專利名稱：一種內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合函數(shù)凸輪型線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以復(fù)合函數(shù)為基礎(chǔ)的分段型凸輪型線，具體涉及一種內(nèi)燃機(jī)配氣 凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合函數(shù)凸輪型線。
背景技術(shù)：
配氣機(jī)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分，設(shè)計(jì)合理的配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)具有良好的換氣性 能，進(jìn)氣充分，排氣徹底，泵氣損失小，配氣正時(shí)恰當(dāng)。與此同時(shí)，配氣機(jī)構(gòu)還應(yīng)具有良好的 動(dòng)力性，工作時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)和噪聲較小，不出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損等特點(diǎn)。這就要求配氣機(jī)構(gòu) 的從動(dòng)件具有良好的運(yùn)動(dòng)加速度變化規(guī)律，以及不太大的正、負(fù)加速度值。而整個(gè)內(nèi)燃機(jī)配 氣凸輪機(jī)構(gòu)是由配氣凸輪驅(qū)動(dòng)的，所以配氣機(jī)構(gòu)的這些性能指標(biāo)在很大程度上取決于配氣 凸輪的型線。因此，凸輪型線的設(shè)計(jì)在配氣機(jī)構(gòu)優(yōu)化過(guò)程中顯得尤為重要。選擇最優(yōu)的凸 輪設(shè)計(jì)方案就成為設(shè)計(jì)師所面臨的難題。所謂“最優(yōu)”可以理解為在滿足配氣機(jī)構(gòu)工作平 穩(wěn)可靠的前提下，使充氣性能最好。不僅如此還須兼顧設(shè)計(jì)的靈活性。目前國(guó)內(nèi)外多采用高次多項(xiàng)式、N次諧波和復(fù)合函數(shù)、等加速等凸輪型線，其型線 特性如表1所示。表1常用凸輪型線特性 綜合以上幾種凸輪型線的優(yōu)點(diǎn)，受復(fù)合擺線凸輪設(shè)計(jì)的啟發(fā)，復(fù)旦大學(xué)尚漢冀教 授在《內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)-設(shè)計(jì)與計(jì)算》(上海，復(fù)旦大學(xué)出版社，1988)中提出了其改進(jìn) 的一種新型線FB2。 FB2型凸輪所對(duì)應(yīng)的挺柱加速度曲線，是由復(fù)合正弦凸輪和等加速曲線復(fù)合而成。 在正加速段是半波正弦曲線中插入等加速段，負(fù)加速段是四分之一正弦曲線復(fù)合等加速曲 線。升程曲線h(x)由五段組成，其表達(dá)式如公式(1)
4
hi = AdA1X-A2Sin ( π /B3X)0 彡 χ 彡 B1h2 = A3+A4x+A5x2B1 ^ χ ^ B2h3 = A6+A7x-A8sin (π /B3X)B2 ^ χ ^ B3 (1)h4 = A9+A10x+Ansin ( π (x_B3) /2/ (B4-B3)) B3 ^ χ ^ B4h5 = A12+A13x+A14x2B4 ^ χ ^ B5FB2形凸輪型線存在的最大缺陷是負(fù)加速度段應(yīng)力大小難以調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有常用的凸輪型線及FB2形凸輪型線普遍存在的設(shè)計(jì)靈活性差，豐滿系 數(shù)小，充氣性能不佳，工作不平穩(wěn)，以及不能靈活改變各加速度段寬度的分配以實(shí)現(xiàn)配氣機(jī) 構(gòu)平穩(wěn)性與氣門(mén)充氣性能之間的調(diào)節(jié)等缺陷，本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合 函數(shù)凸輪型線，該型線不僅能夠兼顧凸輪的動(dòng)力性，平穩(wěn)性，而且能夠靈活改變各加速度段 寬度分配和負(fù)加速段形狀以實(shí)現(xiàn)配氣機(jī)構(gòu)平穩(wěn)性與充氣性能平衡調(diào)節(jié)的新型線。以達(dá)到更 好地優(yōu)化配氣機(jī)構(gòu)性能之目的。本發(fā)明一種內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合函數(shù)凸輪型線，是在FB2凸輪形線(1)的基 礎(chǔ)上，在負(fù)加速度的四分之一正弦部分加入一可變系數(shù)K，并且將等加速段改為兩段，分別 為三次拋物線和正弦曲線。一種內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合函數(shù)凸輪型線，其特征在于所述凸輪挺柱升程曲線h(x)由六段組成，其表達(dá)式如公式(2) (7)hi = A0+A1x+A2sin( π /B3X)0 彡 χ 彡 B1 (2)h2 = A3+A4x+A5x2B1 ^ χ ^ B2 (3)h3 = A6+A7x+A8sin ( π /B3X)B2 ^ χ ^ B3 (4)
