汽车发动机凸轮轴的设计

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发动机凸轮轴工作原理

发动机凸轮轴工作原理发动机凸轮轴是发动机中的重要部件，它的工作原理直接影响着发动机的性能和工作效率。

在了解发动机凸轮轴的工作原理之前，我们首先需要了解凸轮轴的结构和作用。

凸轮轴是发动机中的一个旋转部件，它通常位于发动机的缸体上方，通过正时皮带或链条与曲轴相连。

凸轮轴上有一系列凸起的凸轮，每个凸轮对应着一个气门，通过凸轮的形状和位置来控制气门的开启和关闭。

凸轮轴的作用就是通过旋转来控制气门的开启和关闭，从而实现气门的正时开合，确保燃气顺利进入燃烧室并排出废气。

凸轮轴的工作原理可以简单概括为四个步骤，进气、压缩、爆燃和排气。

在发动机工作时，凸轮轴根据曲轴的旋转而旋转，通过凸轮的形状和位置来控制气门的开启和关闭。

当曲轴旋转使得凸轮轴上的凸轮接触到气门时，气门就会被推开，进而让新鲜空气和燃料进入燃烧室，完成进气过程。

随后，凸轮轴继续旋转，气门关闭，气缸内的混合气被压缩，完成压缩过程。

接着，当点火系统触发点火时，混合气被点燃，产生爆燃，从而推动活塞向下运动，完成爆燃过程。

最后，凸轮轴继续旋转，气门再次被打开，废气排出，完成排气过程。

凸轮轴的工作原理是通过控制气门的开闭来实现发动机的进气、压缩、爆燃和排气过程的顺利进行。

凸轮轴的设计和制造需要考虑到气门的开启速度、持续时间和开启程度，以及不同工况下的工作要求，从而确保发动机在各种工况下都能够获得最佳的性能和燃烧效率。

总的来说，凸轮轴作为发动机中控制气门开闭的重要部件，其工作原理直接关系到发动机的工作效率和性能。

了解凸轮轴的工作原理，有助于我们更好地理解发动机的工作过程，从而更好地进行维护和使用。

汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺设计 - 副本

毕业设计(论文)汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺设计教学单位:机电工程学院专业名称:机械设计制造及其自动化学号:学生姓名:指导教师:指导单位:完成时间:汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺设计摘要凸轮轴作为发动机的重要组成部分，对其配气功能有着举足轻重的作用。

当发动机工作运转的时候，凸轮轴负责控制进排气门的开合和开合量，但是由于工作时转速比较高，需要承受的扭矩的比较大，所以对凸轮轴的强度和支撑力的要求也比较高，因此在材质的选择上必须满足凸轮轴对强度等性能的要求。

凸轮轴作为一个重要的零部件，它的改进和发展对汽车发动机的配气性能的提高和进步意义重大。

本课题选取直列四缸顶置气门式发动机F3000，对它的凸轮轴加工工艺进行分析与设计，而工艺路线的拟定是工艺规程制定中的关键阶段，是工艺规程制定的总体设计。

撰写一条合理科学的工艺路线，既可以保证加工质量和生产效率，也可以有效合理的安排工人、设备、工艺装备，最终有利于降低整个生产周期和生产成本。

所以，本次设计是在仔细分析凸轮轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关书籍、手册、图标、标准、等技术资料，确定工艺的机械加工余量、工序尺寸及公差，最终定制凸轮轴零件的加工工序卡片。

关键词: 发动机；凸轮轴；工艺设计The Main Machining Process Design Of The Automobile Engine CamshaftAbstractThe camshaft as an important part of engine, has a pivotal role on its distribution. When the engine running at work, camshaft is responsible for controlling the exhaust opening and closing and opening and closing of the door, however, because of the high speed in the work, it needs to bear large torque and also has a high strength and support of the camshaft. On the choice of the material must meet the requirements of camshaft on the strength of performance. The camshaft as an important component, its improvement and development is of great significance.In this paper, the camshaft of the OHV engine processing technology for analysis and design. operational path routing is the key stage and general design. Write a reasonable scientific process route are have many advantage. This design is the careful analysis of CAM shaft parts processing technical requirements and processing accuracy, reasonable blank type, after consulting related books, manuals, ICONS, standards, technical data, determine the process of machining allowance, process dimension and tolerance, and customize the camshaft parts machining process card finally.Keyword: Engine; Camshaft; Process Design目录1 概述 (1)2 确定凸轮轴的加工工艺过程 (4)2.1 凸轮轴的作用和分类 (4)2.2 凸轮轴传动与工作条件 (5)2.3 凸轮轴的结构及其特点 (5)2.4 凸轮轴的主要技术要求分析 (6)2.5 凸轮轴的材料和毛坯的确定 (7)2.6 凸轮轴的机械加工工艺过程 (7)2.7 凸轮轴的机械加工工艺路线 (8)3 凸轮轴的机械加工工艺过程分析 (10)3.1 凸轮轴的机械加工工艺特点及分析 (10)3.2 凸轮轴主要加工工序分析 (11)3.2.1 铣凸轮轴两端面，钻中心孔 (11)3.2.2 主轴颈的加工 (11)3.2.3 凸轮轴颈的加工 (11)3.2.4 凸轮轴颈的加工 (12)4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (14)4.1 凸轮轴主要加工表面的工序安排 (14)4.2 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (14)4.2.1 凸轮轴主轴颈工序尺寸及公差的确定 (14)4.2.2 凸轮轴小外圆序尺寸及公差的确定 (15)4.3 凸轮轴机械加工工艺过程卡片的制定 (15)5 总结与展望 (18)参考文献 (19)致谢 (20)1 概述凸轮轴是发动机上的一个的旋转机件，它的运动对于发动机有极其重要的作用，在发动机工作循环中，它合理地控制进排气门的开启、关闭，使经过压缩的燃油混合气充分燃烧，推动活塞运动做功，然后将废气排出燃烧室。

