468Q汽油机正时传动系统设计开题报告

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

中 北 大 学

毕业设计开题报告

学 生 姓 名： 学 院： 专 业： 设计(论文)题目：

指导教师:

2014 年 3 月 10 日 吕亚运

学 号： 1001024142 机械与动力工程学院 能源与动力工程

468Q汽油机正时传动系统设计

张志香

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

毕 业 设 计 开 题 报 告

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

体上讲，皮带传动系统的摩擦损失比链条传动要低 30%左右；基于气门机构与正时传动 系统的摩擦损失之和占整个发动机的总摩

擦损失的 20%[13]的假设下，带传动的燃油消耗 相对于链传动下降 2%, 排放性能方面也有所优势； 通常链传动的整体噪音水平比皮带传 动高 2-5dB,且链传动产生的“啸叫”金属噪音更让人难以忍受。 对正时带的研究集中表现在载荷、振动、类型、控制以及使用等方面。 正时带传动的失效形式主要有两种， 即达到剪切疲劳极限而产生齿根断裂和达到拉 伸疲劳极限而产生跳齿[14]。大量实验和研究表明其主要失效形式是剪切疲劳。因此在关 于正时带寿命的实验中，研究人员一般都把注意力放在正时带剪切疲劳上面。齿带剪切 疲劳与很多因素有关，如材料的机械性能(特别是材料刚度) 、齿带齿数和凸轮轴齿轮 齿数、带宽、带的张紧度、包角的大小、带的切向和法向载荷以及带的运行环境(温度、 湿度等)[15]。上世纪 90 年代，通过实验，研究人员得出了载荷、带本身与寿命之间的 大致关系[16]。如今，研究人员又引进了更多影响因素，得出了更为精确的方程[17],通过 对各因素的测量，已经能比较准确的掌握带的运行寿命，对正时带的生产质量产生了不 可估量的指导意义。 齿带传动与齿轮传动、链传动的标志性区别就是它的齿和过程无冲击性，振动少， 噪声小。但随着人机工程“宜人化”要求的提高，环保意识的增强，对正时带传动噪声 的研究也在加强。人们尝试过很多检测、研究振动的方法，常见的就是在带传动中加入 各种传感器。但是由于正时带的运行速度很高，使用传感器测试振动的方法受到限制。 随着激光技术和微电子技术的发展与应用，振动研究有了新的突破，以激光技术引导的 振动分析技术已达到很高的精度。 一个很好的例子就是激光轨迹多普勒振动计(TLDV) [18] 的运用，使人们开始掌握正时带的振动规律，为进一步减小振动和消除噪声提供实验数 据。 带的类型研究主要包括两个方面：带的结构和形状，带的材料。研究人员发现根据 使用条件的不同，适当的改变齿形带的结构和形状可以带来意想不到的效果。例如螺旋 正时带(Helical timing belt)的发明，这种正时带由一系列的窄带组成，运行时噪声 较小且传动精度也较高。如今，人们对螺旋正时带的误差性能及噪声特性等方面做了许 多工作，并得出了一些重要的结论[19]。在材料的选用上，由于橡胶的特殊性质，学术界 一直认为它最适合做正时带。 在橡胶材料中使用不同的配方， 可以获得多种不同的效果。 目前国内外对橡胶材料的研究很多，但几乎都是在原有模式上做些细微的变化，效果不

2

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

是很明显。于是，依靠带孔实现传动的金属正时带应运而生，其特点

是塑性好，张力大， 惯性小，适应性强等。但将其运用于车用发动机正时传动系统还处于初级研究阶段。 为了让正时系统按照预期的节奏工作，就需要引入正时运动控制。过去几乎都是用 PI、PD 和 PID 电路来进行正时控制，进入 21 世纪，人们提出了更加复杂的机电线性控 制正时传动的方法[20]。正时传动控制具有快速动力响应和准确轨迹追踪性能，但由于汽 车采用曲轴驱动的原因，这种类型的控制方法目前还没运用到汽车上来，但其高效控制 可提升汽车的安全性能及运动性能，很可能成为正时带传动新的热点。 正时带的使用主要分为两个方面，一是质量检验，二是安装技术[21]。如今使用的正 时带一般都能保证在预定的寿命期内正常使用，并且更换比较方便，使用者不需要太多 专业知识就可自行更换。 由于汽油机正时传动系统其它部件如曲轴带轮、 凸轮轴带轮及正时带张紧轮的设计 对正时系统各方面性能的影响相对较小， 且现有的一些相关研究文献对其细节优化已日 趋完善，故目前对这些部分进一步的研究相对较少。

