-4氣門單質(zhì)量，四質(zhì)量轉(zhuǎn)角—加速度圖通過對上面3組曲線分析發(fā)現(xiàn)，用單質(zhì)量和四質(zhì)量模型得到的結(jié)果基本上還是一致的。這主要原因是由于氣門是通過．凸輪驅(qū)動的，在正常工作狀況下，只要凸輪的外型輪廓曲線確定了，那么氣門的運動規(guī)律也就大致上確定了。但由于凸輪并不直接作用在氣門上，而是經(jīng)過推桿、挺柱和搖臂等一系列的傳動機構(gòu)傳遞到氣門上的，所以用單質(zhì)量和四質(zhì)量模型求得的氣門運動規(guī)律還是有一定的區(qū)別的：1)從圖6可以看出四質(zhì)量模型比單質(zhì)量模型更滯后一些。這主要是由于單質(zhì)量模型把配氣機構(gòu)的傳動機構(gòu)推桿、挺柱及搖臂統(tǒng)一簡化為一個集中質(zhì)量，凸輪直接作用在氣門上。而四質(zhì)量模型，是按配氣機構(gòu)的實際模型建立的，把推桿、挺柱及搖臂分別簡化為三個集中質(zhì)量，凸輪直接作用在挺柱上，通過推桿及搖臂的傳動傳遞到氣門上的，因此四質(zhì)量模型比單質(zhì)量模型更滯后一些。2)從圖3可以看出四質(zhì)量模型的計算結(jié)果氣門關(guān)閉時刻沒有反跳現(xiàn)象；而單質(zhì)量模型的計算結(jié)果，氣門有反跳現(xiàn)象。主要原因在于單質(zhì)量模型把整個傳動鏈集中為一個集中質(zhì)量，由于質(zhì)量的過分集中引起慣性過大而導(dǎo)致氣門反跳的現(xiàn)象產(chǎn)生。3)從圖4可以看出四質(zhì)量模型的計算結(jié)果氣門速度和加速度振蕩較大，而單質(zhì)量模型振蕩較小。這主要是由于單質(zhì)量模型把傳動鏈簡化為一個集中質(zhì)量，凸輪直接沖擊氣門引起的速度、加速度突變。而四質(zhì)量模型，是由推桿、挺柱和搖臂直接和間接沖擊氣門引起的速度和加速度突變的，所以加速度波動較大。3.2發(fā)動機搖臂對配氣機構(gòu)運動精度的影響發(fā)動機是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，人們對主要運動件期望很高，而象搖臂這樣的零件往往未能得到足夠重視。殊不知，搖臂的結(jié)構(gòu)、精度對發(fā)動機配氣系統(tǒng)的運動有著不可忽視的影響。搖臂運動的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)眾所周知，發(fā)動機搖臂是一個杠桿機構(gòu)，其一端作用于推桿，一端作用于氣門。通常，搖臂的運動如圖3-5，是用杠桿法則加以描述的，即：圖3-5搖臂運動圖由于搖臂兩端的運動是繞其軸心作圓弧運動，在搖臂比i>1時(一般i=1～1.5)，上述公式帶來的誤差是不容忽視的，顯然有必要對公式進(jìn)行修正。圖3-6為搖臂實際運動模型。①該模型氣門端圓弧半徑r即搖臂與氣門頂端接觸處的圓弧半徑；②氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘與推桿接觸點簡化為鉸鏈結(jié)構(gòu)同樣，推桿與挺柱的接觸也簡化為一鉸鏈。根據(jù)圖3-6，當(dāng)推桿運動量為h1時，搖臂轉(zhuǎn)角為a，則氣門端運動量為：圖3-6搖臂運動模型轉(zhuǎn)角a可以由圖3-6模型結(jié)構(gòu)導(dǎo)出：搖臂誤差分析由式(4)可知，氣門端移動量是搖臂長L1、L2，圓弧半徑r及凸輪升程hi的函數(shù)。下面簡單地對上述參數(shù)相互問的作用和對配氣運動的影響進(jìn)行分析?！馆喩蘃1對H2的影響。從式(4)可知，H2是由線性部分和非線性部分組成的，在r和hi均不太大的情況下，氣門端運動誤差和△H2和凸輪升程誤差△H1的關(guān)系可近似為：搖臂兩端臂長L1、L2的影響。在式(5)中，是誤差的主要部分，搖臂比越大，則誤差△H1被放大得越多。當(dāng)L1、L2偏離理論設(shè)計值時，i會相對設(shè)計值產(chǎn)生誤差△i，結(jié)果將使H2偏離設(shè)計值。以X160F柴油機為例，其L1．、L2理論設(shè)計值分別為25.5和29.5，公差取未注公差F級，用式（4）算列表l。由表l可知：①兩種極端情況下，h2的變化范圍達(dá)0.1056mm；②搖臂比每改變0.圓弧半徑r的影響。r對h2的影響是非線性的,其影響相對hl和i較小。但隨著hi的增大，它的影響增加較快。對X160F柴油機而言，在hl=6(最大升程)時，r每變化lmm，將隨之改變0.03mm。由此可見，只有在凸輪升程不太大的發(fā)動機上，r誤差引起的△(4)搖臂支點誤差對其運動狀態(tài)的影響。設(shè)搖臂的設(shè)計狀態(tài)如圖3-7實線所示。當(dāng)搖臂支點偏離設(shè)計座標(biāo)值(如虛線所示情形)時，0—0’，A—A’，。搖臂由水平向下偏轉(zhuǎn)口,在其垂直面的投影位移量為△用X160F柴油機參數(shù)代入驗算：設(shè)e：2，Z1=25．5，L：18o；~9口=0．025~，A=0．0111。這一結(jié)果表明搖臂座位置誤差對搖臂狀態(tài)的影響較小，但在推桿長度L愈短的發(fā)動機上影響愈大。(5)搖臂誤差對氣門運動的影響。對于對稱凸輪,其升程曲線以及對應(yīng)氣門的升程曲線近似高斯正態(tài)分布曲線。搖臂誤差會對氣門升程、線速度和加速度造成誤差，但不會影響其基本運動規(guī)律，從圖3-8可以看出。搖臂誤差對氣門的開啟時間是有影響的，當(dāng)△j>0(或△i<0)時，與設(shè)定值相比，在相同的h1下，h2將要大一些(或小一些)，這就導(dǎo)致?lián)u臂排除問隙而推動氣門的時間提前(或推后)。各種發(fā)動機由于搖臂結(jié)構(gòu)、尺寸、精度不同，因搖臂誤差而引起的氣門運動速度、加速度及氣門開啟時間的變化，可以會有較大的差異。在校核氣門運動時，對這一情況應(yīng)特別注意?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進(jìn)電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)