凸轮轴设计开题报告

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开口凸轮开题报告

开口凸轮开题报告

附表2:西安工程大学本科毕业设计(论文)开题报告学院:机电工程学院专业:机械工程及自动化填表日期:2016 年4月5日研究综述(前人的研究现状及进展情况):国外从五、六十年代起就已有许多人运用数理方法和电子计算机技术研究有关问题,例如配气机构动力学和凸轮新线形的提出,以及后来进行的凸轮优化设计和动力学响应形态的研究等等。

国内起步稍迟,复旦大学数学系在六十年代开始探讨凸轮设计和动力学计算等课题。

凸轮机构广泛的应用推动了对它的研究和发展。

随着对各种机械在速度、效率、寿命等各方面要求的提高,对凸轮机构的研究从最初的外形轮廓和运动设计,以满足对从动件的简单位置要求,发展到考虑动力学、润滑、误差影响、弹性变形等,其研究方向已有数十个。

特别是自50年代以来,由于计算机技术和各种数值方法的发展,使得很多方面的研究在逐步深入。

我国对凸轮机构的应用和研究近年来也有了很大进展。

在1983年全国第三届机构学术会议上关于凸轮机构的论文有8篇,1990年第七届会议,共有凸轮机构方面的论文22篇,还有含凸轮的组合机构方面的论文6篇。

在汽车、内燃机、机械制造等有关领域,也有很多关于研究凸轮机构的内容。

由此可见,我国对凸轮机构的研究是不断发展的。

但是,与先进的国家相比,我国对凸轮机构的研究仍有较大差距。

论文(设计)写作提纲:摘要(英汉)•:绪论(研究的目的及意义);•:设计方案的选择;•:开口凸轮的设计;•:关键零件的可靠性分析;•:开口凸轮的有限元分析;•:参考文献。

参考文献目录:[1]陈人哲纺织机械设计原理中国纺织出版社[2]成大先机械设计手册(3). 化学工业出版社[3]西北工业大学机械原理及机械零件教研组编 .机械设计.人民教育出版社[4]沈丹峰喷气织机送经与引纬控制系统的研究东华大学博士论文 2008[5]何辉RER -400 剑杆织机送经机构传动分析毛纺科技 2006[6]沈丹峰SAUZA209i 喷气织机送经系统分析现代纺织技术 2005[7]卢宁 JURGENS宽幅织机液压提臂机构改造与电子送经系统的设计天津工业大学硕士论文 2002[8]王超珏片梭织机送经机构减速装置改造纺织设备指导教师意见:签名:年月日教研室主任意见:签名:年月日。

凸轮泵设计开题报告

凸轮泵设计开题报告

凸轮泵设计开题报告1. 引言凸轮泵是一种常用的正常轴向柱塞泵,广泛应用于工程机械、农业机械以及工业机械等领域。

其基本工作原理是通过凸轮的旋转,带动柱塞在凸轮轨迹上做往复运动,从而实现液体的输送。

本文旨在设计一种效率高、噪音低的凸轮泵,并进行相关分析和结论。

2. 目标本设计的凸轮泵应具备以下特点:•高效率。

通过减小泵的内部阻力,优化柱塞和凸轮之间的接触方式来提高泵的效率。

•低噪音。

通过优化泵的结构设计和选用低噪音材料来降低泵的噪音。

•节能。

通过减小泵的摩擦损失、合理控制泵的流量和压力来实现节能效果。

3. 方法本设计的方法包括以下几个步骤:3.1 凸轮和柱塞的设计凸轮和柱塞是凸轮泵的关键部件。

凸轮的形状和柱塞的材质对泵的效率和噪音有重要影响。

因此,需要进行凸轮和柱塞的设计和优化,选择合适的形状和材质。

3.2 结构设计泵的结构设计对于凸轮泵的性能和可靠性影响巨大。

通过优化泵的结构设计,减小泵的内部阻力,改善流体的流动特性,提高泵的效率。

3.3 材料选择选用低噪音材料可以降低凸轮泵的噪音,并提高泵的工作效率。

需要根据泵的工作条件和要求,选择适合的材料。

3.4 流体力学分析通过流体力学分析,优化泵的流道设计,减小流体的阻力,提高泵的效率。

同时,利用计算流体力学(CFD)软件对泵的流动进行模拟和分析,验证泵的设计方案。

3.5 性能测试对设计的凸轮泵进行性能测试,包括流量、压力、效率等参数的测试,并与设计要求进行对比和分析。

4. 成果与展望通过凸轮泵的设计和优化,可以实现高效率、低噪音和节能的目标。

设计完成后,需要进行性能测试,并根据测试结果对设计进行改进。

未来可以进一步研究凸轮泵的优化设计,提高泵的性能和可靠性。

5. 结论本文提出了一种设计高效率、低噪音的凸轮泵的方案,并进行了相应的分析和展望。

通过设计和优化凸轮、柱塞、结构和流动特性等方面,可以有效提高凸轮泵的性能和可靠性。

此外,材料的选择和流体力学分析也是设计中需要重点考虑的因素。

全激冷低合金铸铁凸轮轴的工艺优化与质量控制的开题报告

全激冷低合金铸铁凸轮轴的工艺优化与质量控制的开题报告

全激冷低合金铸铁凸轮轴的工艺优化与质量控制的开题报告摘要:全激冷低合金铸铁凸轮轴是汽车动力传动系统中不可或缺的零部件,具有重要的作用。

本文旨在通过工艺优化和质量控制手段提高其机械性能和质量稳定性,该轴件的材料是低合金铸铁,采用全激冷工艺生产,通过对工艺、设备和工艺参数等方面的研究,探讨如何提高产品的性能和质量,为企业降低成本、提高经济效益提供可行的思路和技术支持。

关键词:全激冷,低合金铸铁,凸轮轴,工艺优化,质量控制Abstract:The full-quenched low-alloy cast iron camshaft is an indispensable component in the automotive power transmission system, which plays an important role. The aim of this paper is to improve its mechanical properties and quality stability through process optimization and quality control measures.The material of this shaft is low-alloy cast iron, which is produced by full-quenching process. Through research on process, equipment, and process parameters, etc., this paper explores how to improve the performance and quality of the product, and provides feasible ideas and technical support for enterprises to reduce costs and improve economic benefits. Keywords: Full-quenched, low-alloy cast iron, camshaft, process optimization, quality control1. 研究背景和意义汽车市场的快速发展推动了汽车动力传动技术的进步,凸轮轴在汽车发动机传动系统中起着重要作用。

凸轮机构计算机辅助设计系统研究的开题报告

凸轮机构计算机辅助设计系统研究的开题报告

凸轮机构计算机辅助设计系统研究的开题报告一、选题背景凸轮机构是机械传动系统中常见的一种机构,其具有高传动精度和高速传动等优点,被广泛应用于自动化设备和机械制造领域。