凸轮轴的布置形式

凸轮轴的布置形式
凸轮轴是汽车的传动装置之一，是汽车传动系统的核心部件。

它具有庞大的比传动比和体积小的特点，是自动汽车传动系统中运用最多的构件之一。

凸轮轴的布置形式已经发生了很大的变化，主要有水平布置、前置布置和后置布置三种。

水平布置，凸轮轴与发动机的中心轴线保持垂直，即发动机的凸轮轴是与传动装置在同一水平上，其优点是结构简单，重量轻，无需对传动装置形状和尺寸作进一步调整，操作方便，安装量少，工作稳定可靠，能够带动发动机大幅度降低轴向刚度，适用于采用柴油机或燃气发动机的低速货车及乘用车。

前置布置，凸轮轴与一般发动机的中心轴线是放射状，即凸轮轴的中心轴线放置在发动机的中心轴线前，已实现在发动机尺寸不变的情况下安装凸轮轴，这种方式最适合安装开车门和中置低把排气管的车辆结构。

后置布置，凸轮轴放置于发动机的中心轴后，优点是凸轮轴可内置于发动机的后端，可使发动机的和机械的结构更加融合，紧凑，空间更加有效的利用，而且和传动装置的连接也更加方便，更适合采用汽油机的小排量的车辆。

总结，凸轮轴的布置形式一般有水平布置、前置布置和后置布置三种，具体应用应视车型情况选择。

从安装空间、发动机行程、质量大小等方面考量，合理设计凸轮轴位置和安装方法，是鞭策发动机技术发展的关键因素之一。

凸轮轴工作原理

凸轮轴工作原理
凸轮轴是一种用于控制气门等机构运动的重要机械部件。

它通常由一个圆柱或椭圆柱形的轴和多个凸轮组成。

凸轮的形状可以是圆形、椭圆形或尖峰形，根据不同的需求设计。

凸轮轴的工作原理如下：
1. 轴的旋转：凸轮轴由发动机的曲轴带动旋转，因此凸轮轴的旋转速度与发动机转速相同。

2. 凸轮的作用：凸轮的形状决定了它与其他机构的运动关系。

当凸轮与其它机构接触时，会产生力或运动。

3. 气门控制：凸轮轴通常用于控制发动机气门的开闭。

对于四冲程发动机，每个气缸通常有两个气门：进气门和排气门。

凸轮轴上的凸轮与气门杆相连，在旋转过程中通过气门推杆的作用来开启或关闭气门。

4. 其他机构的运动控制：除了控制气门运动外，凸轮轴还可以用于控制其他机构的运动，如喷油嘴、喷油泵、机械泵等。

凸轮轴上的凸轮与这些机构相连接，通过推动或控制它们的运动来实现特定的功能。

总的来说，凸轮轴通过其上的凸轮与其他机构接触并传递力或控制运动，从而实现对发动机各个部件的精确控制。

它是发动机正常工作的重要部件之一。

常见的三种乘用车发动机凸轮轴布置形式

常见的三种乘用车发动机凸轮轴布置形式发动机凸轮轴是一根可以不断旋转的金属杆，具有控制进气门和排气门开启和关闭的功能。

在凸轮轴上有数个圆盘形的凸轮，当凸轮轴旋转时，凸轮便会依序下压而使气门运动，使发动机产生四行程循环运动。

同时，通过灵活控制凸轮轴的运行，还可调节气门的升程和正时，从而提高发动机的性能。

凸轮轴工作条件及材料：凸轮轴承受周期性的冲击载荷。

凸轮与挺柱之间的接触应力很大，相对滑动速度也很高，因此凸轮工作表面的磨损比较严重。

针对这种情况，凸轮轴轴颈和凸轮工作表面除应该有的较高的尺寸精度、较小的表面粗糙度和足够的刚度外，还应有较高的耐磨性和良好的润滑。

凸轮轴通常由优质碳钢或合金钢锻造，也可用合金铸铁或球墨铸铁铸造。

轴颈和凸轮工作表面经热处理后磨光。

构造：凸轮轴的主体是一根与气缸组长度近似相同的圆柱形棒体。

上面套有若干个凸轮，用于驱动气门。

凸轮轴是通过凸轮轴轴颈支撑在凸轮轴轴承孔内的，因此凸轮轴轴颈数目的多少是影响凸轮轴支撑刚度的重要因素。

如果凸轮轴刚度不足，工作时将发生弯曲变形，影响配气定时。

凸轮的侧面呈鸡蛋形。

其设计的目的在于保证气缸充分的进气和排气。

另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性，气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击，否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其它严重后果。

因此，凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。

一、双顶置凸轮轴DOHC如果在顶部有两根凸轮轴分别负责进气门和排气门的开关，则称为双顶置凸轮轴(Double OverHead Camshaft，简称DOHC)。

在DOHC下，凸轮轴有两根，一根可以专门控制进气门，另一根则专门控制排气门，这样可以增大进气门面积，改善燃烧室形状，而且提高了气门运动速度，非常适合高速汽车使用。

如本田雅阁K24系列发动机采用双顶置凸轮轴设计：二、单顶置凸轮轴SOHC如果在顶部只有一根凸轮轴同时负责进气门和排气门的开关，则称为单顶置凸轮轴(Single OverHead Camshaft，简称SOHC)。

汽车发动机凸轮轴的设计

摘要内燃机凸轮轴优化设计的优劣直接影响到其动力性，经济性，可靠性，振动，噪声与排放特性的好坏。

凸轮轴的丰满系数越大，则进气量越多，内燃机的动力性能与经济性能越好，排气烟度与热负荷越底；凸轮形线的圆滑性越好，内燃机的振动与噪声越小；凸轮轴与挺柱间的接触应力越小；润滑特性越好，内燃机配气机构的冲击载荷及摩擦磨损越小。