h4 = A9+A10x+Ansin (K π (x_B3) / (B4-B3)) B3 ^ χ ^ B4 (5)h5 = A12+A13x+A14x2+A15x3B4 ^ χ ^ B5 (6)h6 = A16+A17x+A18x2+A19sin ( π /2 (x_B5) / (B6-B5)) B5 ^ χ ^ B6 (7)式中Aq，A1'" A6, A7-A18jA19為待定常數(shù)，B1為第1正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B2為 第2正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B3為第3正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B4為第1負(fù)加速度段 終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B5為第2正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B6為半包角，K為第一負(fù)加速度段正弦 函數(shù)中一可變系數(shù)。一種內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合函數(shù)凸輪型線，計(jì)算步驟如下^B1，B2, B3, B4, B5的計(jì)算由(8) (12)式?jīng)Q定
P =B1ZB3(8)
m =(B6-B3),/B3(9)
η =(B4-B3),/(B5-B4)(10)
q =(B6-B5),/(B6-B3)(11)
B1 =B3-B2(12) 由(12)式表明第1正加速段與第3正加速度段寬度是相等的，其中參數(shù)ρ 第1 正加速度段與整個(gè)正加速度段寬度的比值，m:負(fù)加速段寬度與正加速段寬度的比值，η 第 1負(fù)加速段與第2負(fù)加速段寬度的比值，q 第3負(fù)加速段與負(fù)加速段寬度的比值；依據(jù)設(shè)計(jì)需要當(dāng)給定P，m, n, q，B6值后，由⑶ (12)式即可求出B1, B2, B3, B4, B5，并代入公式 ⑵ ⑵；B)計(jì)算待定系數(shù)=A0, A1-A6, A7-A18, A19步驟如下給定初始數(shù)據(jù)緩沖段升程(h)，工作段半包角(B6)，總升程(H)，緩沖段終點(diǎn)速度 (ν)，最大負(fù)加速度值(i)，可變系數(shù)K;K值的取值范圍在1/2士 δ，0< δ <0.02。將χ = 0代入方程(2)得凸輪升程為緩沖段升程hA0 = h(13)將χ = B6代入方程(7)得凸輪升程為總升程H
Ae+Al B6+A18B26+A19 =H(14)對(duì)方程(2)求一階導(dǎo)數(shù)代入χ = 0得緩沖段終點(diǎn)速度νA1+ π A2ZB1 = ν(15)對(duì)方程(7)求一階導(dǎo)數(shù)代入χ = B6得凸輪桃尖處的速度為0A17+2A18B6 = 0(16)若取K值小于1/2則對(duì)方程(5)求二階導(dǎo)數(shù)代入χ = B4得最大負(fù)加速度值為iK2 π 2A11/(B4-B3) 2Sin (K π) = i(17)若取K值大于1/2則對(duì)方程(6)求二階導(dǎo)數(shù)代入χ = B5得最大負(fù)加速度值為i2A14+6A15B5 = i2A14+6A15B5 = i由型線升程曲線(2) (3) (4) (5) (6) (7)的連續(xù)性列出如下方程
Axj+ BxAx +A2 Sinf^1TT/B3) 二 A3 + B1A4 + B^A5
A3 + B2A4 + B^A5 =A6+ B2A1 + Ai sin(52;r / Bi)A6+B3A7 = A9+B3A10
Λ + BAo + Au ^ η(Κπ) = Au + B4An + B24Au + B3aΑ,5
A2 + B5Au + 拔 A4 + B53A15 = A16 + B5A17 + B25Au由型線升程曲線⑵(3) (4) (5) (6) (7)一階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程A1+ π A2ZB1COS (B1 π /B3) = Α4+2Β1Α5(23)Α4+2Β2Α5 = A7+ Ji A8/B3cos (B2 π /B3)(24)A10+K π A11/ (B4-B3) = A7- π A8/B3(25)