凸轮机构的设计涉及到大量的几何计算和动力学分析,需要进行复杂的计算和模拟。

传统的凸轮机构设计方式主要依赖经验和手工计算,存在设计效率低、设计质量难以保证等问题。

计算机辅助设计技术的发展为凸轮机构设计带来了新的思路和方法。

二、研究目的本课题的目的是开发一套凸轮机构计算机辅助设计系统,实现凸轮机构设计的自动化和智能化。

三、研究内容本课题的主要研究内容包括以下方面:1. 凸轮机构几何建模通过几何建模技术将凸轮机构的形状描述为一系列参数,为后续的计算和分析提供基础。

2. 凸轮副机构动力学分析对凸轮副机构进行动力学分析,包括运动学、动力学和力学分析等,主要是为了保证凸轮机构的稳定性和传动精度。

3. 凸轮机构设计优化基于凸轮机构的形状和动力学性能对其进行设计优化。

通过优化算法提高凸轮机构的传动精度和效率。

4. 系统开发与实现基于以上研究内容开发一套凸轮机构计算机辅助设计系统,并验证其可行性和实用性。

四、研究方法本课题采用以下研究方法:1. 文献综述通过查阅相关资料,了解凸轮机构设计的现状和发展趋势,为后续研究提供支持。

2. 软件开发基于计算机辅助设计技术,开发凸轮机构计算机辅助设计系统,实现凸轮机构的自动化和智能化设计。

3. 系统测试与优化对开发的系统进行测试和优化,确保其满足用户需求和设计要求。

五、预期成果本课题的预期成果包括以下方面:1. 凸轮机构计算机辅助设计系统开发一套凸轮机构计算机辅助设计系统,并完善其功能和性能。

2. 模拟数据与实验数据提供凸轮副机构的模拟数据和实验数据,验证系统的可行性和实用性。

3. 论文和专利发表相关论文和申请相应专利,为该领域的研究提供新的思路和方法。

以上是本研究的开题报告,谢谢阅读。

凸轮精冲模设计开题报告

凸轮精冲模设计开题报告

凸轮精冲模设计开题报告一、选题背景和意义随着工业生产的发展,对于零部件的加工精度和效率要求越来越高。

在机械制造过程中,凸轮精冲模是一种常用的加工工具,广泛应用于汽车、飞机等领域。

然而,由于凸轮精冲模的设计复杂性,目前仍存在一些设计上的问题,如模具寿命短、精度不高等。

因此,本文将对凸轮精冲模的设计进行研究,以提高其性能和效率。

二、目标和研究内容本文的目标是设计一种新型的凸轮精冲模,以提高其寿命和精度,并减少加工过程中的损耗。

具体研究内容如下:1.分析凸轮精冲模的工作原理和结构特点,深入理解凸轮精冲模的设计要求。

2.探究凸轮精冲模的材料选择与热处理工艺对其性能的影响。

3.设计凸轮精冲模的整体结构和主要部件,考虑优化设计以提高其寿命和精度。

4.通过有限元分析对凸轮精冲模的受力情况进行模拟,分析其强度与刚度。

5.针对凸轮精冲模的冲击载荷进行仿真分析,优化设计以减小冲击力对模具的影响。

三、研究方法和技术路线本文将采用以下方法和技术路线来进行凸轮精冲模的设计研究:1.文献调研:通过查阅大量相关文献,了解凸轮精冲模的设计和研究现状,为本文的设计和分析提供理论基础。

2.原理分析:对凸轮精冲模的工作原理和结构特点进行深入研究,从而明确设计的要求和目标。

3.材料分析:通过对不同材料和热处理工艺参数的实验分析,选取适合的材料以提高凸轮精冲模的性能。

4.结构设计:基于凸轮精冲模的工作原理和结构特点,进行整体结构和主要部件的设计,考虑优化设计以提高寿命和精度。

5.有限元分析:采用有限元软件对凸轮精冲模的受力情况进行模拟分析,优化模具的强度和刚度。

6.冲击载荷仿真分析:通过仿真分析凸轮精冲模在冲击载荷下的响应情况,优化设计以减小冲击力对模具的影响。

四、预期成果和创新点本文的预期成果是设计出一种新型的凸轮精冲模,该模具具有较高的寿命和精度,并能够在加工过程中减小损耗。

具体创新点如下:1.结构设计优化:通过研究凸轮精冲模的结构特点和工作原理,设计出更加合理和先进的模具结构,提高模具使用寿命。

凸轮传动综合实验台的设计与研究的开题报告

凸轮传动综合实验台的设计与研究的开题报告

凸轮传动综合实验台的设计与研究的开题报告一、选题背景凸轮传动是一种广泛应用于工程领域的机械传动方式,其特点是具有高效、精度高、可靠性好等优点。

在机械设计及制造中,凸轮传动综合实验是一项非常重要的实验,可以帮助学生深刻理解凸轮传动的原理与特性,提高学生的工程设计与制造技能。

传统的凸轮传动综合实验台存在因精度低、使用寿命短、操作难等问题,无法满足实验需求。

因此,我们需要设计一种新的凸轮传动综合实验台,使其具有更高的精度和更强的实用性。

二、研究意义1.提高学生的制造技能凸轮传动综合实验可以帮助学生深入了解机械传动的原理及特性,提高学生的制造技能和实际操作能力,为学生将来从事机械设计和制造等相关工作打下坚实基础。

2.促进教学改革新型的凸轮传动综合实验台可以根据实践教学的要求进行改进,帮助学生更好地理解教学内容,促进教学改革,提高教学效果。

3.推动机械制造技术发展设计制造出新型凸轮传动综合实验台,可以推动机械制造技术的不断发展,提高凸轮传动的相关设备和技术的研究与开发水平。

三、研究内容和方法1.研究内容本课题旨在设计一种新型的凸轮传动综合实验台,其主要功能是帮助学生进行凸轮传动的实验研究与教学。

具体研究内容包括:(1) 凸轮轴的设计和制造(2) 凸轮座的设计和制造(3) 运动机构的设计和制造(4) 控制系统的设计和制造(5) 实验数据采集和分析2.研究方法(1) 文献调研通过查阅相关文献,了解凸轮传动技术的发展与应用现状,掌握凸轮传动综合实验的基本原理和操作方法。

