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來(lái)源:減速機(jī)信息網(wǎng)    時(shí)間:2008-6-13 9:23:19  責(zé)任編輯:lihongwei  

1 概述
  凸輪軸是影響發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)工作質(zhì)量的關(guān)鍵部件,它的功能是保證發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)組有準(zhǔn)確、平穩(wěn)的良好運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪的測(cè)量,主要是為評(píng)定凸輪軸上各凸輪的幾何精度和裝機(jī)后的動(dòng)力特性提供依據(jù),所以,在對(duì)凸輪進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選擇與凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件(挺柱)相同形式和形狀的測(cè)頭,按設(shè)計(jì)要求給出的轉(zhuǎn)角—升程表進(jìn)行測(cè)量,以正確反映凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2 測(cè)頭轉(zhuǎn)換
  測(cè)頭轉(zhuǎn)換,不是指簡(jiǎn)單地將一種測(cè)頭換成另一種測(cè)頭,而是指采用不符合設(shè)計(jì)要求形式和形狀的測(cè)頭進(jìn)行凸輪測(cè)量時(shí)測(cè)量參數(shù)的轉(zhuǎn)換。在測(cè)量中,把不符合設(shè)計(jì)要求形式和形狀的測(cè)頭卸下,裝上符合設(shè)計(jì)要求形式和形狀的測(cè)頭的一組操作稱為測(cè)頭換裝。測(cè)頭轉(zhuǎn)換和測(cè)頭換裝是兩個(gè)截然不同的概念。
  無(wú)論是確定凸輪的檢測(cè)位置,還是測(cè)量凸輪的升程,都應(yīng)采用與凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件(挺柱)相同形式和形狀的測(cè)頭。例如,S195 型柴油機(jī)的配氣凸輪的從動(dòng)件是平面挺柱,測(cè)量時(shí)應(yīng)采用平面測(cè)頭:供油凸輪的從動(dòng)件是滾柱挺柱,測(cè)量時(shí)應(yīng)采用與滾柱挺柱直徑相同的滾柱測(cè)頭?墒牵3J钱(dāng)同一根凸輪軸上各凸輪的從動(dòng)件設(shè)計(jì)要求不同時(shí),本應(yīng)分別采用符合設(shè)計(jì)要求的不同形式和形狀的測(cè)頭進(jìn)行測(cè)量,可是一些測(cè)量者為了省去在測(cè)量過(guò)程中換裝測(cè)頭的麻煩,竟用同一測(cè)頭去測(cè)量凸輪軸上各個(gè)凸輪,這對(duì)某一個(gè)凸輪而言就引發(fā)了測(cè)頭轉(zhuǎn)換問(wèn)題,尤其是在凸輪自動(dòng)測(cè)量時(shí),這種轉(zhuǎn)換測(cè)頭形式和形狀的現(xiàn)象更為普遍。

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圖1 凸輪受檢點(diǎn)相同時(shí)測(cè)頭不同凸輪轉(zhuǎn)角不同

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圖2 將平面測(cè)頭轉(zhuǎn)換為滾柱測(cè)頭時(shí)當(dāng)量轉(zhuǎn)角和當(dāng)量升程的求解

