天津职业技术师范大学 2011 届毕业生毕业设计
1.2.1 单质盆模型
单质量模型就是单自由度质量—弹簧振动模型,简称单质量模型。单质量模型
把气门的运动用一个集中质量的运动来描述(集中质量包含有气门质量以及其它传
动零件换算到气门处的质量),集中质量一端通过刚度为 C'的气门弹簧与气缸盖联
结,而另一端联结一假想的刚度为 C 的“弹簧”,此弹簧的上端由“当量凸轮”直接控制。
用单质量模型可以对配气机构的运动,根据上述情况作出基本上达到工作精度要求
的综合分析,并且计算量小,在配气机构设计方案初选阶段单自由度模型是经常使
用的,但是更详细的情况,诸如传动链的飞脱,弹簧的颇颤振是否会导致过大的应
力等等,就无法由单自由度模型的分析得到。
1.2.2 二质量模型
二质量动力学模型将配气机构简化为两个集中当量质量 M1 和 M2,其中,M1
质量成分包括挺柱的质量,推杆的质量。M2 为气门侧部件的质量。其中摇臂轴凸
轮一侧的质量、刚度和阻尼都应换算为相应的当量质量、当量刚度和当量阻尼。此
两质量由一根代表气门系统刚度的弹簧相连,而气门弹簧使两质量与上述弹簧保持
接触。该模型主要是分析挺柱刚度值、阻尼值的变化规律以及摇臂以前的传动链的
刚度值和阻尼值的变化规律对配气机构动力特性的影响。
1.2.3 多自由度模型
多自由度振动模型,简称多质量模型,与单质量模型相比,能够更精细地研究
传动零部件的运动规律。在多自由度模型中,我们把挺柱—推杆—摇臂—气门的传
动链用四个集中质量来代替。把外弹簧用 N1 个集中质量来代替,内弹簧用 N2 个集
中质量来代替其中最后一个质量且代表弹簧下座。此种计算称之为“4+Ni+N2”自由
度模型。该模型考虑了高阶振动的影响,细致描述了各驱动零件的运动规律
[23]
。多
自由度系统计算便于对机构各零件,尤其是弹簧的运动进行分析。由于计算耗时太
多,一般只在气门弹簧振动十分严重的重点工况下才进行多自由度系统计算。
1.2.4 有限元模型
近些年来随着有限元技术的成熟和发展,采用有限元模型对配气机构进行动力
学分析。可以得到整个配气机构的动力特性。配气机构有限元模型可以进行配气机
构的动力计算,可以计算出配气机构各零件的位移、速度和加速度、零件的接触应
力和变形。我们在研究气阀振动情况的下,描述气阀振动对工作可靠性和使用寿命
的影响等方面往往使用有限元模型计算方法。
1.3 配气凸轮型线设计国内外研究现状
国外自 20 世纪 60 年代起就有许多学者开始对凸轮型线设计进行深入研究,然
而相比而言,国内则起步比较迟,大约从 1973 年起某些科研院所才开始全面研究
3
评论0