Ao + KπAn /(Βλ -B3)cos(^r) = A13 + IBaAu + 3>Β2ΑΑλ5(26)
Ai+^B5Au +3Β25Α15 = Α17+2Β5Αη+πΑ19/2/(Β6-Β5)(27)
(18) (19)
(20)
(21) (22)
由型線升程曲線⑵(3) (4) (5) (6) (7) 二階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程
π1 A2 / B] smiB.n / S3) + 2為 二 0(28)
U2AtIB] sin(52^-/ B^)+ IA5=Q(29)2Α14+6Α15Β4+Κ2 π 2A11/ (B4-B3) 2sin (K π ) =0(30)2Α14+6Α15Β5 = 2Α18(31)由型線升程曲線(5) (6)三階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程K3 π 3A11/ (B4-B3) 3cos (K π ) +6Α15 = 0(32)聯(lián)立式(13)…(32)組成一個(gè)含20個(gè)待定未知量Atl — A19的20X21的增廣矩陣， 用MATLAB計(jì)算軟件求解，得到唯一解Atl A19 ；C)將得到的Atl A19及調(diào)整參數(shù)K 一起代入升程曲線⑵ (7)即得到所求凸輪 挺柱升程曲線、 1!6。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是(1)由于設(shè)置了四個(gè)可以自由調(diào)節(jié)各加速度段寬度 分配的特征參數(shù)P，m，n，q，因此正負(fù)加速度段的寬度大小優(yōu)化調(diào)節(jié)；(2)由于在第一負(fù)加速 度段正弦函數(shù)中設(shè)置有可變系數(shù)K，使設(shè)計(jì)靈活性得到更大的提高；(3)有效降低桃尖處接 觸應(yīng)力，同時(shí)也保證了較大豐滿系數(shù)使機(jī)構(gòu)獲得最佳充氣效能和平穩(wěn)性。


圖1為rai與FB2型線加速度對(duì)比示意圖；圖2為實(shí)施例rai型線升程曲線示意圖；圖3為實(shí)施例rai型線速度曲線示意圖；圖4為實(shí)施例rai型線加速度曲線示意圖；圖5為rai型線中不同K值對(duì)型線加速度的影響示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明。以某型下置凸輪式配氣機(jī)構(gòu)的柴油機(jī)凸輪形線設(shè)計(jì)為例，所述凸輪挺柱升程曲線 h(x)由六段組成，其表達(dá)式如公式(2) (7)hi = Αο+Α^+Α^ η ( π /B3X)h2 = A3+A4x+A5x2h3 = A6+A7x+A8sin ( π /B3X)h4 = A9+A10x+Ansin (K π (x_B3) / (B4-B3))h5 = A12+A13x+A14x2+A15x3h6 = A16+A17x+A18x2+A19sin ( π /2 (x_B5) / (B6-B5))
0 ^ χ ^ B1(2)
B1 ^ χ ^ B2(3)
B2 ^ χ ^ B3(4)
B3 ^ χ ^ B4(5)
B4 ^ χ ^ B5(6)
B5 ^ χ ^ B6(7) 式中Aq，Α?！ぁ?A6, A". A18，A19為待定常數(shù)，B1為第1正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B2為 第2正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B3為第3正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B4為第1負(fù)加速度段 終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B5為第21正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B6為半包角，K為第一負(fù)加速度段正弦

δ = 1,
"■可變系數(shù)。 選取原始數(shù)據(jù)如下 緩沖段升程(h) 工作段半包角(B6) 總升程(H) 緩沖段終點(diǎn)速度(ν) 最大負(fù)加速度值(i)
0. 35mm 74° 8. 3mm 175mm/s -196467mm/s2