(2) 系统设计根据实验需求、理论知识和实际操作要求,设计出凸轮传动综合实验台的结构、运动机构、控制系统和数据采集系统等部分。

(3) 制造工艺对于凸轮轴、凸轮座、运动机构和控制系统等部分的制造工艺进行研究和实践,确保实验台的精度和稳定性。

(4) 实验数据采集及分析通过实验台对凸轮传动性能的测试,采集数据并进行分析,评估实验结果,对实验台进行改进。

凸轮轴设计报告总结

凸轮轴设计报告总结

凸轮轴设计报告总结引言凸轮轴作为内燃机的关键部件,其设计对于发动机的性能和可靠性具有重要影响。

本报告旨在总结凸轮轴设计的关键要点和流程,帮助读者了解凸轮轴设计的基本原理和方法。

设计目标凸轮轴的设计目标是在满足发动机性能要求的前提下,尽可能减小其重量和体积,提高其可靠性和耐久性。

设计流程凸轮轴的设计流程通常可以分为以下几个步骤:1. 汇总设计需求在设计凸轮轴之前,需要了解发动机的性能要求和运行条件。

这包括凸轮轴的转速范围、工作温度、承受的载荷等。

根据这些需求,明确凸轮轴的材料选择和设计限制。

2. 绘制凸轮轴草图根据设计需求,建立凸轮轴的几何形状和结构草图。

草图包括凸轮的位置、形状和尺寸,以及凸轮轴的轴线位置和结构。

3. 确定凸轮轴的材料和制造工艺根据设计需求和草图,选择适当的材料和制造工艺。

凸轮轴通常采用高强度合金钢或铸铁制造,制造工艺包括锻造、热处理和机加工等。

4. 进行凸轮轴强度分析通过有限元分析等方法,对凸轮轴进行强度分析。

主要考虑凸轮轴的静态和动态载荷下的强度和刚度。

5. 进行凸轮轴疲劳寿命分析根据凸轮轴的工作条件和材料特性,进行疲劳寿命分析。

通过实验或计算方法,确定凸轮轴的可靠性和寿命。

6. 优化设计和验证根据强度和寿命分析的结果,对凸轮轴的设计进行优化。

优化包括凸轮数目和形状的调整、凸轮轴的几何形状的优化等。

通过实际测试和验证,确保最终设计方案满足性能和可靠性要求。

设计要点在凸轮轴设计过程中,需要特别注意以下几个关键要点:1. 凸轮形状凸轮的形状决定了发动机气门的开闭规律,直接影响发动机的性能和燃烧效率。

合理选择凸轮的形状和参数,可以在保证功率输出的同时,减小气门的开闭冲击和噪音。

2. 凸轮轴的强度和刚度凸轮轴需要承受来自活塞和连杆的载荷,在高转速和高温下运行。

因此,凸轮轴的强度和刚度是设计过程中的重点。

合理选择材料和设计结构,增强凸轮轴的强度和刚度,可以保证其安全运行和长寿命。

3. 减小重量和惯性减小凸轮轴的重量和惯性,有助于提高发动机的响应速度和瞬态性能。

凸轮轴建模实验报告总结与反思

凸轮轴建模实验报告总结与反思

凸轮轴建模实验报告总结与反思凸轮轴是发动机中的重要零件,它协调整个发动机的节奏和动力输出。

在凸轮轴建模实验中,我们通过使用特定软件对凸轮轴进行了三维建模,实现了其精确的显示和动画效果。

通过这次实验,我们学到了很多关于凸轮轴的知识,同时也锻炼了我们的软件运用和沟通能力。

在整个实验过程中,我们遇到了一些困难和问题,但最终我们成功地完成了实验目标。

首先,在实验过程中,我们发现凸轮轴的细节部分对于建模结果的准确性和真实性非常重要。

凸轮轴上的凸轮形状和角度要求高度一致,否则可能会影响到发动机的正常工作。

因此,在建模凸轮轴时,我们必须仔细观察和分析凸轮的形态和特点,并根据实际情况进行合理的调整。

这需要我们对凸轮轴的知识有较深入的理解,并具备一定的审美和判断力。

再次,在实验中,我们还学到了一些与建模软件相关的技能和知识。

建模软件的使用在凸轮轴建模实验中起到了关键作用,但我们也发现了软件使用的一些限制和问题。

例如,建模软件对于凸轮的特定形状和角度要求较为苛刻,不太方便进行一些复杂和细致的设计。

因此,我们需要在实践中不断摸索和学习,提高我们在建模软件上的熟练程度,为以后的实践打下坚实的基础。

最后,在整个实验过程中,我们也发现了一些待改进的地方。

首先,我们在实践中可能出现了一些技术和方法的盲区,导致了一些困惑和错误,需要我们更加深入地研究和学习。

其次,我们在团队合作上还存在一些不足,有时候沟通和协调不够及时和顺畅,需要我们在以后的实践中不断强化团队意识和合作能力。

总之,通过这次实验,我们收获了很多宝贵的经验和教训,同时也认识到了自己的不足之处,这将帮助我们在以后的学习和工作中不断进步和提高。

综上所述,凸轮轴建模实验是一次宝贵的经历和学习机会。

通过这次实验,我们学到了关于凸轮轴的知识,锻炼了软件运用和沟通能力,加强了团队合作和协作意识。

在实践中,我们也发现了一些问题和不足之处,这将帮助我们更好地完善自己,在以后的学习和工作中不断进步和提高。

开题报告-凸轮

开题报告-凸轮

开题报告课题的研究意义凸轮机构是工程中用以实现机械化和自动化的一种主要驱动和控制装置。

由于它不仅可以获得转位与停歇的任何时间比例、使从动件获得任意复杂的给定的运动规律,而且具有结构紧凑,性能可靠地诸多优点,故在轻工、食品、医药、印刷、交通运输等众多领域获得了广泛的应用。

凸轮机构兼有传动、导向及控制机构各种功能。

凸轮机构作用传动机构时,可以产生复杂的运动规律,包括变速范围较大的非等速运动,乃至暂时停留或各种步进运动。

凸轮结构适用于导向机构,使工作机构产生复杂的运动轨迹。

当凸轮机构作用控制机构时,可以控制执行机构的自动工作循环或作为函数发生器。

在凸轮结构中,凸轮是最关键也是最重要的部分。

最初,人们研究凸轮机构时,只涉及凸轮的几何形状以满足对从动件运动规律的要求(即凸轮静力学的研究)。

凸轮的最大优点是只要适当设计出凸轮的轮廓曲线,就可以推杆得到各种预期的运动规律,而且响应速度快,机构简单紧凑,凸轮机构不可能被数控、电控完全等装置完全代替。

凸轮的这些强大实用的功能能够得以实现全靠凸轮的曲线来控制运动。

因此凸轮廓线的检查尤其重要。

因为它控制着运动的准确性,确保顶子能够实现我们想要的运动。

国内外的研究情况凸轮机构应用的广泛性促使其轮廓线的研究与发展。

由于凸轮属于异形零件,国家现有的技术测量和公差均无法直接应用于凸轮,需要有专门的精度体系和技术测量方法。

一般是行业或根据长期使用积累的经验来检验几个指标,从而确定凸轮零件的合格程度。

因此凸轮机构的检测是一个比较薄弱的环节,一般生产厂家对凸轮的轮廓几何形状误差都不予检测,这就影响凸轮分度机构的精度。

最初人们只研究凸轮的简单的几何形状和运动,以满足从动件运动的简单要求。

随着对各种机械在速度、效率、寿命、噪声和可靠性等方面的要求日益提高,对凸轮机构的研究也逐步扩展与深化,从简单的考虑几何尺寸、运动分析和静力分析,发展到考虑动力学、润滑、误差影响、弹性变形等,特别是90年代以来,由于计算机和各种数值方法的发展,是的很多方面的研究得以深入。