随着内燃机不断地向轻巧化，高速化，高性能与高寿命方向发展，对配气凸轮轴设计与制造的要求越来越高。

然而，现代内燃机的配气机构，大都采用多项动力凸轮，n次谐波凸轮或复合摆线凸轮。

但这些凸轮形线方程不仅计算复杂，而且与内燃机结构参数无关，有的n阶导数不连续。

尽管不少研究者对上述几种形线凸轮进行了各种优化设计，但其丰满系数均达不到0.59，还不能适应内燃机高速化与高性能的要求。

显然，研究出具有n 阶导数连续，自变量为内燃机主要结构参数，充气性能好，振动小，噪声低，设计简单的新型配气凸轮形线方程，是一个极其重要的研究课题。

凸轮机构是工程中用以实现机械和自动化的一种主要驱动和控制机构。

以在轻工、纺织、食品、医药、印刷、标准零件制造、交通运输等领域运行的工作机械中获得广泛应用。

为了提高产品的质量和生产率。

就凸轮而言，必须进一步提高其设计水平。

在解析法设计的基础上开展计算机辅助设计的研究和推广应用。

为适应高速凸轮机构分析和设计的需要，我在凸轮轮廓曲线方程试上对各指数和系数进行了外部输入。

从而提高了设计工作效率和设计计算准确性。

同时还对各系统与凸轮输出数据之间的联系进行了研究，掌握了某些基本规律，对凸轮设计优化起到了很好的效果。

关键词凸轮轴发动机设计AbstractI.C. engine cam the stalk be directly excellent to turn the good and bad of design to influence its motive, economy, credibility, vibration, the quality of the Zao voice and emissions characteristic.Cam the plentiful full coefficient of the stalk be more big and then enter tolerance more many, the motive function of I.C. engine and economic function is more good, row spirit smoke degree and hot burden more bottom;The tactful of the cam form line is more good and vibration and voice of I.C. engine are more small,Cam stalk with stand the contact of pillar more small in response to the dint,Lubricate characteristic more good, the I.C. engine goes together with impact of annoy the organization to carry lotus and friction to wear away more small.Along with I.C. engine constantly to agile turn, the high speed turn, high performance and high life span direction the development be more and more high to go together with the spirit cam request of stalk design and manufacturing.However, the modern I.C. engine goes together with spirit organization, mostly adopt several motive cams and n time the Xie wave cam or compound put a line cam.But these cam form line square distance not only compute complications, and with I.C. engine structure the parameter be irrelevant and have of the n rank don't in a row lead number.Though not a few researchers carried on to a few above-mentioned form line cams various excellent turn a design, it the plentiful full coefficient all could not reach 0.59, can't also adapt I.C. engine high speed to turn and the request of high performance.Obviously, the research submits a n rank to lead number continuous, from change to measure for the I.C. engine main structure parameter, Chong spirit function good, vibrate small, the voice is low and design in brief new go together with spirit the cam form line square distance, is a very and important research topic.The cam organization is 1 kind that the engineering is convenient to carry out machine and automation to mainly drive with control organization.With acquire in the light work, spinning, food, medicine, printing, standard spare parts manufacturing, transportation etc. the realm the movement of the work machine extensively applied.For raising the quality and rate of production of product.Have to raise it to design level further in regard to cam.Open research and expansion application of the assistance design of the exhibition calculatorin analyzing the foundation of method design.In order to adapt the demand of high-speed analysis and design of the cam organization, I carried on exterior an importation to each index number and the coefficient in trying the curve square distance of the cam outline.Raised design work efficiency and design to compute accuracy thus.The contact which returns a to output the data to each system and the cam in the meantime carried on a research, controled some and basic regulation, excellent to cam design started to turn to arrive good effect.KEY WORD Convex axle Deliver motive design目录第一章绪言 (1)第一节凸轮轴的作用 (1)第二节凸轮轴分类 (1)第二章发动机凸轮轴的配置 (2)第一节凸轮轴成为发动机的重要标志 (2)第二节凸轮轴配置 (2)第三章设计论述 (4)第一节优化设计 (4)第二节凸轮轮廓曲线的设计 (4)结束语 (12)谢辞 (13)参考文献 (14)第一章绪言第一节凸轮轴的作用凸轮轴是发动机配气机构的一部分，专门负责驱动气门按时开启和关闭，作用是保证发动机在工作中定时为汽缸吸入新鲜的可燃混合气，并及时将燃烧后的废气排出汽缸。

双顶置凸轮轴

双顶置凸轮轴双顶置凸轮轴（Dual Overhead Camshaft）概述：双顶置凸轮轴（Dual Overhead Camshaft，简称DOHC）是一种发动机设计中采用的凸轮轴布局方式，它在增强发动机性能、提高燃烧效率和减少排放方面具有显著的优势。

