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大连交通大学2010届本科生毕业设计（论文）实习（调研）报告
实习(调研)报告
一、课题的来源及意义
我们知道，进入气缸燃烧室混合气量愈多，它燃烧时放出热能愈大，爆发力也愈强。对于某一具体的发动机而言，它的燃烧室总容积是一定的。要想往燃烧室内多充混合气，必须让混合气的压力要高，温度要低。但由于混合气必须通过进气管才能进入气缸，在流动过程中不免产生阻力使充气压力下降；此外由于上一循环终了后残留气缸内的高温废气以及相邻部件的高温，加热了刚刚进入气缸的混合气，所以要百分之百地达到这个要求是很困难的。发动机设计师们一般都从改进结构有利于降低进气和排气阻力、进气和排气门开启和持续时间着手，使进气和排气量尽可能地保持充分。
气门在发动机上是个很重要的部件，它们必须按准确的时间开启或关闭。俗称（配气机构）按气门布置形式可分顶置式和侧置式。按每个气缸气门数目分有 二气门式、三气门式、四气门式甚至更多。
最常见的气门布置形式是顶置式，它的进气门和排气门吊挂在缸盖上，大头在下，小头在上，配气机构是保证各气门适时开闭的。
如上所述，为了按准确的时间使气门开启和关闭，必须有一套配气机构。
配气机构:由凸轮轴、下摇臂、推杆、上摇臂、摇臂轴、气门弹簧及气门导管等一些相关部件组成。在此一一叙述。
配气机构的作用是及时的将可燃混合气吸入气缸和及时的将气缸中的废气排出，以保证发动机的正常工作。配气机构是实现发动机进气过程和排气过程的控制机构,它的作用是按照发动机的工作次序按时打开和关闭进、排气门,使新鲜空气或可燃混合气进入气缸把燃烧后的废气从气缸内排出。配气机构要有足够的气体流通面积,要保证适时地开启与关闭进排气孔.使废气充分地排除干净,尽可能地吸进新鲜可燃混合气，配气机构要求简单,工作可靠,调整维修方便。
（一）、二冲程发动机的配气机构
在二冲程发动机中，配气机构(进气方式)指活塞阀、簧气阀和旋转阀控制进气和换气的机构。这里只重点讲述四冲程发动机的配气机构。
（二）、四冲程发动机的配气机构
四冲程发动机的配气机构主要包括凸轮轴、进气门和排气门、气门座、气门弹簧及锁紧装置、气门导管、时规链条、正时齿轮、（气门顶杆、顶杆导管、）摇臂、摇臂轴等零件组成。其作用是控制进，排气孔的打开和关闭，借此控制进、排气。
（三）、JL100型四冲程发动机配气机构的工作原理是
通过曲轴上的正时主动链轮，正时从动链轮正时链条，把动力传递给凸轮轴，凸轮轴上 1
面的凸轮驱动摇臂，并通过摇臂的杠杆作用，克服气门弹簧的弹力，驱动气门，气门的回位是靠气门弹簧的弹力完成的。这种配气机构，曲轴离摇臂远，一般要采用精密高速传动链来传动。JL100摩托车的配气机就属于顶置式凸轮轴配气机构。
二、配气机构的组成和工作情况
各式配气机构中，按其功用都可分为气门组和气门传动组两大部分。气门组包括气门及与之相关联的零件，其组成与配气机构的型式基本无关。气门传动组、是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件，其组成视配气机构的形式而有所不同，它的功用是定时驱动气门使其开闭。
1.气门顶置式配气机构 进气门和排气门都倒挂在气缸盖上，其组成如图3—1所示。气门组包括气门、气门导管、气门座、弹簧座、气门弹簧、锁片等零件；气门传动组一般由摇臂、摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成。
气门顶置式配气机构的工作情况是：当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时，由曲轴通过传动机构驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱以后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在弹簧张力的作用下开度逐渐减小，直至最后关闭。压缩和做功行程中，气门在弹簧张力的作用下严密关闭。