3

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

参考文献： [1] 张志香，苏铁熊，郑国璋.469Q 汽油机正时传动系统的研究[J].机械传动，2011, 35(3):37-39. [2] 杨柏青.汽车发动机构造[M].重庆：重庆大学出版社，2009,65-88. [3] 张晓蓉，朱才朝，吴佳芸.内燃机配气机构动力学分析[J].重庆大学报(自然科学 版) ,2008,31(3):294. [4] 陈家瑞.汽车构造(上册)[M].第 3 版.北京：机械工业出版社，2009,85. [5] 靳红玲，杨青，白·佈仁乌力吉.698Q 汽油机正时传动系统的设计研究[J].车用发 动机，2010,(1):24. [6] 邱建新，许晓东.正时带的国内外发展和研究现状[J].机械传动，2007,31(3) : 100-103. [7] 杨玉萍，钱永明，沈世德.同步带传动纵向振动的分析[J].机械传动，2002,26(4): 38-40. [8] 杨玉萍， 张小美， 沈世德.同步带传动系统横向振动的分析研究[J].机械传动， 2003, 20(1):28-30. [9] 訾斌,姜洪源,关莉，等.新型高齿同步带载荷特性的分析研究[J].哈尔滨工业大学 学报,2002,34(4):441 -444. [10] 张审林.同步齿形带传动的可靠性优化设计[J].西安公路交通大学学报，2000, 20(1):105-107. [11] 蒋文娟.正时皮带和正时链条，哪种形式更好[N].车友报，2011-09-21(12). [12] 展进， 潘利群.正时皮带传动及其在发动机的经济性和 NVH 特性方面的优势[J].中 国橡胶，2010,22(26):21-24. [13] Elichi Kamiyama,Daisuke Yamada,Tokao Suzuki,etc.Study of low friction engine[J].Toyota Technical Review,2001,50(2):45-50. [14] Salzman,RH.,Ciemniecki,S.L.Reliability Predictions Using Probabilistic Methods And Key Life Testing[N].SE Paper,1997,972587. [15] Nestor A.karolev,Peter W.Gold.Load Distribution of Timming Be

lt Drives Transmitting Variable Torques[J].Mech mach Theory,1995,30(4):533-567. [16] Dalgamo,K.W.,Day,A.J.,Childs,T.H.C.,etc.Automotive Camshaft Timing Belt

4

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

Life Appraisal.Plastics,Rubber,And Composites Processing And Applications[J],1991,16(3):171-178. [17] Ioan F.Campean,Andrew J.Day,Steve Wright.Camshaft Timing-Belt Reliability Modelling[A].Proceedings Annual Reliability And Maintainability Symposium[C],2001,377-382. [18] Castellini,E.Cupido,N.Paone,E.P.Tomasini.Tracking Laser Doppler Vibrometer For Linear Motion:Application to a Timing Belt[A].Advances And Applications[C],2000,194-200. [19] Ueda,H.Kagotani M.,Koyama T.,etc.Noise and Life of Helical Timing Belt Drives[J].ASME J.Mech.Des.,1999,121(2):274-279. [20] Asif Sabanovic,Onur Sozbilir,Gokhan Goktug,etc.Sliding Mode Control of Timing-Belt Servosystem[A].IEEE[C],2003,684-689. [21] Dan Marinucci.本田 DOHC 发动机正时皮带的校准技术[J].汽车维修与保养， 2001, 9:19-20.

5

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

毕 业 设 计 开 题 报 告

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

在设计正时传动系统保护罩壳的外形轮廓时， 应考虑罩壳内侧距离带轮与带切点处 齿形带外侧表面的距离为 3-5mm。同时，罩壳设计应光滑过渡、结构紧凑且利于检查同 步带的松紧。

7

468Q汽油机正时传动系统设计开题报告。

毕 业 设 计 开 题 报 告

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7fm4.html