本文将介绍双顶置凸轮轴的原理、结构、优点和应用。

原理和结构：双顶置凸轮轴是相对于传统的单顶置凸轮轴（Single Overhead Camshaft，简称SOHC）而言的一种进化。

它采用了两根凸轮轴，分别控制进气门和排气门的开闭。

这种设计使得机械系统更加复杂，但同时也带来了许多优点。

双顶置凸轮轴通常被设计成位于气缸盖内部，通过连杆和滚轮来直接控制气门的开闭。

这种结构使得凸轮轴能够更加精确地调节气门的开闭时间和持续时间，从而进一步提高发动机性能。

此外，双顶置凸轮轴还可以具有不同的进气和排气角度，以进一步优化燃烧效率和增强发动机的动力输出。

优点：1. 提高发动机性能：双顶置凸轮轴设计可以实现更高的转速和更为精确的气门控制，从而提高发动机的功率产出和扭矩输出。

2. 提高燃烧效率：通过调整进气和排气角度，双顶置凸轮轴可以优化气门的开闭时间和持续时间，进一步提高燃烧效率，减少能量损失和排放。

3. 减少摩擦损失：凸轮轴通过滚动滚轮和连杆来控制气门的开闭，相较于传统的杠杆机构，摩擦损失更小，能够提高发动机的效率。

4. 提升发动机响应性：双顶置凸轮轴的设计实现了更快的气门响应速度，提高了发动机的反应性和加速性能。

应用：双顶置凸轮轴设计主要应用于高性能发动机和赛车引擎，以提供更大的马力输出和更大的排气效率。

这种设计通常出现在跑车、超级跑车和赛车中，比如法拉利、兰博基尼等品牌的高性能汽车。

同时，随着技术的不断进步和成本的降低，双顶置凸轮轴的应用也逐渐扩展到了中高档轿车和SUV市场。

许多汽车制造商将双顶置凸轮轴作为提高发动机性能和燃烧效率的有效手段。

结论：双顶置凸轮轴作为一种先进的发动机设计布局方式，具有明显的优势。

顶置式凸轮轴汽车发动机结构设计分析

１顶置式凸轮轴概述
但如果想实现多气门发动机的气门直接被驱动，那么在发动机是汽车的动力之源，在设计的过程中，要充分考虑汽气门，设计时要采用双顶置凸轮轴。在现代的设计中，双顶置凸轮轴车的动力性和燃油经济性的综合指标。发动机已问世１００多年，在现在的汽车发动机设计中，所有其设计原理一直保持着原有的理念，但在结构设计方面及制造已和多气门技术等同起来，的双顶置凸轮轴发动机汽缸中都会设计３～５个气门。工艺等方面，都有了较大的创新。采用顶置凸轮轴结构来替代侧置凸轮轴设计现代发动机就是一项重要的技术革新与进步，为２顶置式凸轮轴汽车发动机结构设计减少汽车行驶过程中配气机构较大的振动，顶置式凸轮轴配气发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。要完成机构被广泛的应用。顶置、中置、下置３个位置是发动机凸轮轴能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，必须具备安装的３种形式。汽车发动机转速能达Ｎ５０００ｒ／ａｉｒｎ以上，因以Ｆ一些机构和系统。此，为使排气效率提高，多采用进气门和排气门倒挂的形式。同时由于一卜置式或中置式的凸轮轴在设计时，由于另外需要气门挺杆和挺柱等辅助零件，所需的传动机件比较多，设计结构复杂，体积大，会产生较大的噪声，有一定的局限性。采用顶
行了分析与探讨。
塞的工作，但由于进排气门在进气道中的位置不同，使得开闭

汽车凸轮轴加工工艺规程设计分析毕业论文

..编号: 河南科技大学毕业论文（设计）开题报告书毕业论文（设计）中期检查表院(系)：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化2011年3月13日目录摘要及关键词 (1)1 引言 (1)1.1汽车发动机行业的发展状况 (1)1.2凸轮轴的性能要求 (2)1.3本文研究内容 (3)2 凸轮轴生产线前期规划 (3)2.1产品规格 (3)2.2工艺设计原则及凸轮轴加工工艺分析 (4)2.3小结 (5)3 凸轮轴生产线工艺分析 (6)3.1生产线布置 (6)3.2工艺设计 (6)3.3工艺分析 (7)3.4工艺特点 (9)3.5工艺难点 (11)4 凸轮廓形理论计算及加工控制参数 (12)4.1凸轮轴凸轮的廓形要求 (12)4.2包络线理论 (15)4.3凸轮廓形坐标 (16)4.4砂轮的中心坐标 (19)4.5磨削圆周进给量计算 (20)4.6等周速曲线 (22)4.7砂轮座加速度 (22)4.8光顺处理 (22)4.9工件主轴转速配置 (23)4.10磨削用量数据 (23)5 总结 (24)参考文献 (26)谢辞 (27)汽车凸轮轴加工工艺分析高翔宇（河南科技大学机电系，河南洛阳253023）摘要：凸轮轴作为汽车发动机配气机构中的关键部件，其性能直接影响着发动机整体性能。

因此凸轮轴的加工工艺有特殊要求，合理的加工工艺对于降低加工成本、减少生产环节以及合理布置凸轮轴生产线具有很大的现实意义。

本文针对凸轮轴的加工特点，结合工厂的实际，从前期规划开始，对凸轮轴的加工工艺进行了深入的分析、研究。

建立了用数控无靠模方法。

对凸轮廓形进行计算和推倒，对凸轮轮廓的加工进行了探讨并提出适用于发动机凸轮轴的加工方法。

关键词：发动机；凸轮轴；工艺分析1 引言1.1汽车发动机行业的发展状况现代汽车发动机行业的发展十分迅速，这种趋势要求各发动机厂家不仅要具有大批量生产的能力，也同时要具有小批量、多品种的生产技术。