气门顶置式配气机构根据凸轮轴的位置有以下三种型式：
(1)凸轮轴下置式配气机构；凸轮轴装在曲轴箱内，直接由凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮相啮合，由曲轴带动。气门传动组包括上述全部零件，其应用最为广泛。
(2)凸轮轴中置式配气机构：凸轮轴位于气缸体的上部。为了减小气门传动机构的往复运动的质量，对于高转速的发动机，可将凸轮轴的位置移到气缸体的上部，由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆。该形式的配气机构因曲轴与凸轮轴的中心线距离较远，一般要在中间加入一个中间齿轮(惰轮)。
(3)凸轮轴上置式配气机构：凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，没有挺柱和推杆，使往复运动的质量大为减小，对凸轮轴和气门弹簧的要求也最低，因此它适用于高速强化发动机。
四行程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两圈，各缸的进、排气门各开启一次，即凸轮轴只转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2：1。
2.气门侧置式配气机构 进气门和排气、门都装置在气缸体的一侧。
3.配气机构的故障：配气机构的故障主要有配气相位失准和配气机构异响。配气相位失准主要是同步带安装位置不正确或同步带齿形磨损引起滑转，遇此故障
应立即更换同步带，并按发动机拆装的有关内容重新安装同步带。配气机构异响的故障诊断与排除如下所述。
(一)凸轮轴响
1.现象
(1)在发动机上部发出有节奏较钝重的“嗒嗒”声。
(2)中速时明显，高速时响声杂乱或消失。
2.原因
(1)凸轮轴轴向间隙过大，产生轴向窜动。
(2)凸轮轴有弯、扭变形。
(3)凸轮工作表面磨损。
(4)凸轮轴轴颈磨损，径向间隙过大。
3.诊断与排除
(1)按上节有关内容检查凸轮轴轴向间隙。如其轴向间隙过大，则应更换止推板；严重时，应更换凸轮轴。
(2)如凸轮轴轴向间隙正常，则表明有凸轮轴弯扭变形、此轮磨损或凸轮轴轴颈磨损等不良现象。此时，应分解配气机构，查明具体原因，视情更换凸轮轴。
(二)气门脚响
1.现象
(1)发动机怠速时，气缸盖罩内发出有节奏的“嗒嗒嗒”的响声。
(2)发动机转速升高，响声增大。
(3)发动机温度变化或作断火试验，响声不变。
2.原因
(1)气门间隙调整不当
(2)气门杆尾端与气门间隙调整螺钉磨损。
(3)气门间隙调整螺钉的锁紧螺母松动。
(4)凸轮磨损或摇臂圆弧工作面磨损。
3.诊断与排除
(1)拆下气缸盖罩，检查气门间隙调整螺钉的锁紧螺母是否松动；检查气门间隙值，并视情重新调整。
(2)检查气门杆尾部端面和调整螺钉的磨损情况，必要时更换气门或调整螺钉。
(3)检查凸轮与摇臂圆弧工作面的磨损情况，视情更换凸轮轴或摇臂。
(三)气门弹簧晌
1.现象
(1)发动机怠速时有明显的“嚓嚓”的响声。
(2)各转速下均有清脆的响声，多根气门弹簧不良，机体有震抖现象。
2.原因
气门弹簧过软或折断。
3.诊断与排除
(1)拆下气缸盖罩，用旋具撬住气门弹簧，若弹簧折断可明显地看出。弹簧折断应予以更换。
(2)仍用旋具撬住气门弹簧，怠速运转发动机，若响声消失，即为该弹簧过软。弹簧如过软，必须更换。
(四)气门座圈响
1.现象
(1)有节奏的类似气门脚响，但比气门脚响的声音大很多。
(2)发动机转速一定时，响声时大时小，并伴有破碎声。
