畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告

1、課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計方案比較、選型分析等）
本課題的目的：是對凸輪軸進(jìn)行經(jīng)典理論校核分析，采用有限元法隊凸輪軸和氣門系統(tǒng)進(jìn)行接觸分析，計算其接觸應(yīng)力，分析計算結(jié)果，研究凸輪軸型線以及油膜對接觸應(yīng)力的影響。
本課題的意義：通過對凸輪軸接觸應(yīng)力的分析，可以了解凸輪軸工作中磨損 的情況，并對設(shè)計凸輪軸提供依據(jù)。同時為以后預(yù)防凸輪軸失效，提供參考依據(jù)。
1.1 中、低速柴油機(jī)凸輪(軸)的設(shè)計研究現(xiàn)狀
目前,對船用中低速柴油機(jī)凸輪（軸）的設(shè)計研究已經(jīng)涉及到柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)性能的各個方面,包括型線、挺柱的運動規(guī)律、氣門振動模型、挺柱與凸輪的接觸應(yīng)力、摩擦應(yīng)力等。國外對配氣機(jī)構(gòu)的振動模型、摩擦及配氣相位和可變正時等的研究有一些報道,我國也在致力研究更精確的氣門振動模型、凸輪挺柱副的動力潤滑、非對稱凸輪型線以及凸輪型線的擬合等問題。在凸輪型線設(shè)計中,采用最優(yōu)化技術(shù)以來,經(jīng)歷了靜態(tài)優(yōu)化設(shè)計、動態(tài)優(yōu)化設(shè)計和系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計3個階段。
1.1.1　靜態(tài)優(yōu)化設(shè)計
在靜態(tài)優(yōu)化設(shè)計中,將配氣機(jī)構(gòu)看作絕對剛體,不考慮它在運動時的彈性變形。使用該法設(shè)計凸輪型線,主要用3項指標(biāo)來判別其好壞:
1)靜態(tài)充氣性能。通常用挺柱升程、豐滿系數(shù)和時間-斷面值來表示,希望此值越大越好。
2)靜態(tài)加速度峰值,即挺柱的最大正、負(fù)加速度值。其絕對值越小,凸輪軸的高速動態(tài)性能越好。
3)輪廓面最小曲率半徑或凸輪與挺柱表面的接觸應(yīng)力。設(shè)計凸輪時,應(yīng)避免其曲率半徑過小,否則會導(dǎo)致接觸應(yīng)力過大,使凸輪出現(xiàn)過早磨損。
用靜態(tài)優(yōu)化設(shè)計法設(shè)計的圓弧凸輪,雖然加速度曲線不連續(xù),配氣機(jī)構(gòu)慣性力有突變,但有較大的時間-斷面值。對轉(zhuǎn)速不高的柴油機(jī)來說,它所引起的振動和噪音較小,故在較低轉(zhuǎn)速的柴油機(jī)上還有一定的使用價值。但隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,振動和噪音趨于嚴(yán)重。為解決此問題,人們又用該方法設(shè)計了函數(shù)凸輪,如復(fù)合正弦凸輪和復(fù)合擺線凸輪等,此類凸輪的加速度曲線都是連續(xù)的。但當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)