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大連交通大學(xué)2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)（調(diào)研）報(bào)告
開題報(bào)告
一、 課題的來源及意義
我們知道，進(jìn)入氣缸燃燒室混合氣量愈多，它燃燒時(shí)放出熱能愈大，爆發(fā)力也愈強(qiáng)。對于某一具體的發(fā)動機(jī)而言，它的燃燒室總?cè)莘e是一定的。要想往燃燒室內(nèi)多充混合氣，必須讓混合氣的壓力要高，溫度要低。但由于混合氣必須通過進(jìn)氣管才能進(jìn)入氣缸，在流動過程中不免產(chǎn)生阻力使充氣壓力下降；此外由于上一循環(huán)終了后殘留氣缸內(nèi)的高溫廢氣以及相鄰部件的高溫，加熱了剛剛進(jìn)入氣缸的混合氣，所以要百分之百地達(dá)到這個(gè)要求是很困難的。發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)師們一般都從改進(jìn)結(jié)構(gòu)有利于降低進(jìn)氣和排氣阻力、進(jìn)氣和排氣門開啟和持續(xù)時(shí)間著手，使進(jìn)氣和排氣量盡可能地保持充分。
??? 氣門在發(fā)動機(jī)上是個(gè)很重要的部件，它們必須按準(zhǔn)確的時(shí)間開啟或關(guān)閉。俗稱（配氣機(jī)構(gòu)）按氣門布置形式可分頂置式和側(cè)置式。按每個(gè)氣缸氣門數(shù)目分有 二氣門式、三氣門式、四氣門式甚至更多。
??? 最常見的氣門布置形式是頂置式，它的進(jìn)氣門和排氣門吊掛在缸蓋上，大頭在下，小頭在上，配氣機(jī)構(gòu)是保證各氣門適時(shí)開閉的。
??? 如上所述，為了按準(zhǔn)確的時(shí)間使氣門開啟和關(guān)閉，必須有一套配氣機(jī)構(gòu)。
??? 配氣機(jī)構(gòu):由凸輪軸、下?lián)u臂、推桿、上搖臂、搖臂軸、氣門彈簧及氣門導(dǎo)管等一些相關(guān)部件組成。在此一一敘述。
??? 配氣機(jī)構(gòu)的作用是及時(shí)的將可燃混合氣吸入氣缸和及時(shí)的將氣缸中的廢氣排出，以保證發(fā)動機(jī)的正常工作。配氣機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣過程和排氣過程的控制機(jī)構(gòu),它的作用是按照發(fā)動機(jī)的工作次序按時(shí)打開和關(guān)閉進(jìn)、排氣門,使新鮮空氣或可燃混合氣進(jìn)入氣缸把燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出。配氣機(jī)構(gòu)要有足夠的氣體流通面積,要保證適時(shí)地開啟與關(guān)閉進(jìn)排氣孔.使廢氣充分地排除干凈,盡可能地吸進(jìn)新鮮可燃混合氣，配氣機(jī)構(gòu)要求簡單,工作可靠,調(diào)整維修方便。
??? （一）、二沖程發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)
在二沖程發(fā)動機(jī)中，配氣機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣方式)指活塞閥、簧氣閥和旋轉(zhuǎn)閥控制進(jìn)氣和換氣的機(jī)構(gòu)。這里只重點(diǎn)講述四沖程發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)。
??? （二）、四沖程發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)
四沖程發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)主要包括凸輪軸、進(jìn)氣門和排氣門、氣門座、氣門彈簧及鎖緊裝置、氣門導(dǎo)管、時(shí)規(guī)鏈條、正時(shí)齒輪、（氣門頂桿、頂桿導(dǎo)管、）搖臂、搖臂軸等零件組成。其作用是控制進(jìn)，排氣孔的打開和關(guān)閉，借此控制進(jìn)、排氣。
??? （三）、JL100型四沖程發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的工作原理是