所以，在汽车发动机厂家现在已经普及了互换性、自动化生产，做到了流水线式生产线布置及工艺安排，实现了按节拍生产。

凸轮机构的组成与传动特点

凸轮机构的组成与传动特点1. 引言1.1 概述凸轮机构是一种常见的传动机构，由凸轮、摆杆（或滑块）和连接杆组成。

它应用广泛，在各个工业领域以及汽车发动机等领域都有重要的作用。

凸轮机构通过凸轮的不规则形状和运动规律，实现输入输出之间的转动和传递。

1.2 文章结构本文将围绕凸轮机构的组成和传动特点展开讨论，并且给出了应用领域与举例分析。

文章首先介绍了凸轮、摆杆（或滑块）和连接杆三个组成部分，然后详细探讨了凸轮机构的传动特点，包括输入输出关系与速度比例、运动规律和曲线形状以及转矩特性。

接下来，文章将聚焦于凸轮机构在工业领域、汽车发动机中以及其他领域的具体应用案例进行分析。

最后，文章总结观点并强调凸轮机构在未来的发展趋势与应用前景，并提出问题或争议供读者进行探讨。

1.3 目的本文旨在全面介绍凸轮机构的组成和传动特点，使读者对凸轮机构有一个清晰完整的了解。

通过分析凸轮机构在不同领域的应用案例，希望能够展示其广泛应用的实际价值并探讨未来发展趋势。

此外，本文还意在引发读者对凸轮机构相关问题的思考与讨论。

2. 凸轮机构的组成2.1 凸轮凸轮是凸轮机构中最关键的部件之一。

它通常由金属材料制成，具有特殊的外形设计。

凸轮的外轮廓一般被设计成非圆形，以便能够在运动过程中实现不同的加速度和速度变化。

这种设计可以通过激活其他部件来实现所需的传动或操作。

2.2 摆杆或滑块摆杆或滑块是凸轮机构中另一个重要组成部分。

它们通常通过连接到凸轮上的销或指针进行固定。

摆杆在运动过程中沿着固定点旋转，而滑块则在固定路径上前后运动。

摆杆和滑块的相对位置和运动方式取决于凸轮的形状和运动规律。

2.3 连接杆连接杆是将凸轮机构的输出传递给其他设备或系统的关键组件之一。

它通常由金属制成，可弯曲或伸缩以适应不同的传动距离和角度需求。

连接杆有助于将凸轮机构产生的直线运动转换为其他类型（例如旋转或往复）的运动。

以上是凸轮机构的主要组成部分。

凸轮、摆杆或滑块以及连接杆共同工作，使得凸轮机构能够实现所需的传动和操作功能。

凸轮轴零件的数控加工工艺设计及数控编程

凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程()题目:凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程5月凸轮轴零件旳数控加工工艺设计及数控编程摘要这次毕业设计旳目旳就是要对轴类零件旳数控磨削加工有所理解，凸轮轴是轴类零件中比较复杂旳一种轴类。

在磨削加工方面，凸轮轴也是比较难以加工旳轴。

本文则是从最开始旳凸轮轴零件旳工艺分析开始对凸轮轴进行全方位旳分析有关材料旳选择，毛坯确实定，热处理选择，基本尺寸以及表面粗糙度确实定都参照了大量旳有关书籍进行定性定量旳选择，中期旳工序设定，以及有关加工环节中旳有关凸轮轴轴颈铣削旳夹具设计，尚有某些加工用量和加工余量旳切削选择和计算，最终还运用了数控技术和仿真技术对凸轮轴零件最终在电脑上进行数控模拟和仿真加工生成零件。

关键词:凸轮轴;工艺设计;数控加工如需要完整文档及cad图等其他文献，请加球球:一九八五六三九七五五ICAM shaft parts of nc machining process design and NCprogrammingAbstractThis graduation design is aim to CNC grinding of shaft parts understand ,The camshaft is relatively complex shaft parts of ashaft .In the grinding process, the camshaft is also more difficult to machine shaft. This paper begins with the process analysis to parts of the camshaft camshaft all-round analysis about the choice of materials, the determination of blank heat treatment options, the basic size and the determination of surface roughness are qualitative quantitative reference a large number of related books, Medium-term process Settings, as well as processing steps of CAM shaft neck of milling fixture design, and some processing dosage and the selection and calculation of cutting machining allowance,Finally also use numerical control technology and simulation technology to nc camshaft parts eventually on the computer simulation and the simulation processing to generate parts.Keywords:The camshaft;Process design;Numerical control processing II目录1 绪论 ..................................................................... (1)1.1Pro/E和Mastercam9.0软件旳特点及重要功能 (2)1.2数控技术旳有关知识 ..................................................................... (2)1.3凸轮轴设计背景 ..................................................................... . (5)1.4凸轮轴设计措施 ..................................................................... . (5)1.5凸轮轴设计旳作用 ..................................................................... (5)1.6凸轮轴设计旳成果和意义 ..................................................................... . (6)2 凸轮轴零件旳工艺分析 ....................................................................72.1凸轮轴零件特点 ..................................................................... . (7)2.2工艺设计原则及凸轮轴加工工艺分析 (8)2.3小结...................................................................... .. (9)3 凸轮轴工艺设计 ............................................... 错误～未定义书签。

汽车凸轮轴零件工艺规程设计

汽车凸轮轴零件工艺规程设计摘要：汽车的凸轮轴在汽车发动机中占据了非常重要的位置，并且随着近几年来汽车发动机行业的蓬勃飞速发展，汽车发动机的制造已经实现了自动化生产，那么，凸轮轴的性能好坏成为了评价发动机性能好坏的一项重要指标。

因此，如何对凸轮轴进行生产，需要进行什么样的加工工艺具有非常大的现实意义，不仅在于可以降低成本、提高利润，还可以促进更好流水生产线的布置。

本文主要介绍了凸轮轴的加工过程，并对其加工工艺进行了详细的分析与研究。

关键词：凸轮轴；发动机；工艺分析1凸轮轴生产线工艺设计1.1生产线布置汽车的凸轮轴在整个汽车发动机的结构布局中占据了非常重要的位置，通常其在流水线的生产过程中选择进行U型布置的方式，U型的中间空间的部分用来放置安装备件的设备，各种仪器的操作面板一般也要面对着该走道，这些开口中间要连接着相应的滑道。

整个车间为整体地基。

这种形式使安装以及移动相关设备变得更加便利，这在对产品进行更换的时候，对提高移动设备的过程和时间是一种非常便利的安排，在对流水线的安排上也能有更大的自主选择权。

1.2工艺设计1.2.1定位基准的选择凸轮轴作为汽车发动机的重要组成部分在其设计过程中必须要保持轴线基准，因为凸轮轴各部分零件的加工很难完成于一次装夹里，故而，要想使加工凸轮轴的精度得到保障，最重要的就是要将多次装夹的定位差距降到最低。

常规方法是采用两顶尖孔来当作定位轴类零件的相关基准，这样不但能够防止在多次装夹的过程中工件因转换定位基准而在定位上产生误差，更能当作定位之后工序的基准，这就与“基准统一”原则相符了。

