配氣機構(gòu)是新型CNG發(fā)動機的重要組成部分,CNG發(fā)動機配氣凸輪機構(gòu)常因設(shè)計、生產(chǎn)和使用等原因,發(fā)生挺柱飛脫和磨損失效現(xiàn)象。本文以6110中型CNG發(fā)動機配氣凸輪機構(gòu)為研究對象,系統(tǒng)地分析了接觸應(yīng)力與疲勞磨損之間的關(guān)系。首先對挺柱、氣門進行了運動彈性動力學理論計算,結(jié)果表明:在怠速和額速工況下氣門均能正常工作,而超速50%時,挺柱在凸輪轉(zhuǎn)至55o～125o時發(fā)生了飛脫;應(yīng)用赫茲公式計算了凸輪挺柱間的接觸應(yīng)力,結(jié)果表明最大應(yīng)力位置在最大加速度處（凸輪轉(zhuǎn)至36o）,最大接觸應(yīng)力為440MPa,小于最大許用應(yīng)力823MPa;凸輪桃尖處的次大應(yīng)力為350MPa。為校驗理論計算結(jié)果,應(yīng)用有限元軟件LS-DYNA模擬研究了凸輪機構(gòu)運動特征和凸輪挺柱的接觸應(yīng)力。與理論計算對比,挺柱升程和速度吻合較好,加速度存在較大的偏差,其原因是理論計算得到的是接觸表面理想光滑狀態(tài)下的解,而模擬中,接觸表面網(wǎng)格的劃分決定了光滑程度,為此相對粗糙的凸輪型面使挺柱產(chǎn)生極大的瞬時加速度。怠速和額速工況下接觸應(yīng)力結(jié)果與理論計算結(jié)果相吻合,兩種工況下模擬最大接觸應(yīng)力（640MPa）出現(xiàn)在凸輪桃尖部位,大于理論計算最大值（440... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文的研究背景
    1.2 配氣機構(gòu)研究方法及其國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 運動彈性動力學方法
        1.2.2 疲勞磨損失效實驗分析
        1.2.3 有限元法模擬技術(shù)
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容、創(chuàng)新點及組織結(jié)構(gòu)
2 配氣凸輪與挺柱的動力學分析及其接觸應(yīng)力計算
    2.1 引言
    2.2 配氣機構(gòu)運動彈性動力學模型理論公式推導
    2.3 原始數(shù)據(jù)的確定
    2.4 彈性氣門運動函數(shù)的計算
        2.4.1 挺柱運動函數(shù)的擬合
        2.4.2 計算剛體氣門運動函數(shù)
        2.4.3 計算彈性氣門運動函數(shù)
    2.5 凸輪與挺柱摩擦副接觸應(yīng)力計算
        2.5.1 運動學計算方法
        2.5.2 動力學計算方法
        2.5.3 兩種計算方法在三種工況下的結(jié)果比較
    2.6 結(jié)果分析
3 基于ANSYS的凸輪挺柱動力學仿真模擬
    3.1 引言
    3.2 凸輪挺柱動態(tài)摩擦模擬
        3.2.1 確定接觸類型
        3.2.2 有限元模型建立及參數(shù)設(shè)置
        3.2.3 設(shè)定求解參數(shù)及求解
        3.2.4 凸輪挺柱運動狀態(tài)結(jié)果分析
        3.2.5 挺柱應(yīng)力分析
        3.2.6 凸輪應(yīng)力分析
        3.2.7 凸輪挺柱接觸情況分析
    3.4 結(jié)論
4 凸輪挺柱磨損失效實驗分析
    4.1 凸輪挺柱的常見宏觀失效形式
    4.2 凸輪挺柱的磨損失效分析
        4.2.1 化學成分分析
        4.2.2 硬度分析
        4.2.3 磨損形貌分析
        4.2.4 金相分析
    4.3 潤滑條件對凸輪挺柱疲勞磨損的影響
    4.4 結(jié)論
5 納米薄膜的納米壓痕模擬
    5.1 納米壓痕的一般概念及納米壓痕技術(shù)的應(yīng)用
    5.2 納米壓痕技術(shù)的理論基礎(chǔ)
    5.3 應(yīng)用ANSYS軟件對AZ91D鎂合金基體雙層膜做納米壓痕模擬
        5.3.1 ANSYS非線性計算簡介
        5.3.2 ANSYS模擬設(shè)置及模擬結(jié)果
    5.4 結(jié)論
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]Al2O3陶瓷的損傷型本構(gòu)關(guān)系研究[J]. 石志勇,湯文輝.  強度與環(huán)境. 2007(03)
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碩士論文
[1]基于ANSYS的氣門力學特性分析[D]. 周超.武漢理工大學 2006



本文編號：3203269