通過曲軸上的正時(shí)主動鏈輪，正時(shí)從動鏈輪正時(shí)鏈條，把動力傳遞給凸輪軸，凸輪軸上面的凸輪驅(qū)動搖臂，并通過搖臂的杠桿作用，克服氣門彈簧的彈力，驅(qū)動氣門，氣門的回位是靠氣門彈簧的彈力完成的。這種配氣機(jī)構(gòu)，曲軸離搖臂遠(yuǎn)，一般要采用精密高速傳動鏈來傳動。JL100摩托車的配氣機(jī)就屬于頂置式凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)。
二、配氣機(jī)構(gòu)的組成和工作情況
各式配氣機(jī)構(gòu)中，按其功用都可分為氣門組和氣門傳動組兩大部分。氣門組包括氣門及與之相關(guān)聯(lián)的零件，其組成與配氣機(jī)構(gòu)的型式基本無關(guān)。氣門傳動組、是從正時(shí)齒輪開始至推動氣門動作的所有零件，其組成視配氣機(jī)構(gòu)的形式而有所不同，它的功用是定時(shí)驅(qū)動氣門使其開閉。
1.氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu) 進(jìn)氣門和排氣門都倒掛在氣缸蓋上，其組成如圖3—1所示。氣門組包括氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座、彈簧座、氣門彈簧、鎖片等零件；氣門傳動組一般由搖臂、搖臂軸、推桿、挺柱、凸輪軸和正時(shí)齒輪組成。
氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)的工作情況是：當(dāng)氣缸的工作循環(huán)需要將氣門打開進(jìn)行換氣時(shí)，由曲軸通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)，使凸輪軸上的凸輪凸起部分通過挺柱、推桿、調(diào)整螺釘推動搖臂擺轉(zhuǎn)，搖臂的另一端便向下推開氣門，同時(shí)使彈簧進(jìn)一步壓縮。當(dāng)凸輪的凸起部分的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)過挺柱以后，便逐漸減小了對挺柱的推力，氣門在彈簧張力的作用下開度逐漸減小，直至最后關(guān)閉。壓縮和做功行程中，氣門在彈簧張力的作用下嚴(yán)密關(guān)閉。
氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)根據(jù)凸輪軸的位置有以下三種型式：
(1)凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)；凸輪軸裝在曲軸箱內(nèi)，直接由凸輪軸正時(shí)齒輪與曲軸正時(shí)齒輪相嚙合，由曲軸帶動。氣門傳動組包括上述全部零件，其應(yīng)用最為廣泛。
(2)凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)：凸輪軸位于氣缸體的上部。為了減小氣門傳動機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動的質(zhì)量，對于高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)，可將凸輪軸的位置移到氣缸體的上部，由凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動搖臂而省去推桿。該形式的配氣機(jī)構(gòu)因曲軸與凸輪軸的中心線距離較遠(yuǎn)，一般要在中間加入一個(gè)中間齒輪(惰輪)。
(3)凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)：凸輪軸布置在氣缸蓋上。凸輪軸直接通過搖臂來驅(qū)動氣門，沒有挺柱和推桿，使往復(fù)運(yùn)動的質(zhì)量大為減小，對凸輪軸和氣門彈簧的要求也最低，因此它適用于高速強(qiáng)化發(fā)動機(jī)。
四行程發(fā)動機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈，各缸的進(jìn)、排氣門各開啟一次，即凸輪軸只轉(zhuǎn)一圈，所以曲軸與凸輪軸的傳動比為2：1。
2.氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu) 進(jìn)氣門和排氣、門都裝置在氣缸體的一側(cè)。
3.配氣機(jī)構(gòu)的故障：配氣機(jī)構(gòu)的故障主要有配氣相位失準(zhǔn)和配氣機(jī)構(gòu)異響。配氣相位失準(zhǔn)主要是同步帶安裝位置不正確或同步帶齒形磨損引起滑轉(zhuǎn)，遇此故障應(yīng)立即更換同步帶，并按發(fā)動機(jī)拆裝的有關(guān)內(nèi)容重新安裝同步帶。配氣機(jī)構(gòu)異響的故障診斷與排除如下所述。