从凸轮轴的整个结构可以看出，其与一般的轴类零件是完全不一样的。

其具有一些不同的特色，比如整个凸轮是一个沿其轴线为非对称的回转表面，除此之外，凸轮在基圆尺寸、凸轮曲线升程和相位角等方面也有非常高的精度要求。

1.2.2加工阶段的划分与工序顺序的安排1、加工阶段的划分凸轮轴的加工过程一般可以分为三个阶段。

发动机凸轮轴工作原理

发动机凸轮轴工作原理
发动机凸轮轴是内燃机中的一个重要部件，它的工作原理对发
动机的性能和效率有着重要的影响。

凸轮轴通过控制气门的开启和
关闭，以及喷油系统的工作来调节发动机的进气和排气过程，从而
影响着发动机的动力输出和燃油效率。

凸轮轴通常安装在发动机的缸体上，它由一系列凸起的凸轮组成，每个凸轮对应着一个气门。

当凸轮轴旋转时，凸轮的形状会推
动气门的开启和关闭，控制着气门的工作时序和持续时间，从而调
节气缸内的进气和排气过程。

在四冲程发动机中，凸轮轴的工作原理可以简单概括为下面几
个步骤：
1. 进气阶段，当凸轮轴旋转时，气门凸轮会推动进气门的开启，使得新鲜空气和燃料进入气缸内。

这个过程需要在活塞下行时进行，以便将混合气充满气缸。

2. 压缩阶段，凸轮轴继续旋转，使得进气门关闭，同时排气门
开始打开。

活塞开始向上运动，将混合气压缩，为点火提供条件。

3. 燃烧阶段，在压缩阶段的末尾，点火系统会点燃混合气，产
生爆炸推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，从而输出动力。

4. 排气阶段，随着凸轮轴的继续旋转，排气门会在活塞下行时
打开，将燃烧后的废气排出气缸，为下一个循环做准备。

凸轮轴的工作原理直接影响着发动机的性能和效率。

通过调节
凸轮的形状和安装角度，可以实现不同的气门工作时序和持续时间，从而优化发动机的进气效率、排气效率和燃烧效率。

因此，凸轮轴
的设计和调校是发动机工程师们在提升发动机性能和节能环保方面
不可或缺的重要工作。

凸轮轴详细

凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。

它的作用是控制气门的开启和闭合动作。

虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半（在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同），不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是特种铸铁，偶尔也有采用锻件的。

由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。

目前，大部分发动机制造企业都采用整体式凸轮轴，其材料有的采用中碳低合金锻钢(经高频淬火)，有的采用球墨铸铁。

整体式凸轮轴加工工艺包括粗加工、半精加工和精加工。

生产中采用自动线多工位机床，设备投资较大，生产线占地面积多，生产成本较高。

而装配式凸轮轴只需半精加工和精加工，凸轮、齿轮、轴套可采用不同的材料，因此产品质量可减轻30％~50％；可柔性化生产，设备投资小，生产线占地面积少，生产成本较低。

1 装配式凸轮轴工艺流程装配式凸轮轴工艺流程为校直→加工两端面中心孔、螺纹孔、驱动孔(2台加工中心并行加工)→车轴颈、齿轮毛坯、前止端面及导向轮毂→磨轴颈及导向轮毂→滚齿→压销→磨凸轮(3台磨床并行加工)→凸轮淬火→去毛刺→校直轴颈→凸轮轴颈及凸轮抛光→清洗→综合检测。

装配式凸轮轴内凸轮、轴套、偏心环、齿轮等零部件先后联成完整凸轮轴。

装配过程是人工将所有凸轮轴组装。

部件包括凸轮、主轴颈、齿坯放到安装上料盒中，钢管穿到各部件孔中，在安装上料盒中进行初定位。

启动设备后，该上料盒进入设备中，首先用工装测头进行部件到位检测，并验证凸轮放置位置是否正确。

验证通过后，使用机械手将凸轮轴上料到凸轮轴压球工位，然后各部件定位块启动以精确定位凸轮、轴颈、齿轮。

到位后同时夹紧各部件，并伸出顶杆将直径超过管子内径的钢球穿过整个钢管内径，钢管外的凸轮轴部件在受到钢管膨胀伸展作用力下和钢管相互弹性变形最终形成装配式凸轮轴，这种凸轮轴组合工艺称为管内滚压扩张法。

凸轮轴的结构特点介绍

凸轮轴的结构特点介绍凸轮轴是一种用于控制汽车发动机汽门开启和关闭的重要零件。

它的结构和特点对于发动机的性能和稳定性有着重要的影响。

本文将介绍凸轮轴的主要结构特点。

凸轮轴的基本结构凸轮轴是发动机的一个旋转部件，它的主要作用是带动一组凸轮带动气门的开启和关闭。

它的主要结构如下：1.轴杆：凸轮轴的中心部分，它的直径比较大，主要承受发动机的转动力矩。

2.凸轮：凸轮轴上有一个或多个凸起的凸轮，凸轮的形状和数量会根据发动机的具体设计而有所不同。

3.气门杆套：气门杆套用于与气门杆直接接触，承受来自凸轮的力。

4.气门杆：气门杆是连接凸轮轴和气门的一个部件，它的一端连接在凸轮轴上，一端连接在气门上。

以上就是凸轮轴的基本结构。

在此基础上，凸轮轴还有一些特殊的结构设计。

凸轮轴的特殊结构设计凸轮轴在不同的发动机中，会有不同的特殊结构设计。

下面是其中几种较为常见的设计：1.多凸轮结构：这种设计中，凸轮轴上有两个或多个凸轮，每个凸轮控制一个气门。

这种设计能够提高发动机的性能和燃油效率。

2.变形凸轮结构：这种设计中，凸轮轴上的凸轮可以在不同的位置产生不同的形状，从而可以实现不同的发动机性能要求。

3.五连杆凸轮结构：这种设计中，凸轮轴连接了五连杆机构和凸轮。

它可以更精确地控制气门的开启和关闭，并提高发动机的性能。

4.可变油压凸轮结构：这种设计中，凸轮轴的油路可以改变凸轮的加工形状，轴承和气门杆的摩擦力也相应减小，大大提高了发动机的效率和寿命。

总结凸轮轴是发动机的重要零件，其结构特点对于发动机的性能和稳定性有着重要的影响。

针对不同的发动机性能要求，凸轮轴的结构设计也各有不同。

掌握凸轮轴的结构特点，对于保养和维护汽车发动机具有重要的实际意义。

汽车发动机制造工艺介绍(精)