(3)发动机中低速运转时，响声较清脆，高速时响声增大且变得杂乱。
2.原因
(1)气门座圈和气缸盖气门座圈座孔配合过盈量不足。
(2)气门座圈镶入气缸盖气门座圈座孔后，滚边时没有将座圈压牢。
(3)气门座圈粉末冶金质量不佳，受热变形以致松动。
3.诊断与排除
拆下气缸盖罩，经检查不是气门脚响和气门弹簧响，即可断定为气门座圈响。分解配气机构后进一步检查，必要时，铰削气门座圈座孔，更换松动的气门座圈，并保证其压入后有足够的过盈量。
三、课题研究的目标
培养从事夹具应用与开发方面工作所需的基本技能：查阅科技资料、、夹具设计等知识，为毕业后打下良好基础。使学生把所学过的一些机械方面的基础知识,机械制造工艺学,夹具以及和当前最常用的画图软件CAD,有机的结合起来,培养学生的系统设计能力,为将来工作或进一步深造打下基础.通过设计使学生熟悉加工件的工艺分析过程,设计出最佳工艺方案.通过刀具的合理选择以及夹具的实际设计,提高学生的分析问题,解决问题的能力,更重要的是让学生的绘图能力有进步的提高.四、课题研究的内容
本课题主要研究的内容为:配气机构横臂零件工艺规程设计及铣、钻夹具设计。
五、课题研究的方法和手段
1．设计前的基础准备
(1).研究产品对象.(2).熟悉配气机构.(3).夹具制造知识.2.夹具设计的工艺准备
(1).对零件图进行工艺性分析
(2).对夹具结构的初步分析.(3).选定铣床、钻床.(4).绘制夹具坯图。
3.设计夹具
(1).夹具结构的拟定与比较.(2).绘制夹具总装图.(3).夹具图样的修订与定型.六、实验方案的可行性分析
1.个人的知识准备、开发能力方面
本人基本了解夹具设计和原理，夹具方面的基础知识掌握的也比较牢固，有过课程设计和在多家工厂实习的经验，设计部件的层次比较清晰，对电脑绘图软件有基本的了解，学习新事物的能力较强。
2.开发工具方面
AutoCAD2007软件
七、课题研究的进度安排
毕业设计总共14周，大致安排如下：
第1周：接受任务书，理解设计课题的主要任务，查找相关的中外文资料，调查国
内外现状，写相关调研报告，初步完成外文翻译工作。
第2周：进一步细化调研报告何外文翻译。
第3周：提交调研报告和完成外文翻译。
第4周：对零件分析，绘制零件工作图。
第5周：学习AutoCAD2007软件及夹具相关知识。
第6周：初步设计夹具总体结构。
第7周：配气机构横臂零件工艺规程设计
第8周：完善配气机构横臂零件工艺规程设计
第9周：配气机构横臂零件铣、钻夹具设计
第10周：完善配气机构横臂零件铣、钻夹具设计
第11周：进一步完善所有设计内容。
第12周：撰写毕业设计说明书，调整排版格式并打印装订。
第13周：接受指导教师和评阅人对毕业设计论文的评阅工作，提出毕业答辩申请 第14周：参加毕业答辩。
八、可具备的实验条件
硬件环境：CPU：Mobile Intel(R)Pentium(R)4-M 2.40GHz
内存：1G
软件环境：操作系统：Microsoft Windows XP Home Edition sp2
开发工具：AutoCAD2007软件
浏览器：Microsoft Internet Explorer 6.0
九、参考文献
1、《现代制造工艺设计方法》。段明扬主编2007年1月。广西师范大学出版社
2、《现代机械制造工艺设计实训教程》。段明扬主编 2007年1月。广西师范大学出版社
3、《机械制造工艺设计简明手册》。李益民主编1999年10月。机械工业出版社
4、《切削用量简明手册》。艾兴等编2000年3月。机械工业出版社
5、《机床夹具设计手册》。王光斗等主编2000年11月。上海科学技术出版社
6、《金属机械加工工艺人员手册》。上海科技出版社。
7、《机床夹具设计原理》。龚定安等主编
8、《机械制造技术基础》。华楚生 主编2000年4月。重庆大学出版社