凸轮泵设计开题报告

凸轮泵设计开题报告

凸轮泵设计开题报告凸轮泵设计开题报告一、引言凸轮泵是一种常见的离心泵,广泛应用于工业领域。

本文将探讨凸轮泵的设计问题,旨在提出一种更高效、可靠的凸轮泵设计方案。

二、凸轮泵的工作原理凸轮泵的工作原理是通过旋转的凸轮来驱动液体的运动。

当凸轮旋转时,凸轮上的凸起部分会推动液体,使其产生流动。

凸轮泵通常由凸轮轴、凸轮、泵体和液体进出口等部分组成。

三、凸轮泵设计的关键问题1. 凸轮形状的选择:凸轮的形状直接影响到泵的性能。

凸轮的形状应该能够有效地推动液体,并且减少液体的泄漏。

因此,在设计凸轮形状时需要考虑液体的黏性、泵的工作压力和流量等因素。

2. 泵体结构的设计:泵体的结构应该能够容纳凸轮和液体,并且保证液体的流动畅通。

泵体的材料选择也很重要,应该具有耐腐蚀、耐磨损的特性。

3. 液体进出口的设计:液体进出口的位置和尺寸对泵的性能有着重要影响。

合理设计液体进出口可以减少液体的泄漏和阻力,提高泵的效率。

四、凸轮泵设计方案基于上述关键问题,我们提出以下凸轮泵设计方案:1. 凸轮形状选择:根据液体的黏性和泵的工作参数,选择适合的凸轮形状。

可以通过数值模拟和实验验证来确定最佳凸轮形状。

2. 泵体结构设计:采用耐腐蚀、耐磨损的材料制造泵体,确保泵体结构的强度和密封性。

可以使用CAD软件进行泵体结构的三维设计,并进行有限元分析。

3. 液体进出口设计:根据液体的流动特性和泵的工作参数,合理设计液体进出口的位置和尺寸。

可以通过数值模拟和实验验证来优化液体进出口的设计。

五、预期成果通过以上设计方案,我们预期可以实现以下成果:1. 提高凸轮泵的效率:通过优化凸轮形状和液体进出口设计,减少液体泄漏和阻力,提高凸轮泵的效率。

2. 提高凸轮泵的可靠性:通过选择合适的材料和优化泵体结构,提高凸轮泵的耐腐蚀性和耐磨损性,增强泵的可靠性。

3. 降低凸轮泵的维护成本:通过合理设计泵体结构和液体进出口,减少泵的故障和泄漏,降低维护成本。

六、研究方法在凸轮泵设计中,我们将采用以下研究方法:1. 数值模拟:使用计算流体力学(CFD)软件对凸轮泵进行流动分析,优化凸轮形状和液体进出口设计。

凸轮顶推机构开题报告

凸轮顶推机构开题报告

凸轮顶推机构开题报告凸轮顶推机构开题报告摘要:凸轮顶推机构是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种机械设备中。

本文将对凸轮顶推机构的原理、结构、应用以及未来发展方向进行探讨。

通过对凸轮顶推机构的深入研究,可以为相关领域的工程师和设计师提供参考和指导。

1. 引言凸轮顶推机构是一种通过凸轮的运动来实现物体的顶推或拉动的机械装置。

它的主要原理是通过凸轮的旋转或摆动,使得凸轮上的凸点与顶推杆接触,从而实现对物体的顶推或拉动。

2. 凸轮顶推机构的结构凸轮顶推机构由凸轮、顶推杆和连接杆等组成。

凸轮通常为圆形或椭圆形,可以通过电机或其他动力源驱动。

顶推杆则负责与凸轮接触,并传递力量给被顶推的物体。

连接杆则用于连接凸轮和顶推杆,使得它们能够协调运动。

3. 凸轮顶推机构的工作原理当凸轮旋转或摆动时,凸点与顶推杆接触,从而使得顶推杆受到力的作用。

这个力会被传递给被顶推的物体,从而实现对物体的顶推或拉动。

凸轮的形状和运动轨迹决定了顶推杆的运动方式和力的大小。

4. 凸轮顶推机构的应用凸轮顶推机构在各个领域都有广泛的应用。

在机械制造中,它可以用于实现机械臂的运动控制、自动化生产线的操作等。

在汽车工业中,凸轮顶推机构可以用于发动机的气门控制。

在航空航天领域,凸轮顶推机构可以用于控制飞机的襟翼和尾翼等。

此外,凸轮顶推机构还可以应用于医疗设备、家电产品等领域。

5. 凸轮顶推机构的发展趋势随着科技的不断进步和工程技术的发展,凸轮顶推机构也在不断演进和改进。

未来,凸轮顶推机构可能会更加精密化和智能化。

例如,通过使用传感器和控制系统,可以实现对凸轮顶推机构的精确控制和监测。

此外,新材料的应用和制造工艺的改进也将进一步提升凸轮顶推机构的性能和可靠性。

结论:凸轮顶推机构是一种重要的机械传动装置,广泛应用于各个领域。

通过对凸轮顶推机构的研究和改进,可以提高其性能和可靠性,满足不同领域的需求。

未来,凸轮顶推机构有望实现更加精密化和智能化,为工程师和设计师提供更多的创新空间。

凸轮轴数控磨削自动编程系统的开发及虚拟磨削技术研究的开题报告

凸轮轴数控磨削自动编程系统的开发及虚拟磨削技术研究的开题报告

凸轮轴数控磨削自动编程系统的开发及虚拟磨削技术研究的开题报告一、研究背景凸轮轴是发动机的重要部件之一,它的加工质量直接影响到发动机的工作性能和使用寿命。

传统的凸轮轴加工采用手工磨削,精度低、质量不稳定,造成了大量的废品和二次加工成本,同时也无法满足现代化制造的需求。

因此,研发一种高效、精准、稳定的凸轮轴数控磨削自动编程系统,成为了当前磨削加工领域的一项重要任务。

二、研究内容和目的本项目将研究凸轮轴数控磨削自动编程技术及其虚拟磨削技术,旨在实现凸轮轴加工的高效、精准、稳定。

研究内容包括:1. 凸轮轴数控磨削自动编程系统的开发。

设计并开发适用于凸轮轴加工的数控磨削自动编程系统,实现CAD图形到数控程序的自动转换,提高生产效率和工艺水平。

2. 凸轮轴虚拟磨削技术的研究。

开发凸轮轴的虚拟磨削技术,基于有限元分析和机器学习等方法,实现在无实物情况下,通过数字化的虚拟磨削实验,采用最优的加工方案和参数,提高凸轮轴的加工质量和效率。

三、研究方法和技术路线1. 凸轮轴数控磨削自动编程系统的设计:采用C++语言、Visual Basic、OpenGL、MFC等技术,实现数控程序生成、工艺参数调整、图形显示、进给控制、报警检测与处理等功能。

2. 凸轮轴虚拟磨削技术的研究:基于有限元分析和机器学习等方法,建立凸轮轴加工模拟模型,选取最佳的加工策略和参数,实现优化的加工效果。

四、预期成果1. 凸轮轴数控磨削自动编程系统:研发一款适用于凸轮轴加工的数控磨削自动编程系统,实现数字化的CAD图形到数控程序的自动转换,提高生产效率和工艺水平。