发动机制造工艺介绍1．发动机主要零件的加工工艺2．发动机的结构与装配过程3．发动机的现状与发展一、发动机主要零件的加工工艺1、凸轮轴加工传统材料：优质碳素钢、合金结构钢、冷激铸铁、可锻铸铁、珠光体球墨铸铁及合金铸铁等。

1）凸轮轴的粗加工的传统工艺方法是采用靠模车床及液压仿形凸轮铣床，铣削的凸轮尺寸精度和形状都优于车削，事直接进行精磨。

对于加工余量大，较为先进的加工方法为采用CNC凸轮铣床（无靠模），铣削方法有外铣和轮廓回转铣削两种。

提供外铣技术的公司主要有：HELLER公司，日本小松、日本片冈等。

长期以来，凸轮轴磨床采用靠模，滚轮摆动仿形机构。

现凸轮磨床完全靠CNC 控制获得精密的凸轮轮廓，同时工件无级变速旋转，广泛采用CBN（立方氮化硼）砂轮加工凸轮轴，这不仅摆脱了靠模精度对凸轮精度的影响，而且砂轮的磨损不影响加工精度2、连杆加工传统材料：中碳钢、中碳合金钢、非调质钢、粉末冶金等。

1）毛坯连杆毛坯的各项在求中，最大的问题是重量和厚度方向的精度。

为保证这两项要求，除了锻造设备处，模具的质量是至关重要的，只有采用CAD/CAM模具制造技术，才能保证模具的重复制造精度，从而保证连杆毛坯的厚度和重量公差。

连杆传统的热处理方法是调质，现较为先进的连杆热处理方法是锻造余热淬火。

连杆最常用的、最有效的强化方法是喷丸处理。

2)机械加工对配合精度要求待别高的部位，如连杆小头衬套孔，需进行尺寸分组；应遵循基准统一原则，尽量避免基准的更换，以减少定位误差；a) 大小头两端面加工：连杆大小头两端面是整个机加工过程中的定位基准面，关且对大、小头孔都有着位置精度要求。

所以第一道工序都是加工大小头两端面。

磨削加工：要求毛坯精度较高，磨削的生产率高、精度高。

磨削方式有：立式圆台磨床（双轴或多轴）、立式双端面磨床、卧式双端面磨床。

b) 结合面的加工：连杆大头孔有直剖口，也有斜剖口；定位方式有螺栓定位、齿形定位、定位销定位等。

c) 大、小头孔的加工国内传统工艺：钻、镗（或钻、拉；钻、扩、铰）切开连杆及盖扩半精镗精镗珩磨国外工艺：钻、精镗小头孔粗镗大头孔半圆并双面倒角切开连杆及盖半精镗精镗为了确保大、小头孔的中心距和两孔的平行度，精加工大、小孔都采用同时加工的工艺。

汽车发动机凸轮轴生产线车削工艺方案

工序图Ｉ合金铸铁，凸轮桃子为冷激铸铁
在中心架和尾座上设计有可调整Ｖ形托架。在托架
上设置接近开关，完成误装工件识别与报警提示功
能。选定机床、夹具、附件后，工件具体定位夹紧方案如图３示。Ｎ
二次加工。定心的种类有弹簧顶尖和固定顶尖，我
图３进气凸轮轴车削加工示意图
１．主轴箱２液压浮动卡盘３工件４Ｖ形托架Ｉ５液压中心架．．．
６Ｖ形托架 Ⅱ ７尾座顶尖８接近开关９液压尾座．．．．
们选择固定顶尖，可满足定心为基准要求高精度及强力切削加工需求。注意：选固定顶尖要求工件中心孔一致性要好。所选液压浮动卡盘法兰的１锥：４孔为基准，顶尖锥面对基准跳动００５ｍｍ，定．１
Ｔｍ。
汽车发动机凸轮轴生产线车削工艺方案
陕西宝氮化工机械设备有限公司（鸡宝７１０）常新革２８０刘红丽
我公司参与凸轮轴轴颈加工中的车工序生产线
３凸轮轴车削加工工艺设备的选择．
（）机床选择根据工件各项精度要求，选择１宝鸡机床Ｃ７２全功能数控车床。该机床为４。５０Ｋ５
的液压浮动卡盘，结构如图２示。此类卡盘具有所补偿功能，以顶尖为基准的二次加工时保障高精度。特别是加工轴类工件时有优势，锻造件、主轴件等对定心外径不规则时也可以进行顶尖为基准的

基于HyperWorks的发动机凸轮轴自由模态分析

佳木斯大学学报(自然科学版)Vol. 38 No. 6Nov. 2020第 38 卷第 6 期2020 年 11 月Journal of Jiamusi University ( Natural Science Edition )文章编号：1008 -1402(2020 )06 -0064 -04基于HyperWorks 的发动机凸轮轴自由模态分析①李波，韩敬贤(安徽粮食工程职业学院机电工程系，安徽合肥230011)摘要：为了提高发动机的耐久性和运转的平顺性，提出基于HyperWorks 的发动机凸轮轴自由模态分析方法。

以某型四缸发动机为例，借助有限元模态分析理论，采用SolidWorks 软件建立汽车发动机凸轮轴的三维CAD 模型，再将CAD 模型导入大型国际通用CAE 分析软件一Hyper- Works 中，完成网格划分、材料及属性等参数设定,形成发动机凸轮轴有限元分析模型，利用Op-tiStruct 求解器进行自由模态计算，获取该凸轮轴的16阶固有频率和振型。

分析结果可为凸轮轴的振动特性评价、避振研究及结构改进设计提供参考依据。

关键词：HyperWorks ；凸轮轴；自由模态分析中图分类号： TG596文献标识码： A0 引言1模态分析理论依据上世纪50年代，美国的R. W. Clough 教授采用三角形单元对飞机的结构进行了计算，并于1960年首次提出“有限元”这一概念[l]o 随着计算机技术的进步,有限元法这种现代数值计算方法得到了快速发展,CAE 分析已经被广泛应用于建筑、航空、轮船、机械、汽车等各种工程技术领域，成为产品设计或制造阶段不可或缺的工具、手段之一。

