现代汽油发动机用正时齿形链系统动态特性分析及试验研究

【摘要】随着对汽车发动机性能要求的不断提高，正时齿形链系统越来越广泛的应用到发动机配气机构中。但是由于国内对正时齿形链系统的研究起步较晚，尚不具备自主研发能力，关键核心技术长期被国外垄断。基于正时齿形链系统研究现状，论文依托吉林省重大科技专项课题“现代汽油发动机正时齿形链系统开发关键技术研究”，针对该课题设计开发的某款汽油发动机用正时齿形链系统进行了动态特性分析以及试验研究。论文的研究成果对提升我国现代汽油发动机用正时齿形链系统的自主研发能力具有重要的理论参考意义。论文首先在系统阐述四冲程汽油发动机工作机理的基础上，详细介绍了汽油发动机的换气过程，从而引出了正时齿形链系统在配气机构中的重要性，进而概述了正时齿形链系统的基本开发流程。其次，论文在完成链传动系统传动特性分析的基础上，探究了多边形效应的产生原因，推导出了齿形链系统啮合过程中横向波动和纵向波动量理论计算公式，并且计算出了与某款汽油发动机用正时齿形链系统具有同节距的传统链板与同齿数的传统链轮啮合过程中横向波动量和纵向波动量的计算值。为了验证某款发动机用正时齿形链系统的设计能否满足噪声和振动方面的需求，借助多体动力学手段，对该款正时齿形链系统中三种链轮与链板啮合过程进行了CAE分析，把横向波动量和纵向波动量的仿真值与传统链条与链轮啮合过程的计算值进行了对比研究。然后基于系统的局部波动分析，利用现代多体动力学软件，在多边界条件约束下，对某款发动机用正时齿形链系统进行了动态特性研究，从链条张力、正时偏差、标记链节运行轨迹、液压张紧器柱塞作用力、柱塞位移五个方面对该系统进行了运动学和动力学分析，从仿真层面上对该正时齿形链系统的进行了验证。最后，简单介绍了某款发动机用正时齿形链系统台架试验的两种测定方法：试验推导法和理论计算法，然后对某款发动机用正时齿形链系统进行了链条张力的测定，并将测定结果与系统CAE分析结果进行了对比研究，从而验证了该正时齿形链系统的设计可行性。论文的研究成果为现代汽油发动机用正时齿形链传动系统的设计提供了有力的理论支撑，有助于提升我国现代汽油发动机用正时齿形链系统的自主研发能力，加快正时齿形链系统开发设计体系的建立，推进了正时齿形链系统国产化的进程。
【作者】刘高洋；
【导师】冯增铭；
【作者基本信息】吉林大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】正时齿形链系统；波动分析；动态特性分析；试验研究；

【参考文献】
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