2. 凸轮轴虚拟磨削技术:实现凸轮轴虚拟磨削技术,通过数字化的虚拟磨削实验,选取最佳的加工策略和参数,提高凸轮轴的加工质量和效率。

五、研究意义与应用价值1. 实现数字化加工,提高凸轮轴的质量和效率,降低生产成本。

2. 结合机器学习等技术,提高凸轮轴加工的精度和稳定性,为制造业的高效生产提供技术支持。

数控凸轮轴磨床进给系统设计【开题报告+文献综述+毕业设计】

数控凸轮轴磨床进给系统设计【开题报告+文献综述+毕业设计】
[7]张新义.经济型数控机床系统设计.机械工业出版社,1996.
[8]张俊生.金属切削机床与数控机床.机械工业出版社,1998.
[9]王爱玲等.现代数控编程技术及应用.国防工业出版社,2002.
[10]Gavankar p. Obstacles in t he true integration of CAD And CAM I EL,computer integrated manufacturing, 1992.
本科毕业论文系列
开题报告
机械设计制造及其自动化
数控凸轮轴磨床进给系统计 一、选题的背景和意义
机械制造业是国民经济的基础产业,是支撑整个工业和国民经济发展的基 石。机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,虽然积累了不少的理论 和实践经验,但是随着社会的发展和人们生活水平的日益提高,自动化的要求也 逐渐提高。数控机床是机械制造的基本装备,机床的数控化率,已成为衡量一个 国家工业发展水平的重要标志。中国在“十一五” “十二五”中明确提出,机床 的发展目标都是高精度和数控化。磨床作为精磨机械中不可缺少的机床品种,更 是认为磨床的发展方向是数控化。
随市场经济体制的建立和不断完善,以及企业制度改革的深化,磨床制造企 业和其它企业一样,不断加强适应市场的能力。在以中国的装备装备中国”政策 的激励下,磨床生产与市场的需求情况发生很大的变化。近几年来,市场对磨床 的需求量不断増长,磨床的产量与销售量也在逐年増长。在国家拉动内需方针指 导下,固定资产投资加大,老设备改造和更新加速,给磨床企业的发展带来了极 好的机遇。1999年中国市场磨床交易总量达15,000台以上,2001年磨床交易总
口)等芯片扩展成一个比较简单的微机控制系统。
编制的程序可由键盘输入,存入外部RAM中,然后可以通过键盘修改程序。

汽车凸轮轴研究报告

汽车凸轮轴研究报告

汽车凸轮轴研究报告凸轮轴作为汽车发动机的重要零件,对发动机的性能和寿命有着重要的影响。

本文主要对凸轮轴的结构、材料、制造工艺、性能及其对发动机的影响进行了研究和分析,旨在为汽车凸轮轴的研发和制造提供参考。

关键词:凸轮轴,结构,材料,制造工艺,性能,影响。

一、引言凸轮轴是汽车发动机中的重要部件,它通过凸轮的运动来带动气门和喷油器等组件的运动,控制着发动机的进气、排气、喷油等过程。

凸轮轴的结构、材料、制造工艺和性能等方面的研究,对于提高发动机的性能、降低排放、延长使用寿命等方面都有着重要的意义。

二、凸轮轴的结构凸轮轴一般由凸轮、轴颈和连杆轴承等部分组成。

其中,凸轮的形状和数量决定着发动机的气门和喷油的运动规律,轴颈则是凸轮轴与连杆轴承之间的连接部分,其直径和长度决定着凸轮轴的强度和刚度,连杆轴承则是支撑连杆的部件,其材料和制造精度对发动机的寿命和性能都有着重要的影响。

三、凸轮轴的材料凸轮轴的材料一般采用高强度合金钢或铸铁。

其中,合金钢具有高强度、高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优点,但成本较高;铸铁则具有成本低、加工性好和减震性能好等优点,但强度和硬度较低,易产生疲劳裂纹。

因此,在选择凸轮轴的材料时,需要根据不同的使用环境和要求进行综合考虑。

四、凸轮轴的制造工艺凸轮轴的制造工艺主要包括锻造、铸造、热处理、加工和表面处理等工艺。

其中,锻造是一种常用的制造工艺,它可以提高凸轮轴的强度和硬度,但成本较高;铸造则具有成本低、加工性好等优点,但需要进行热处理以提高其强度和硬度。

加工工艺包括车削、磨削、磨床加工等,可以提高凸轮轴的精度和表面质量;表面处理包括镀铬、喷涂等,可以提高凸轮轴的耐磨性和耐腐蚀性。

五、凸轮轴的性能凸轮轴的性能主要包括强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等方面。

其中,强度和硬度是凸轮轴的基本性能指标,其主要受凸轮轴的材料和制造工艺等因素的影响;耐磨性和耐腐蚀性则是凸轮轴的重要使用性能指标,其主要受凸轮轴的表面处理和润滑条件等因素的影响。

E的平面盘形凸轮CAD系统研究的开题报告

E的平面盘形凸轮CAD系统研究的开题报告

基于Pro/E的平面盘形凸轮CAD系统研究的开题报告一、选题背景现代机械制造领域普遍采用CAD软件进行设计和制造,其中平面盘形凸轮在传动机构中有广泛的应用,其设计和制造对于整个机构运转的可靠性和精度有很大的影响。