測(cè)頭形式和形狀轉(zhuǎn)換后,改用當(dāng)量升程表測(cè)量,原理上并不存在問(wèn)題。但是現(xiàn)行當(dāng)量升程表,一般均以設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為依據(jù)而不是以設(shè)計(jì)受檢點(diǎn)為依據(jù)來(lái)計(jì)算。也就是說(shuō),如果測(cè)頭轉(zhuǎn)換后與轉(zhuǎn)換前的轉(zhuǎn)角一致,則凸輪受檢點(diǎn)將不同:如果測(cè)頭轉(zhuǎn)換前后受檢點(diǎn)相同,則凸輪轉(zhuǎn)角不同。例如,S195 型柴油機(jī)配氣凸輪的“敏感點(diǎn)”m,采用設(shè)計(jì)要求的平面測(cè)頭測(cè)量時(shí),凸輪轉(zhuǎn)角ap=46°07’16"(圖1a):采用?15mm 滾柱測(cè)頭時(shí),凸輪轉(zhuǎn)角aG=16°53’ (圖1b):采用刀口測(cè)頭時(shí),凸輪轉(zhuǎn)角aD= 6°52’28"(圖1c)。即凸輪同一受檢點(diǎn)的apaGaD。由此可知,測(cè)頭形式和形狀轉(zhuǎn)換后,如仍按設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角來(lái)計(jì)算當(dāng)量升程,則凸輪設(shè)計(jì)受檢點(diǎn)的位置就被篡改了,從而會(huì)由于測(cè)頭轉(zhuǎn)換前后受檢點(diǎn)處凸輪形狀誤差不同,影響凸輪測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,甚至可能造成對(duì)凸輪合格性的判斷錯(cuò)誤(誤廢或誤收)。

3 當(dāng)量升程表

當(dāng)遇到由于測(cè)量工藝條件的限制無(wú)法采用符合設(shè)計(jì)要求的形式和形狀的測(cè)頭時(shí),例如,摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)頂置凸輪軸式的配氣凸輪,必須將搖臂與凸輪型面接觸的擺動(dòng)式柱面的氣門(mén)升程轉(zhuǎn)換成對(duì)心移動(dòng)式平面測(cè)頭的凸輪升程(轉(zhuǎn)換計(jì)算見(jiàn)楊光興等所著《摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理與設(shè)計(jì)》(武漢測(cè)繪科技大學(xué)1993年出版社中第297 頁(yè)),采用平面測(cè)頭才有利于凸輪的加工和測(cè)量。又如S195型柴油機(jī)凸輪軸,設(shè)計(jì)要求配氣(進(jìn)、排)凸輪用平面測(cè)頭測(cè)量,供油凸輪用?15mm滾柱測(cè)頭測(cè)量,如果統(tǒng)一采用?15mm滾柱測(cè)頭,這時(shí)配氣凸輪測(cè)量就進(jìn)行了測(cè)頭轉(zhuǎn)換。同一根凸輪軸上各凸輪統(tǒng)一采用一種測(cè)頭測(cè)量,有利于凸輪自動(dòng)測(cè)量。
當(dāng)量轉(zhuǎn)角—升程的計(jì)算:假設(shè)凸輪最大升程(桃尖)時(shí)的轉(zhuǎn)角為零,當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)某一角度,凸輪與測(cè)頭i點(diǎn)接觸(i為受檢點(diǎn))時(shí),對(duì)平面測(cè)頭來(lái)說(shuō)凸輪轉(zhuǎn)角為ap,對(duì)應(yīng)升程為hp:對(duì)滾柱測(cè)頭來(lái)說(shuō)凸輪轉(zhuǎn)角為aG,對(duì)應(yīng)升程為hG。如設(shè)圖2中的OOi=Li,OiO1=ri+rc,則在?OO1A中
OA=OOi+OiA=Li+(ri+rc)cosap
O1A=(ri+rc)sinap
aG=tg-1{(ri+rc)sinap/[Li+(ri+rc)cosap]}
考慮公式適應(yīng)凸輪輪廓各段,將上式改寫(xiě)為 aG=tg-1{(ri+rc)sinf(ap)/[Li+(ri+rc)cosf(ap)]}
(1)
<在?OOiO1中,根據(jù)余弦定理可得
(ri+rc)2=( ro+hG+rc)2+Li2-2Li( ro+hG+rc)cosaG
展開(kāi)上式化簡(jiǎn)并考慮適應(yīng)各段,得
hG=(ri+rc)cossin-1[Lisinf(aG)/(ri+rc)]+Licosf(aG)-( ro+rc) (2)

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