基于CAE 的工程分析技术能够有效指导、验证产品结构或制造工艺设计,减少设计缺陷,缩短研发周期。

凸轮轴是发动机配气机构中至关重要的组成部件，控制着气门的开启和闭合动作，对发动机的动力及运转特性有较大影响，对凸轮轴进行合理设计尤为重要[2]o 发动机凸轮轴转速很高，同时承受周期性的冲击载荷，在外界激励作用下，凸轮轴将产生振动,当系统固有频率与外界激振频率接近时，即引起共振,带来部件的早期疲劳破坏，同时产生噪音[3]o 以某型四缸发动机凸轮轴为例，借助有限元分析方法，提取凸轮轴的低阶固有频率和振型，观察结构的动态特性,为凸轮轴的改进设计、提高发动机的耐久性和运转的平顺性提供参考依据。

凸轮轴驱动方式分类

凸轮轴驱动方式分类1.引言1.1 概述凸轮轴是内燃机中的一个重要部件，其主要作用是控制气门的开关时间和行程。

凸轮轴驱动方式是指凸轮轴与引擎其他部件之间的传动方式。

凸轮轴驱动方式的不同会直接影响到发动机的性能和功效。

凸轮轴驱动方式可以分为链条驱动、齿轮驱动和皮带驱动三种常见类型。

链条驱动是最常见的凸轮轴驱动方式之一。

它采用金属链条连接凸轮轴和曲轴，通过链条的传动使凸轮轴旋转。

链条驱动方式具有结构简单、可靠性高、寿命长的优点，广泛应用于各类内燃机中。

与链条驱动方式相比，齿轮驱动方式更多地采用直齿轮或斜齿轮进行传动。

凸轮轴上的齿轮与曲轴上的齿轮通过啮合传动，从而实现凸轮轴的旋转。

齿轮驱动方式具有传动效率高、噪音低等特点，被广泛应用于高性能发动机中。

皮带驱动方式是利用橡胶带来传递动力，将凸轮轴与曲轴相连。

皮带驱动方式具有减震和缓冲的功能，可以降低发动机运行时的震动和噪音。

此外，皮带驱动方式还具有结构简单、重量轻等优点，因此在一些小型发动机中得到了广泛应用。

综上所述，凸轮轴驱动方式是发动机设计中的重要环节。

选择适合的凸轮轴驱动方式，不仅能够提高发动机的性能和功效，还能够降低发动机的噪音和震动。

在实际应用中，需要根据具体的应用需求和经济条件来选择最适合的凸轮轴驱动方式。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以描述文章的组织架构和章节安排。

下面是一个可能的写作：文章结构：本文共分为三个主要部分，包括引言、正文和结论。

引言部分从整体上介绍了本文所要讨论的主题，即凸轮轴驱动方式的分类。

在引言部分中，我们将概述凸轮轴驱动的基本概念和应用背景，以及本文的目的和意义。

正文部分是本文的重点，主要探讨了两种不同的凸轮轴驱动方式。

在第二章中，我们将详细介绍第一种驱动方式，并对其特点、优势和应用进行分析和讨论。

紧接着，在第三章中，我们将重点关注第二种驱动方式，并深入探讨其原理、应用范围和发展前景。

通过对这两种驱动方式的比较和分析，我们将帮助读者更好地理解凸轮轴驱动的分类及其在实际应用中的差异。

汽车发动机凸轮轴总成设计要求指南

汽车发动机凸轮轴总成设计要求指南凸轮轴的设计1.引言凸轮轴是内燃机配气机构中的重要部件，用来驱动气门的开与关并决定气门升程变化规律。

它直接影响着燃烧的进行，因此影响着发动机性能，燃油经济性和排放等环节；而且由于凸轮型线在机构中造成很大的加减，相应地造成很大的惯性力以及由此带来的动负荷，磨损，振动，噪声等问题。

由此可见，凸轮轴的设计是内燃机设计的一个重要环节。

2.凸轮轴的总体布置凸轮轴的布置取决于发动机总体的布置和机体的外形尺寸,因此在选择时要进行周密分析.凸轮轴由曲轴驱动,因此希望尽可能缩短凸轮轴和曲轴之间的距离.有的发动机布置在接近曲轴的气缸体下部,称为下置式凸轮轴.另一类是凸轮轴位置于气缸盖上，称为顶置凸轮轴式。

顶置凸轮轮轴式按其凸轴是否直接作用于气门组又可分成凸轮轴直接驱动气门和凸轮轴带动摇壁而驱动气门两种型式。

顶置凸轮轴式的配气机构其总布置特点是：(1)总体布置比较紧凑，但高度较大；(2)零件数较少，减少了运动件的惯性质量，适于高速下工作。

(3)刚性好，自振频率较高，气门运动规律与凸轮外形所规定的运动规律接近，(4)凸轮作用于气门导管上的侧压力大(凸轮轴直接驱动气门的)，气门导管与气门杆易磨损从而造成窜漏机油并增加积碳；(5)凸轮轴的驱动比较复杂。

另一类是凸轮轴置于气缸体或上曲轴箱上，称为下置式凸轮轴。

下置式凸轮轴的配气机构其凸轮铀通过挺柱、推杆、摇臂来驱动气门(图11—5)。

这种配气机构其总布置特点是：(1)凸轮轴的驱动较简单，安装调整容易.(2)气门与气门导管几乎不受侧压力.(3)适宜于系列化,大量生产；(4)整个系统的刚度不如顶置式凸轮轴下置凸轮轴式的配气机构由于它的突出优点而被各种内燃机广泛采用。

但在具体内燃机上究竟采用哪种型式，这要取决于整个内燃机的总体布置要求、使用场合，以及传统的生产方式等。

3.凸轮轴总成凸轮轴总成由凸轮轴，凸轮型线和信号轮组成；如下图示；凸轮轴总成图4.凸轮轴工作环境：凸轮与从动件在高接触应力下循环工作，因此要有足够的抗接触疲劳和抗擦伤能力。