因此,建立一套基于Pro/E的平面盘形凸轮CAD系统,对于提高制造效率和减少生产成本有着重要的意义。

二、研究目的和意义本课题旨在建立一套基于Pro/E的平面盘形凸轮CAD系统,并对该系统进行优化和改进,以提高生产效率和加强制造技术。

通过研究平面盘形凸轮的CAD设计方法和工艺技术,实现对其结构和参数的精确控制,还可以大大减少人工测量尺寸的时间和精度误差,提高设计质量和制造效率。

三、研究内容和方法1. 研究平面盘形凸轮的基本原理和工作原理,分析其关键结构和参数,并通过理论计算和仿真模拟来验证设计的正确性和合理性。

2. 基于现代CAD软件Pro/E,建立平面盘形凸轮的三维模型,包括构造参数、装配参数、运动参数等,并对零部件进行定位、拆卸和装配等操作。

3. 根据国家标准和行业标准,学习和研究平面盘形凸轮的工艺技术,掌握其加工过程、工具选择和计算方法等,并制定相应的生产工艺流程。

4. 结合实际生产需求,对平面盘形凸轮CAD系统进行优化和改进,提高其设计和制造的效率和精度。

四、预期成果和应用价值1. 建立基于Pro/E的平面盘形凸轮CAD系统,实现三维建模、参数控制和运动仿真等功能,为机械设计和制造提供可靠的技术支持。

2. 实现平面盘形凸轮的精确设计和制造,提高了产品的质量和精度,并缩短了生产周期,降低了生产成本。

3. 通过本课题研究,可以为CAD软件的开发和生产提供借鉴和参考,促进机械制造技术的进步和发展。

综上所述,基于Pro/E的平面盘形凸轮CAD系统研究,对于加强制造技术和提高产品质量有着重要的意义,具有广泛的应用前景和市场价值。

凸轮轴设计开题报告

凸轮轴设计开题报告
2.2凸轮轴的加工工艺
中心孔的加工:加工中心孔的刀具一般都采用标准中心钻(特殊中心孔区别对待),工艺安排上分2次进行:热处理之前和热处理之后。此道工序的关键是控制好60。的定位锥面的『公差(±15~±20),且需用专用工具(模拟后续机床的定位顶针)进行全数检查,以控制凸轮轴的轴向开档精度(要求±0.2~±0.5mm),防止凸轮铣时出现未铣出的毛边。
【3】杨慎华.装配式凸轮轴制造技术现状与展趋势[J].内燃机工程,2004,25(2).
【4】黄列群,潘东杰.铁型覆砂铸造及其发展[J].现代铸铁,2od6(3):12—18.
【5】李晓东,马鸣图.数值模拟在铁型覆砂铸造中的应用[J].汽车工艺与材料,
2002(8):69—71.
【6】LeServeFL.ShellMouldingMaintainsStatusasLead—
热处理-淬火:感应淬火时应根据不同的工件材质。在满足硬度要求的前提下找出淬火的边界条件,控制输出的最大最小电压、电流范围,同时控制淬人液的浓度、流量和温度,并定期对淬火液的冷却速率进行分析,以此作为更换淬火液的依据。
凸轮磨:随着磨削余量的减少和磨削速度的提高(由传统的35~6Om/s发展到125~200m/s)使用高速磨削将是必然的趋势。对树脂结合剂的刚玉、碳化硅、立方氮化硼磨料的砂轮,其使用速度可达125m/s;陶瓷结合剂砂轮磨削速率可达200m/s。对于选用CBN的砂轮进行磨削,要求注意选配合适的砂轮宽度、浓度、硬度和切削液。正确选择切削液种类和冷却工艺参数,对砂轮在磨削过程中的机械磨损、化学侵蚀和热损伤的程度将产生非常大的影响。尤其是在凸轮轴上同时具有凹面凸轮(也被称作负曲率半径(NROC)凸轮)的情况下,设备供应商一般都建议采用双磨头全数控磨床。
国内外生产凸轮轴的材质很多,有45钢、球墨铸铁、合金铸铁。目前,常使用的铸造方法是壳型铸造,其中包括铁型覆砂l_5和壳型填铁丸两种铸造工艺,其他还有如消失模铸造等【5-6】。清华大学李双寿等人研究了球铁凸轮轴的激光表面处理【7,发现经过该技术处理之后,球铁凸轮轴的表层由外而内分别是熔凝层、淬硬层和基体,并且其硬度均大于58HRC,搭接处的硬度也没有降低。AstashkevichBM等人研究了激光表面处理在所有的铸铁、中碳钢以及工具钢中的应用,指出材料的淬透性和硬度等都受到激光处理的一些可变参数的限制,比如能量大小、光束直径、光束形状、扫描速度以及聚焦条件等的限制。在国外,ChernyshevAN等人通过试验研究发现灰铸铁和具有球状石墨的高强铸铁不适合于使用重熔工艺来进行表面强化,其原因有3点:1)产量大幅度降低;2)熔池内的碳没有完全分解,耐磨性降低;3)钨电极消耗太大。他们指出用蠕墨铸铁来代替灰铸铁和具有球状石墨的高强铸铁效果更好,还指出参数的变化会影响激冷层中片状渗碳体的分布。2005年英国哥伦比亚大学A Mitchell教授又将以前只是应用于精炼的电渣冶炼重熔法和真空电弧重熔法成功应用于工业纯铁生产的凝固控制阶段【8】。

基于神经网络和遗传算法的凸轮轴数控磨削工艺参数优化的开题报告

基于神经网络和遗传算法的凸轮轴数控磨削工艺参数优化的开题报告

基于神经网络和遗传算法的凸轮轴数控磨削工艺参数优化的开题报告一、研究背景及意义随着机械制造业的发展,高精度、高效率、高质量的加工工艺对工业生产能力的提升起到至关重要的作用。

其中,凸轮轴是一种非常重要的零部件,作为内燃机的重要组成部分,其加工精度和表面质量对发动机的性能和寿命具有非常重要的影响。

因此,对凸轮轴的加工工艺参数进行优化研究,是提高生产效率和产品质量的必要手段。

目前,针对凸轮轴的加工工艺参数优化研究已经成为一个热点和难点问题。

传统的试错法和经验法需要耗费大量的时间和成本,并且得到的结果通常不尽如人意。

因此,研究计算智能算法在凸轮轴加工工艺参数优化中的应用已经成为一个非常有意义的课题。

神经网络和遗传算法作为常用的计算智能算法,以其较强的自适应性、寻优性和并行性等优势,已经被广泛应用于机械加工领域。

特别是神经网络可以通过学习大量训练数据,实现对加工参数与加工质量之间的映射关系的建立,而遗传算法则具有全局搜索能力和优化能力,可以优化非线性多目标问题。

因此,将神经网络和遗传算法相结合,可以有效地解决凸轮轴加工工艺参数优化问题。

二、研究内容本文将基于神经网络和遗传算法相结合,对凸轮轴数控磨削工艺参数进行优化。

(1)建立凸轮轴数控磨削加工参数与加工质量之间的映射关系模型。

首先,采集大量的加工参数和加工质量数据,并利用神经网络对其进行学习和建模。

通过建立凸轮轴加工参数与加工质量之间的映射关系,可以实现对加工参数进行优化。

(2)利用遗传算法对凸轮轴加工工艺参数进行优化。

在模型建立的基础上,将优化凸轮轴加工质量作为优化目标,将凸轮轴加工参数作为决策变量,建立凸轮轴加工工艺参数优化模型,采用遗传算法进行全局搜索和优化,以得到最优解。

(3)实验验证和效果评估。

采用所得到的最优加工工艺参数进行样品加工,并通过精度和表面质量等指标对样品进行评估,验证所提出方法的有效性和可行性。

三、研究方法及思路(1)数据采集:在凸轮轴的数控磨削加工过程中,采集大量的加工参数和加工质量数据。

弧面分度凸轮的数控加工原理与方法的开题报告

弧面分度凸轮的数控加工原理与方法的开题报告

弧面分度凸轮的数控加工原理与方法的开题报告一、选题背景凸轮是机械传动中常用的传动元件之一,在设备制造和机械传动中拥有广泛的应用。

而弧面分度凸轮作为一种具有高度准确性的复杂凸轮,其制造难度较大,传统的加工方式已经不能满足现代生产的需求,因此需要采用数控加工方式。

二、选题意义对于弧面分度凸轮的数控加工,不仅可以提高加工效率和产品质量,而且可以避免传统加工方式中频繁更换刀具和人工操作所引起的误差,从而降低生产成本和提高生产效率。

因此,研究弧面分度凸轮的数控加工原理与方法对于提高生产效率、降低生产成本和提高产品质量具有重要的意义。

三、研究内容本课题主要研究弧面分度凸轮的数控加工原理与方法,具体研究内容包括:1.弧面分度凸轮加工原理的研究;2.弧面分度凸轮数控加工中的刀具路径规划与优化;3.弧面分度凸轮数控加工精度控制与保证。

四、研究方法本课题研究方法主要包括:1.文献资料法:查阅相关文献和资料,了解弧面分度凸轮的数控加工原理与方法,并对文献资料进行综合分析;2.实验方法:进行弧面分度凸轮的数控加工实验,测试加工精度和效率;3.仿真方法:采用计算机仿真技术,对加工前的弧面分度凸轮进行数字建模和虚拟加工,优化刀具路径实现加工参数优化。

五、预期成果本课题预期达到以下成果:1.掌握弧面分度凸轮数控加工的原理和方法;2.实现弧面分度凸轮数控加工的自动化和智能化;3.提高弧面分度凸轮数控加工的生产效率和产品精度。

六、总结通过对弧面分度凸轮的数控加工原理与方法展开研究,可以提高加工效率和产品质量,有利于加强企业的技术创新和产业升级,同时也有利于推动制造业的转型升级和可持续发展。