FHl 型基本段參數(shù) ρ = 0. 25,m = 2. l，n = 0. 75，q = 0. 3，可變系數(shù) K = 1/2-δ， 々00，得到=99/200。計(jì)算步驟1. B1, B2, B3, B4, B5 的計(jì)算由(8) (12)式?jīng)Q定ρ = B1ZB3(8)m = (B6-B3) /B3(9)η = (B4-B3) / (B5-B4)(10)q= (B6-B5)/(B6-B3)(11)B1 = B3-B2(12)由(12)式表明第1正加速段與第3正加速度段寬度是相等的，其中參數(shù)ρ 第1 正加速度段與整個(gè)正加速度段寬度的比值，m 負(fù)加速段寬度與正加速段寬度的比值，η 第 1負(fù)加速段與第2負(fù)加速段寬度的比值，q 第3負(fù)加速段與負(fù)加速段寬度的比值；依據(jù)設(shè)
計(jì)需要當(dāng)給定P，m, n, q，B6值后，由⑶ (12)式即可求出B1, B2, B3, B4, B5,并代入公式 ⑵ ⑵；2.求解待定參數(shù)由初始條件
將X = 0代入方程(2)得凸輪升程為緩沖段升程h
A0 = h
將χ = B6代入方程(7)得凸輪升程為總升程H

Aw ++ A9 = H對(duì)方程(2)求一階導(dǎo)數(shù)代入χ = 0得緩沖段終點(diǎn)速度νΑ,+ 31 Α /Β, = ν
(13)
(14)
對(duì)方程(7)求一階導(dǎo)數(shù)代入χ = B6得凸輪桃尖處的速度為0
A17+2A18B6 = 0
對(duì)方程(5)求二階導(dǎo)數(shù)代入χ = B4得最大負(fù)加速度值為i
K2 312A11/(B4-B3) 2Sin (K 31) = i
(15) (16) (17)2A14+6A15B5 = i由型線升程曲線(2) (3) (4) (5) (6) (7)的連續(xù)性列出如下方程
A0 + B1A1 + A2 η{Βλπ!Β\Α
(18)4一L鳥(niǎo)斗+梯4A6+B2A~+乓sin(B27c／B3)(19)
As+BsAy—A。+BsAl。(20)
A9+B4AI。+A1l sin(Kr)4，+B4A1，+B~A1，+B~A1s(21)
A1，+B~A1，+茸4d+梯4‘‘A1‘+B5A1，+茸4’(221
由型線升程曲線(2)(3)(4)(5)(6)(7)一階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程
Al+3I A2／BlCOS(Bl 3I／Bs)一A4+2BlAs(23)
A4+2BAs—A7+3I A8／BsCO S(B3I／Bs)(24)
Al。+K 3I All／(B4-Bs)一Ay一3I A8／Bs(25)
A1。+K》cAl l，(馬一B3)cos(K；rr)A1，+284A1，+3B~A1j(26)
211A1，+2Bs4‘+3B~Alj’dl’+2BsAls+／r4，／2／(B6一Bs)(27)
由型線升程曲線(2)(3)(4)(5)(6)(7)二階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程
／r’j，，茸sin(B~／B3)+2A50(28)
x‘乓，茸sin(B2r／B3)+2A50(29)
25] 2Al++6AlsB++K’3I’All／(B+一Bs)’sin(K 3I)一0(30)[Ol 26] 2Al++6AlsBs一2Als(3 1)
由型線升程曲線(5)(6)三階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程
28] K’3I’All／(B+一Bs)’COS(K 3I)+6Als一0(32)
聯(lián)立式(13)…(32)組成一個(gè)含20個(gè)待定未知量A信一A1。的20×21的增廣矩陣，用MATLAB計(jì)算軟件求解，并將其代入凸輪挺柱升程曲線h(X)，得到所求凸輪形線h1一h。。
30] hl一0．35+0．1257x一0．754sin(3I／24x)0≤X≤6[Ol 31] h一0．4+0．00048x+0．0046x’6≤X≤18
32] hs一0．709+0．096x一0．754sin(3I／24x)18≤X≤24
h。一一0．617+0．15lx+0．422sin(K 3I(X一6)／15)24≤X≤39
34] hs一一3．709+0．333x一0．0024x’+o．00000 1 2x’39≤X≤59[Ol 35] h。一一3．625+0．323x一0．00218x’一0．027sin(3I／2(X一59)／15) 59≤X≤74
3．繪制凸輪曲線[Ol 37] 在繪制特征曲線時(shí)加入加速一等加速緩沖段，并且緩沖段與基本段均采用對(duì)稱設(shè)計(jì)。對(duì)升程曲線分段求導(dǎo)得出速度函數(shù)，同理對(duì)速度函數(shù)求導(dǎo)得出加速度函數(shù)，用MATLAB繪圖工具繪制氣門(mén)升程1速度1加速度曲線如圖21314所示。圖3中AB為緩沖段BC1CD1DE分別為第l1213正加速度段，EF1FG1GH分別為第l1213負(fù)加速度段?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)上述的m，ρ來(lái)改變BC、⑶、DE的形狀，調(diào)節(jié)m，η, q來(lái)改變EF、FG, GH的形狀，調(diào)節(jié)K值來(lái)改變第1 負(fù)加速度段EF形狀及第2負(fù)加速度段re的走向。