(一)凸輪軸響
1.現(xiàn)象
(1)在發(fā)動機(jī)上部發(fā)出有節(jié)奏較鈍重的“嗒嗒”聲。
(2)中速時(shí)明顯，高速時(shí)響聲雜亂或消失。
2.原因
(1)凸輪軸軸向間隙過大，產(chǎn)生軸向竄動。
(2)凸輪軸有彎、扭變形。
(3)凸輪工作表面磨損。
(4)凸輪軸軸頸磨損，徑向間隙過大。
3.診斷與排除
(1)按上節(jié)有關(guān)內(nèi)容檢查凸輪軸軸向間隙。如其軸向間隙過大，則應(yīng)更換止推板；嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)更換凸輪軸。
(2)如凸輪軸軸向間隙正常，則表明有凸輪軸彎扭變形、此輪磨損或凸輪軸軸頸磨損等不良現(xiàn)象。此時(shí)，應(yīng)分解配氣機(jī)構(gòu)，查明具體原因，視情更換凸輪軸。
(二)氣門腳響
1.現(xiàn)象
(1)發(fā)動機(jī)怠速時(shí)，氣缸蓋罩內(nèi)發(fā)出有節(jié)奏的“嗒嗒嗒”的響聲。
(2)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，響聲增大。
(3)發(fā)動機(jī)溫度變化或作斷火試驗(yàn)，響聲不變。
2.原因
(1)氣門間隙調(diào)整不當(dāng)
(2)氣門桿尾端與氣門間隙調(diào)整螺釘磨損。
(3)氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母松動。
(4)凸輪磨損或搖臂圓弧工作面磨損。
3.診斷與排除
(1)拆下氣缸蓋罩，檢查氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母是否松動；檢查氣門間隙值，并視情重新調(diào)整。
(2)檢查氣門桿尾部端面和調(diào)整螺釘?shù)哪p情況，必要時(shí)更換氣門或調(diào)整螺釘。
(3)檢查凸輪與搖臂圓弧工作面的磨損情況，視情更換凸輪軸或搖臂。
(三)氣門彈簧晌
1.現(xiàn)象
(1)發(fā)動機(jī)怠速時(shí)有明顯的“嚓嚓”的響聲。
(2)各轉(zhuǎn)速下均有清脆的響聲，多根氣門彈簧不良，機(jī)體有震抖現(xiàn)象。
2.原因
氣門彈簧過軟或折斷。
3.診斷與排除
(1)拆下氣缸蓋罩，用旋具撬住氣門彈簧，若彈簧折斷可明顯地看出。彈簧折斷應(yīng)予以更換。
(2)仍用旋具撬住氣門彈簧，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，若響聲消失，即為該彈簧過軟。彈簧如過軟，必須更換。
(四)氣門座圈響
1.現(xiàn)象
(1)有節(jié)奏的類似氣門腳響，但比氣門腳響的聲音大很多。
(2)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，響聲時(shí)大時(shí)小，并伴有破碎聲。
(3)發(fā)動機(jī)中低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，響聲較清脆，高速時(shí)響聲增大且變得雜亂。
2.原因
(1)氣門座圈和氣缸蓋氣門座圈座孔配合過盈量不足。
(2)氣門座圈鑲?cè)霘飧咨w氣門座圈座孔后，滾邊時(shí)沒有將座圈壓牢。
(3)氣門座圈粉末冶金質(zhì)量不佳，受熱變形以致松動。
3.診斷與排除
拆下氣缸蓋罩，經(jīng)檢查不是氣門腳響和氣門彈簧響，即可斷定為氣門座圈響。分解配氣機(jī)構(gòu)后進(jìn)一步檢查，必要時(shí)，鉸削氣門座圈座孔，更換松動的氣門座圈，并保證其壓入后有足夠的過盈量。
三、課題研究的目標(biāo)
培養(yǎng)從事夾具應(yīng)用與開發(fā)方面工作所需的基本技能：查閱科技資料、、夾具設(shè)計(jì)等知識，為畢業(yè)后打下良好基礎(chǔ)。使學(xué)生把所學(xué)過的一些機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識,機(jī)械制造工藝學(xué),夾具以及和當(dāng)前最常用的畫圖軟件CAD,有機(jī)的結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力,為將來工作或進(jìn)一步深造打下基礎(chǔ).通過設(shè)計(jì)使學(xué)生熟悉加工件的工藝分析過程,設(shè)計(jì)出最佳工藝方案.通過刀具的合理選擇以及夾具的實(shí)際設(shè)計(jì),提高學(xué)生的分析問題,解決問題的能力,更重要的是讓學(xué)生的繪圖能力有進(jìn)步的提高.
四、課題研究的內(nèi)容
本課題主要研究的內(nèi)容為:配氣機(jī)構(gòu)橫臂零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及銑、鉆夾具設(shè)計(jì)。
五、課題研究的方法和手段
1．設(shè)計(jì)前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備
(1).研究產(chǎn)品對象.
(2).熟悉配氣機(jī)構(gòu).
(3).夾具制造知識.
2.夾具設(shè)計(jì)的工藝準(zhǔn)備
(1).對零件圖進(jìn)行工藝性分析
(2).對夾具結(jié)構(gòu)的初步分析.
(3).選定銑床、鉆床.
(4).繪制夾具坯圖。
3.設(shè)計(jì)夾具
(1).夾具結(jié)構(gòu)的擬定與比較.
(2).繪制夾具總裝圖.
(3).夾具圖樣的修訂與定型.
六、實(shí)驗(yàn)方案的可行性分析
1.個(gè)人的知識準(zhǔn)備、開發(fā)能力方面
本人基本了解夾具設(shè)計(jì)和原理，夾具方面的基礎(chǔ)知識掌握的也比較牢固，有過課程設(shè)計(jì)和在多家工廠實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)部件的層次比較清晰，對電腦繪圖軟件有基本的了解，學(xué)習(xí)新事物的能力較強(qiáng)。
2.開發(fā)工具方面
AutoCAD2007 軟件
七、課題研究的進(jìn)度安排
畢業(yè)設(shè)計(jì)總共14周，大致安排如下：
第1周：接受任務(wù)書，理解設(shè)計(jì)課題的主要任務(wù)，查找相關(guān)的中外文資料，調(diào)查國內(nèi)外現(xiàn)狀，寫相關(guān)調(diào)研報(bào)告，初步完成外文翻譯工作。
第2周：進(jìn)一步細(xì)化調(diào)研報(bào)告何外文翻譯。
第3周：提交調(diào)研報(bào)告和完成外文翻譯。
第4周：對零件分析，繪制零件工作圖。
第5周：學(xué)習(xí)AutoCAD2007軟件及夾具相關(guān)知識。
第6周：初步設(shè)計(jì)夾具總體結(jié)構(gòu)。
第7周：配氣機(jī)構(gòu)橫臂零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
第8周：完善配氣機(jī)構(gòu)橫臂零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
第9周：配氣機(jī)構(gòu)橫臂零件銑、鉆夾具設(shè)計(jì)
第10周：完善配氣機(jī)構(gòu)橫臂零件銑、鉆夾具設(shè)計(jì)
第11周：進(jìn)一步完善所有設(shè)計(jì)內(nèi)容。
第12周：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，調(diào)整排版格式并打印裝訂。
第13周：接受指導(dǎo)教師和評閱人對畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的評閱工作，提出畢業(yè)答辯申請
第14周：參加畢業(yè)答辯。
八、可具備的實(shí)驗(yàn)條件
硬件環(huán)境： CPU：Mobile Intel(R) Pentium(R)4-M 2.40GHz
內(nèi)存：1G
軟件環(huán)境： 操作系統(tǒng)：Microsoft Windows XP Home Edition sp2
開發(fā)工具：AutoCAD2007 軟件
瀏覽器：Microsoft Internet Explorer 6.0
九、參考文獻(xiàn)
1、《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法》。段明揚(yáng)主編2007年1月。廣西師范大學(xué)出版社
2、《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》。段明揚(yáng)主編 2007年1月。廣西師范大學(xué)出版社
3、《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》。李益民主編1999年10月。機(jī)械工業(yè)出版社
4、《切削用量簡明手冊》。艾興等編2000年3月。機(jī)械工業(yè)出版社
5、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》。王光斗等主編2000年11月。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
6、《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》。上?？萍汲霭嫔?。
7、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理》。龔定安等主編
8、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》。華楚生 主編2000年4月。重慶大學(xué)出版社
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