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配气机构是柴油机的主要运动件,它的主要功能是实现柴油机的换气过程。根据气缸的工作次序,配气机构定时地开启/关闭进气门/排气门,以保证气缸吸入新鲜空气和排除废气。在柴油机设计中,配气机构设计占有重要地位。其设计质量不仅直接影响柴油机的技术性能、工作可靠性、耐久性和平稳性,而且还决定了发动机的结构紧凑性和制造、使用的成本。因此,国内外对配气机构的研究都非常重视。 进排气滚轮挺杆机构是配气机构中气门驱动机构的必要部件和主要摩擦副。它的作用是传递凸轮的运动和推力。它将凸轮的旋转运动转化为往复运动,同时将这种运动传递给摇臂,从而驱动进排气门的开关。目前,进排气滚轮挺杆机构有三种形式:滑动式、滚动式、滚动摇臂式。其中滚轮轴的高耐磨性、高强度及运动副之间良好的润滑性能是设计重点。 CW250柴油机是我国自主研制的中速大功率柴油机。在最初的设计方案中,其进排气滚轮挺杆机构采用了滚动式,滚轮轴与滚轮直接形成运动副。润滑形式为自然压力下的润滑油(摇臂轴座内的回油)淋入式润滑。在台架可靠性试验中,出现了一次滚轮粘结现象。而在进入小批量市场验证阶段以及出厂试验中,出现呈批次的进排气滚轮、滚轮轴、凸轮轴粘结现象。 本论文主要介绍在原进排气滚轮挺杆机构的基础上,在安装结构尺寸不变的前提下对250柴油机进排气滚轮挺杆机构进行优化设计。优化设计采用流体静压润滑方式,重点是减小摩擦,建立摩擦副之间良好的润滑。评价润滑的效果,最主要的指标是运动副之间的最小油膜厚度。本文优化设计的主要内容有:在滚轮轴与滚轮之间增加衬套、加大滚轮轴直径、设计滚轮轴与衬套之间的间隙、控制润滑油工作温度的确定、润滑系统的优化设计等。剖析了衬套、滚轮轴尺寸、轴与衬套之间的间隙、润滑油工作温度、零部件加工精度对最小油膜厚度的影响。通过上述因素的优化,达到了满足润滑要求,提高可靠性的目的。