喂线技术生产FCD700球墨铸铁凸轮轴的研究的开题报告

喂线技术生产FCD700球墨铸铁凸轮轴的研究的开题报告

喂线技术生产FCD700球墨铸铁凸轮轴的研究的开题报告一、研究背景FCD700球墨铸铁是种高强度、高耐用性的铸铁材料,在汽车、机械、采矿设备等领域有广泛应用。

而凸轮轴作为发动机中重要的传动部件,承载着连杆等其他机件的力量,因此其要求具有较高的耐磨性和抗疲劳性,同时还要满足较高的制造精度和表面质量。

因此,研究FCD700球墨铸铁凸轮轴的生产工艺及性能,具有一定的现实意义和应用价值。

二、研究目的本研究旨在探究FCD700球墨铸铁凸轮轴的生产工艺,研究在不同工艺参数下,凸轮轴的组织结构、硬度、耐磨性等性能变化规律,为提高凸轮轴的使用寿命和性能提供理论依据。

三、研究方法(1)材料制备:选取FCD700球墨铸铁作为研究对象,采用电炉熔炼和铸造法制备凸轮轴原材料。

(2)生产工艺:采用喂线技术制备FCD700球墨铸铁凸轮轴,设定不同的喂线参数和铸造参数,对应制备不同的凸轮轴工件。

(3)性能测试:对制备好的凸轮轴进行金相显微镜分析、硬度测试、磨损测试等,对凸轮轴的组织结构、硬度、耐磨性等性能进行评价和比较。

(4)数据统计:将实验数据进行汇总、计算并进行图表展示,分析不同工艺参数对凸轮轴性能的影响规律。

四、研究内容和进度安排(1)文献调研:搜集有关FCD700球墨铸铁、凸轮轴和喂线技术等相关文献资料。

时间:1周。

(2)材料制备:完成FCD700球墨铸铁凸轮轴材料的制备。

时间:2周。

(3)生产工艺:通过实验,设定不同的喂线参数和铸造参数,制备不同工艺条件下的凸轮轴。

时间:4周。

(4)性能测试:对制备好的凸轮轴进行金相显微镜分析、硬度测试、磨损测试等,对凸轮轴的性能进行评价和比较。

时间:2周。

(5)数据统计:将实验数据进行汇总、计算并进行图表展示,分析不同工艺参数对凸轮轴性能的影响规律。

时间:2周。

(6)论文撰写:根据研究结果完成开题报告和毕业论文。

时间:4周。

五、预期成果通过本研究,预期可以对FCD700球墨铸铁凸轮轴的生产工艺和性能进行深入研究,得出不同工艺参数下凸轮轴的组织结构、硬度、耐磨性等性能规律,为生产实践提供理论依据和参考。

可变凸轮轴配气相位机构的测试及分析的开题报告

可变凸轮轴配气相位机构的测试及分析的开题报告

可变凸轮轴配气相位机构的测试及分析的开题报告一、研究背景随着发动机的不断发展,配气系统对于发动机性能和排放的影响已经变得越来越重要。

可变凸轮轴配气相位机构是一种先进的配气系统,通过改变凸轮轴的相位控制气门的开启和关闭时机,从而实现更好的性能和更低的排放。

然而,可变凸轮轴配气相位机构的测试和分析需要先进的设备和技术,这也是当前研究中一个重要的问题。

二、研究目的本文的研究目的是探索可变凸轮轴配气相位机构的测试和分析方法,包括结合先进的测量设备进行实验测试,研究机构对于发动机性能和排放的影响,以及分析机构的优缺点等方面。

最终目的是为进一步发展和改进可变凸轮轴配气相位机构提供参考和指导。

三、研究内容和方法1. 研究可变凸轮轴配气相位机构的结构和工作原理;2. 采用先进的测量设备进行实验测试,包括排气分析仪、烟度计、动力性测试仪等;3. 分析可变凸轮轴配气相位机构对发动机性能和排放的影响,并进行数据处理和分析;4. 对可变凸轮轴配气相位机构的优缺点进行分析和总结。

四、研究意义本文的研究意义在于:1. 探索可变凸轮轴配气相位机构的测试和分析方法,为未来的研究提供方法和指导;2. 研究机构对于发动机性能和排放的影响,为新能源汽车等领域提供技术支持;3. 推动可变凸轮轴配气相位机构的进一步发展和改进,提高其工作效率和性能。

五、预期成果本文的预期成果包括:1. 可变凸轮轴配气相位机构结构和工作原理的分析;2. 实验测试数据的记录和分析;3. 可变凸轮轴配气相位机构对于发动机性能和排放的影响的分析报告;4. 机构的优缺点总结和评价。

六、研究进度安排本研究计划共分为以下四个阶段:1. 研究可变凸轮轴配气相位机构的结构和工作原理,撰写文献综述和开题报告;2. 现有设备和工具的准备和安装,进行实验测试;3. 分析实验数据,撰写论文;4. 完成论文编辑和审核,准备答辩。

七、预算和资源需求本研究的预算和资源需求包括:1. 测量设备:排气分析仪、烟度计、动力性测试仪等,约10万人民币;2. 实验所需材料、工具和人工等支出,约5万人民币;3. 出差、会议和出版等注册费用,约3万人民币。

