摘要：为给水下航行器提供所需的动力,设计出一种新型凸轮发动机。对新型凸轮发动机的点火起动过程进行研究,运用热力学、动力学、空气动力学等理论,分别对燃烧室药柱燃烧过程、发动机配气过程、气缸工作过程和发动机运动过程用微分方程进行描述,建立凸轮发动机点火起动过程的仿真模型,并选用定步长四阶两点龙格—库塔的微分方程数值解法,运用Matlab软件编制仿真程序,对发动机进行点火起动过程的动态仿真,仿真结果表明,该发动机具有良好的起动特性,符合水下航行器的快速起动要求。仿真结果与台架试验结果一致,验证了新型凸轮发动机结构设计的可行性和仿真模型的正确性。所建立的模型可为分析台架点火起动试验中出现的问题、选择燃料进入时间提供理论依据,同时可以为分析水下航行器的起动过程提供参考。

摘要：以滚轮斜置式鱼雷凸轮发动机为研究对象,运用共轭曲面啮合理论对凸轮工作曲面方程、接触角方程以及诱导主曲率进行了分析,并通过实例验证,为该型发动机的设计、生产提供了理论依据。

摘要：以滚轮斜置式凸轮发动机的凸轮为研究对象,建立了凸轮的工作曲面方程。采用范成法对该凸轮工作面进行了加工,并用三坐标测量机对加工成型的工作面进行了实测。在凸轮工作面实测数据的基础上提出计算活塞前后滚轮中心之间距离的方法,为活塞滚轮轴孔的加工提供了依据。

摘要：水下航行器凸轮发动机的凸轮机构是其主要受力部件,在设计过程中必须进行强度校核。通过对凸轮和圆柱滚轮的接触情况进行分析,运用微分几何理论导出了凸轮的工作曲面方程和接触点的诱导法曲率模型,采用弹性力学中的赫兹理论,建立了凸轮机构的接触应力模型,并进行了算例分析。仿真模型能准确地计算水下航行器凸轮发动机凸轮机构的接触应力,可为其设计和参数的选择提供理论依据。

摘要：在对置式凸轮发动机运动学与动力学分析及热力学建模与仿真的基础上,讨论配气机构结构参数对其动力特性的影响。以发动机最大平均指示功率和最小指示比耗量为目标,以配气机构的6个基本参数为设计变量,利用离散变量型网格法对配气结构参数进行了优化,采用最优化结果重新进行了发动机热力学仿真,并对优化前后的发动机各项参数和性能指标进行了对比,进一步探讨了对置式发动机方案的可行性及合理性。

摘要：为了分析评估对置式凸轮发动机的性能状态,在该发动机关键部件运动学与动力学分析基础上,建立发动机热力学模型,利用改进的龙格-库塔算法进行热力学模型求解与性能仿真。研究结果验证该特种空间发动机在工作原理和结构设计上的可行性,提出若要进一步提高发动机的热效率,发挥对置式结构的优点,必须对发动机尤其是配气机构的结构参数进行进一步优化。

摘要：随着机械系统不断向小型化、轻量化方向发展,围绕小体积、高能效及高功率密度发动机传动机构的构型研究一直是该领域的研究热点.本文以一种活塞直驱输出凸轮的反凸轮机构为对象,在系统分析机构的结构、工作原理及工况特点的基础上,探讨了适用于活塞-凸轮机构高能效转换的运动函数形式.在此基础上,建立了圆柱凸轮的曲面方程、凸轮曲面与活塞滚子间的诱导曲率及其啮合角的解析式.随后,分析了影响凸轮机构几何特性、力与运动的传递特性及凸轮曲面与滚子间滑动率的主要因素,进一步建立了凸轮曲面与滚子避免产生曲率干涉的参数设计条件.最后,根据任选的活塞行程等工况参数,设计出可行的反凸轮机构尺度参数算例,并在Adams环境下建立了样机的仿真模型,经样机仿真结果与所设计的运动规律理论曲线比较,验证了设计方法的有效性.研究结果为活塞直驱发动机的凸轮机构尺度设计提供了一种有效的方法.