本發(fā)明rai凸輪形線是在FB2凸輪形線(1)的基礎(chǔ)上，在負(fù)加速度的四分之一正 弦部分加入一可變參數(shù)K，并且將等加速段改為兩段，分別為三次拋物線和正弦曲線，F(xiàn)Hl 與FB2型線加速度對(duì)比如圖1所示。4. K值對(duì)型線性能的影響通過(guò)幾組不同的實(shí)施例分析，這幾組案例中其它條件均相同僅改變其K值大小， 以此得出了不同K值對(duì)型線加速度的影響如圖5所示，當(dāng)K值大于1/2時(shí)，斜率為正并且隨 著K值的增大而增大；當(dāng)K值小于1/2時(shí)，斜率為負(fù)并且其絕對(duì)值大小隨著K值的增大而減 小，這就使設(shè)計(jì)靈活性得到更大的提高。隨著K值的增大最大接觸應(yīng)力、豐滿系數(shù)、最大躍 度值均有所增加，最小彈簧裕度、正加速度寬度減小。接觸應(yīng)力增大，會(huì)使凸輪過(guò)早磨損，豐 滿系數(shù)增大，提高了其充氣性能，最大躍度值增加導(dǎo)致凸輪和從動(dòng)件的接觸力可能不平穩(wěn)， 出現(xiàn)突跳現(xiàn)象。最小彈簧裕度減小使彈簧力的余量減小，可能造成從動(dòng)件從凸輪表面跳開(kāi)， 而隨著正加速度寬度的減小，整個(gè)機(jī)構(gòu)共振發(fā)生的可能性也就越大。經(jīng)過(guò)K值的改變來(lái)調(diào) 節(jié)上述相關(guān)性能。
權(quán)利要求
一種內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合函數(shù)凸輪型線，其特征在于所述凸輪挺柱升程曲線h(x)由六段組成，其表達(dá)式如公式(2)～(7)h1＝A0+A1x+A2sin(π/B3x) 0≤x≤B1(2)h2＝A3+A4x+A5x2B1≤x≤B2 (3)h3＝A6+A7x+A8sin(π/B3x) B2≤x≤B3 (4)h4＝A9+A10x+A11sin(Kπ(x B3)/(B4 B3)) B3≤x≤B4 (5)h5＝A12+A13x+A14x2+A15x3 B4≤x≤B5 (6)h6＝A16+A17x+A18x2+A19sin(π/2(x B5)/(B6 B5)) B5≤x≤B6 (7)式中A0，A1…A6，A7…A18，A19為待定常數(shù)，B1為第1正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B2為第2正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B3為第3正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B4為第1負(fù)加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B5為第2正加速度段終點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角，B6為半包角，K為可變參數(shù)，K值的取值范圍在1/2±δ，0≤δ≤0.02。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合函數(shù)凸輪型線，其特征在于計(jì) 算步驟如下A)Bi;B2, B3, B4, B5的計(jì)算由(8) (12)式?jīng)Q定P = B1ZiB3(8)m= (B6-B3)/B3(9)η = (B4-B3)/(B5-B4)(10)q = (B6-B5)/(B6-B3)(11)B1 = B3-B2(12)由(12)式表明第1正加速段與第3正加速度段寬度是相等的，其中參數(shù)ρ 第1正加 速度段與整個(gè)正加速度段寬度的比值，m 負(fù)加速段寬度與正加速段寬度的比值，η 第1負(fù) 加速段與第2負(fù)加速段寬度的比值，q 第3負(fù)加速段與負(fù)加速段寬度的比值；依據(jù)設(shè)計(jì)需 要當(dāng)給定P，m, n, q，B6值后，由(8) (12)式即可求出B1, B2, B3, B4, B5,并代入公式(2) (7)；B)計(jì)算待定系數(shù)=A0,A1-A6, A7-A18, A19步驟如下給定初始數(shù)據(jù)緩沖段升程(h)，工作段半包角(B6)，總升程(H)，緩沖段終點(diǎn)速度(ν)， 最小加速度值(i)，可變系數(shù)K;將χ = 0代入方程(2)得凸輪升程為緩沖段升程h A0 = h(13)將χ = B6代入方程(7)得凸輪升程為總升程H Ae+ΑΛ+AsB6+A9 =H(14)對(duì)方程(2)求一階導(dǎo)數(shù)代入χ = 0得緩沖段終點(diǎn)速度νA1+ 31 A2ZB1 = V(15)對(duì)方程(7)求一階導(dǎo)數(shù)代入χ = B6得凸輪桃尖處的速度為0A17+2A18B6 = 0(16)若取K值小于1/2則對(duì)方程(5)求二階導(dǎo)數(shù)代入χ = B4得最大負(fù)加速度值為iK2 312A11/ (B4-B3) 2Sin (K π ) = i(17)Ii1 = k0+klx+k2sin ( τι /B3x)h2 = A3+A4x+A5x2h3 = A6+A7x+A8sin ( η /B3X)h4 = A9+A10x+Ansin(K3i (X-B3) / (B4-B3))hs = A12+A13X+A14X2+A15X3B4 ^ χ ^ B5 (6)`0 ^ χ ^ B1(2)B1 ^ χ ^ B2(3)B2 ^ χ ^ B3(4)B3 ^ χ ^ B4(5)若取K值大于1/2則對(duì)方程(6)求二階導(dǎo)數(shù)代入χ = B5得最大負(fù)加速度值為i 2A14+6A15B5 = i由型線升程曲線(2) (3) (4) (5) (6) (7)的連續(xù)性列出如下方程^ + B1Ai +A2 sin(5j^·/B3) = A3+ B1A4 + BfA5(18)Λ +B2A4+ B22A5 ^A6 + B2A1 + As 5 η(Β2π/B3)(ig)AjB3A7 = A9+B3Aio(20)Λ + BAo + A1 Sin(^T) = An + B4Au + B2aAu + B3aAxs(2 丄)An +BiAx3+B25A1,+BlAxi= Axe + B5Ai7 + B^Ai8(μ)由型線升程曲線(2) (3) (4) (5) (6) (7) 一階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程 A1+ 31 A2ZB1COS (B131 /B3) = Α4+2Β1Α5(23)A4+2B2A5 = A7+ π A8/B3COS (B2 π /B3)(24)Α10+Κ π A11/ (B4-B3) = A7- π Α8/Β3(25)Ao + KπAu /(β4 -B3)COS(K7T) = A13 + 2Β4Α14 + 3Β24Α15(26)Au+2B5Au+3B25Al5 = A17 +IB5A1, +π A19/2/(Β6-Β5)(2 )由型線升程曲線(2) (3) (4) (5) (6) (7) 二階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程π1 A1 IB] Sin(B1TrZB3) + 2AS = O_oo.(28)^2A 丨 B23 Β η(Β2π/β3) + 2Α5=0(2Q)2Α14+6Α15Β4+Κ2 π 2A11/ (B4-B3) 2sin (K π ) =0(30)2Α14+6Α15Β5 = 2Α18(31) 由型線升程曲線(5) (6)三階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性列出如下方程K3 313A11/ (B4-B3) 3COS (K 31) +6A15 = O(32)聯(lián)立式(13)…(32)組成一個(gè)含20個(gè)待定未知量Atl — A19的20X21的增廣矩陣，用 MATLAB計(jì)算軟件求解，得到唯一解Atl A19 ；C)將得到的Atl A19及調(diào)整參數(shù)K 一起代入升程曲線⑵ (7)即得到所求凸輪挺柱 升程曲線比 1!6。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合函數(shù)凸輪型線，其特點(diǎn)是所述凸輪挺柱升程曲線h(x)由六段組成h1＝A0+A1x+A2sin(π/B3x) 0≤x≤B1(2)h2＝A3+A4x+A5x2B1≤x≤B2(3)h3＝A6+A7x+A8sin(π/B3x)B2≤x≤B3(4)h4＝A9+A10x+A11sin(Kπ(x-B3)/(B4-B3))B3≤x≤B4(5)h5＝A12+A13x+A14x2+A15x3 B4≤x≤B5(6)h6＝A16+A17x+A18x2+A19sin(π/2(x-B5)/(B6-B5)) B5≤x≤B6(7)式中A0，A1…A6，A7…A18，A19為待定常數(shù)，B6為半包角，K為第一負(fù)加速度段正弦函數(shù)中一可變系數(shù)?？勺兿禂?shù)K使設(shè)計(jì)的靈活性提高；通過(guò)增加四分之一正弦負(fù)加速度段，有效降低了桃尖處的接觸應(yīng)力，保證了較大豐滿系數(shù)使機(jī)構(gòu)獲得最佳充氣效能和平穩(wěn)性。
文檔編號(hào)F01L1/08GK101894179SQ20101020041
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者凌建群, 張斌, 李虎強(qiáng), 褚超美, 邱國(guó)平, 高超 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)