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有结构紧凑、重量轻、加工流程简化的特点,以达到轻量化、低成本、高效率的目的。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【1】。
热处理-淬火:感应淬火时应根据不同的工件材质。在满足硬度要求的前提下找出淬火的边界条件,控制输出的最大最小电压、电流范围,同时控制淬人液的浓度、流量和温度,并定期对淬火液的冷却速率进行分析,以此作为更换淬火液的依据。
凸轮磨:随着磨削余量的减少和磨削速度的提高(由传统的35~6Om/s发展到125~200m/s)使用高速磨削将是必然的趋势。对树脂结合剂的刚玉、碳化硅、立方氮化硼磨料的砂轮,其使用速度可达125m/s;陶瓷结合剂砂轮磨削速率可达200m/s。对于选用CBN的砂轮进行磨削,要求注意选配合适的砂轮宽度、浓度、硬度和切削液。正确选择切削液种类和冷却工艺参数,对砂轮在磨削过程中的机械磨损、化学侵蚀和热损伤的程度将产生非常大的影响。尤其是在凸轮轴上同时具有凹面凸轮(也被称作负曲率半径(NROC)凸轮)的情况下,设备供应商一般都建议采用双磨头全数控磨床。
2、凸轮轴的国内外发展趋势:
2.1凸轮轴的结构、位置及转动方式
凸轮轴的主体是一根与气缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮,用于驱动气门。凸轮轴的一段时轴承支撑点,另一端与驱动轮相连接凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证汽缸充分的进气和排气,具体来说就是在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。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、噪声增加或是其他严重后果。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。在以前的很长的一段时间里,底置式凸轮轴在内燃机中最为常见。通过这样的发动机中,气门位于发动机的顶部,即所谓的OHV(OverHeadValve,顶置气门)式发动机。此时通常凸轮轴位于曲轴箱的侧面,通过配气机构(如挺杆、推杆、摇臂等)对气门进行控制。因此底置式凸轮轴一般也叫侧置式凸轮轴。由于在这样的发动机凸轮轴距离气门较远,而且每个气缸通常只有2个气门,因此转速通常较慢,平顺性不佳,输出功率也较低。不过这种结构的引擎输出扭矩和低速性能比较出色,结构也比较简单,易于维修。按凸轮轴的数目多少,可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)2种。单顶置凸轮轴就只有1根凸轮轴,双顶置凸轮轴有2根凸轮轴。底置式凸轮轴通常次用星形齿轮组(即所谓的“控制论”),辊子链或齿条与曲轴相连。为了控制噪声,直径大的凸轮轴端传动轮通常由塑料或者轻金属制造,而相对直径较小的曲轴端传动轴则大多采用钢材。链条连接也比较多见。这种方式在底置式和顶置式凸轮轴上都可以看到。为了减小噪声(一般是链条在运动中产生的“振摆噪声”),通常还会附带一个液压压紧装置和塑料材质的导轨。顶置式凸轮轴结构中比较多见的是1个塑料齿条链连接。这个齿条链位于发动机油腔外,附带有钢质的嵌入部分,通过2个可调节的辊子帮助张紧.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。
国内外生产凸轮轴的材质很多,有45钢、球墨铸铁、合金铸铁。目前,常使用的铸造方法是壳型铸造,其中包括铁型覆砂l_5和壳型填铁丸两种铸造工艺,其他还有如消失模铸造等【5-6】。清华大学李双寿等人研究了球铁凸轮轴的激光表面处理【7,发现经过该技术处理之后,球铁凸轮轴的表层由外而内分别是熔凝层、淬硬层和基体,并且其硬度均大于58HRC,搭接处的硬度也没有降低。AstashkevichBM等人研究了激光表面处理在所有的铸铁、中碳钢以及工具钢中的应用,指出材料的淬透性和硬度等都受到激光处理的一些可变参数的限制,比如能量大小、光束直径、光束形状、扫描速度以及聚焦条件等的限制。在国外,ChernyshevAN等人通过试验研究发现灰铸铁和具有球状石墨的高强铸铁不适合于使用重熔工艺来进行表面强化,其原因有3点:1)产量大幅度降低;2)熔池内的碳没有完全分解,耐磨性降低;3)钨电极消耗太大。他们指出用蠕墨铸铁来代替灰铸铁和具有球状石墨的高强铸铁效果更好,还指出参数的变化会影响激冷层中片状渗碳体的分布。2005年英国哥伦比亚大学A Mitchell教授又将以前只是应用于精炼的电渣冶炼重熔法和真空电弧重熔法成功应用于工业纯铁生产的凝固控制阶段【8】。
凸轮轴是汽车发动机配气机构中的重要零件,凸轮轴的结构设计与加工质量好坏,直接影响发动机的性能。近年来,因环境保护的需要,很多国家都在开发低油耗、无污染的汽车发动机。随着发动机功率及转速的不断提高,对凸轮轴运动的平稳性、耐磨性能及抗扭强度提出了更高的要求。同时在保证凸轮轴高强度与可靠性的前提下,凸轮轴的设计制造应具
【3】杨慎华.装配式凸轮轴制造技术现状与发展趋势[J].内燃机工程,2004,25(2).
【4】黄列群,潘东杰.铁型覆砂铸造及其发展[J].现代铸铁,2od6(3):12—18.
【5】李晓东,马鸣图.数值模拟在铁型覆砂铸造中的应用[J].汽车工艺与材料,
2002(8):69—71.
【6】LeServeFL.ShellMouldingMaintainsStatusasLead—
金属一塑料复合凸轮轴已在美国应用。将粉末金属成型并经磨削加工的凸轮片和中空钢轴放入模具内,在中空轴周围注射塑料。凸轮片和轴之间不再有金属直接接触,而是由塑料固定形成一体。这种凸轮轴的成本及重量均可减少4O,可降低发动机噪声,加工准备时间由原来的几小时缩短至几分钟【2】。装配式凸轮轴目前以较快的速度发展,主要应用于高性能发动机上。目前,世界上许多汽车工业发达的汽车制造厂正在越来越多使用装配式凸轮轴制造新技术,但因技术掌握的程度、方法不同,使用装配式凸轮轴的种类也不同。装配式凸轮轴已发展二十多年,正大力开发应用复合材料,例如陶瓷材料等制造凸轮轴。随着装配式凸轮轴生产技术的提高,性能更好、成本更低、技术多样化的装配式凸轮轴将会涌现出来【3】。1981年7月,日本丰田汽车公司宣布,世界第1个粉末冶金技术制成粉末烧结结中空整体凸轮轴,已大量用于IS型直列式死缸发动机。在汽车领域,中空装配式凸轮轴新技术已在高性能的发动机上得到应用。美国福特汽车公司的GT一90汽油机(V型12缸)顶置式凸轮轴,通用汽车的LN2汽油机(直列4缸)顶置式凸轮轴和3100SFI汽油机(V型6缸)顶置凸轮轴,日本日野公司的J08C系列柴油机(直列4缸和6缸)顶置式凸轮轴,上海通用汽车公司的别克发动机顶置式凸轮轴,均采用中空装配式凸轮轴【4】。
2.2凸轮轴的加工工艺
中心孔的加工:加工中心孔的刀具一般都采用标准中心钻(特殊中心孔区别对待),工艺安排上分2次进行:热处理之前和热处理之后。此道工序的关键是控制好60。的定位锥面的『公差(±15~±20),且需用专用工具(模拟后续机床的定位顶针)进行全数检查,以控制凸轮轴的轴向开档精度(要求±0.2~±0.5mm),防止凸轮铣时出现未铣出的毛边。
3、课题主要内容:
3.1设计各个零部件具体参数,并验证是否符合标准,进行核对;
3.2运用AUTOCAD和CATIA/PRO-E建立凸轮轴的2D、3D模型:
3.3凸轮轴的工艺流程及重要加工工艺。
4、课题研究方案:
1)针对YC6M340-20、Linda1.8T两款内燃机进行研究,分析该凸轮的结构类型,确定设计数据;
2)运用PRO-E对凸轮轴建模;
3)将模型导入AUTOCAD中,得到凸轮轴的2D模型。
5、日程安排:
前期调研2周
2D建模5周
3D建模3周
工艺流程编制3周
毕业论文及答辩2周
6、参考文献:
【1】杨依忠,王振发.装配式凸轮轴制造工艺[J].汽车工艺与材料,2002(7):29~3
【2】郝军清.新材料新工艺在凸轮轴生产中的应用[J].内燃机与动力装,2006,6.
开题报告
题目名称
凸轮轴结构设计及工艺编制
题目来源
A
题目类型
4
导师姓名
学生姓名
班级学号
专业
凸轮轴的功用是通过凸轮轴的不断旋转,推动气门顶杆上下运动,进而控制气门的开启与关闭。通过改变凸轮轴的曲线,可精确调整气门开启、关闭时间。
1、课题背景和意义:
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。
指导教师意见
指导教师(签字):年ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ日
学院意见
学院院长(签字):年月日
填表说明:题目类型: 1、工程设计;2、应用研究;3、理论研究;4、其它;(选1、2、3、4)。
题目来源: A、自拟课题;B、民用科研课题;C、国防科研课题;(选A、B、C)。
开题报告内容使用宋体小四字号。
ingPrecisionSandcastingTechnique[J].FoundryTradeJour—nal,1981(11):
707—7
【7】Astashkevich BM,ZinovevGS,Voronin IN.Resto—
ringdieselenginecamshaftsbylasertreatment[J].
MetalScienceandH eatTreatm ent,1996,38(11-12):512-514.
【8】MitchellA.Solidificationinremeltingprocesses[J].M aterials Science and Engineering A,2005,413-414:10—18.
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