1. 凸轮轴零件工艺规程设计论文

1200万人民币左右 F1 的造价 F1 是世界上开销最大的体育运动，相信很多人早已听说过。赛车的设计和制作是一件非常复杂的工作，而且保密性极强，赛车上的每个部件不能简单地以价格来衡量。但是，从财务的角度要求，每一个部件必须有一个基本价格。这个价格只能组装出一部可以开动的赛车，如果再加上科研费，设计费，风洞实验费（甚至风洞实验室的造价）, 公开和私下试车费等等，一辆 F1 赛车的造价到底是多少呢? 下面是车辆各组件的价目清单，也许我们可以从中看出一些轮廓： 这就是为什么我们说一辆 F1 赛车的造价就要 100 万英镑的原因，其中以引擎，变速箱, 车身及电子系统的造价最为昂贵。上面的价目并没有包括车队 150 到 500 人不等的高额薪资与设计车辆的成本（风洞测试, 计算机设备之类），加上之后更是惊人，要称 F1 赛车是最昂贵的职业运动显然并不为过。 F1 的车身 F1 车队的设计小组通常在上一个赛季的夏天就已经开始着手讨论下个年度的赛车设计项目。几支志在争冠的大车队甚至在前一年的赛季初就已经开始着手进行下一个赛季赛车的设计。 虽然目前仍有许多车队科技总监还是喜欢带着图纸走来走去，但是这样的景象终究会成为历史的陈迹。F1 赛车的零组件已经讲求到公厘甚至更精密的程序，这已经不是手工可以处理的范围。车轮部分复杂的钛合金组件连计算机都需要超过 36 小时进行切割，很难想像手工处理需费时多久。这就需要借用计算机辅助设计。利用卑鄙的男人输出的资料，计算机控制的精密切割器具开始打造第一具赛车模型。制作这具模型的材质是人造材质 Ureol ，不过它的性质接近天然的木材。利用这个模型，车队可以利用碳纤维生产打造车身的模具。 模具诞生之后，接下来就是手工打造的时间。熟练的技师将碳纤维一层一层地贴在模具上，车身每一个部位因为承受的压力不同而贴上不同层数的碳纤维与不同的排列方向。每一层碳纤维的排列方向决定了车身承受压力将往哪一个方向分散。所以这个程序需要谨慎地执行，吹风机与手术刀此时都会派上用场。F1 赛车的碳纤维层数平均是 12 层，另外在最中央的部分铺设蜂巢结构的铝合金。 费时的碳纤维铺设工作结束后，最后一步就是将车身送进高温与高压的特别烤箱中让每一层碳纤维紧密结合。这样的程序要反复进行三次后一具车身才能算大功告成。烤出第一具车身需费时六周，不过第一具车身制造完成后，后来的车身只需一周即可出厂。 说到 F1 赛车车身，便不得不提及各种应用其上的空气动力学组件。正是由于空气动力学原理在车身和底盘设计上的广泛应用，才使得 F1 赛车可以达到任何赛车都无法比拟的水平和规模。这也是 F1 卓尔不群的原因之一。 对空气动力学在车身设计上应用的研究工作是近 20 年才兴起的。上世纪 60 年代， F1 车队认识到在车身不同地方加装翼板等扰流部件能够有效提高赛车在弯道上的速度，但由于当时缺乏理论体系指导，对这些翼板该加装在什么地方，翼板的面积大小, 角度如何等车队并没有一个成形的概念，大家都在不断的摸索和尝试中。再加上当时的加工工艺并不成熟，翼板在比赛中脱落造成伤亡的例子比比皆是，于是，在赛车上加装空气动力学部件一度被禁止。然而，随着空气动力学理论体系的发展，加上计算机科技的兴起，使车队深入研究空气动力学对赛车影响的想法变成了可能。 一直到了上世纪 70 年代，终于有人想出了得以实现的办法。这个人便是现任麦凯伦车队的首席设计师纽维。他从南安普顿大学毕业时的毕业论文便是以此为题，当时他尚是一个初出茅庐的小子，但是这一石破天惊的想法让他成为了 F1 赛车设计和空气动力学结合的开山鼻祖。 我们知道，赛车的车身是综合考虑减少车身迎风面积和增加与地面附着力以及赛车运动规则而成型的。赛车在疾驶时，迎面会遇到极大的空气阻力，为了减少空气阻力，赛车外形要尽可能呈流线型，座椅靠背倾角便于使车手处于半卧坐姿，以获得较小的迎风面积。通过减小迎风面积并采用扰流装置，借以减小空气阻力，提高速度。赛车车身设计师们必须将影响空气动力表现的各种因素都分析得清清楚楚。 F1 车队在每一?热蓟嵊蒙闲掳娴?不同的空气动力学组件，如果车队间的竞争和自然的力量已经不是车队考虑的重点，那么赛车主办单位 FIA 永远会导入新的规则来限制 F1 赛车的速度。年复一年，空气动力学的专家们通过不断的改良与创新，让空气动力学效益更上一层楼。所以，今日的 F1 赛车堪称是地球上最完美的贴地飞行器。 F1 的发动机 自从 1950 年以来， F1 每年都给最优秀的车手授予世界冠军的称号，自 1958 年开始给最优秀的车队授予冠军称号。发动机是没有正式的冠军。 铝，是当今一级方程式赛车发动机使用最普遍的材料。在 80 年代，铸铁已经全部被较轻的铝取代。铝还取代了镁，因为镁接触水会腐蚀。然而，必须承受强大作用力的运动件还是要用钛和钢来制造。材料基本分配为：铝 63% （汽缸盖、机油盘、活塞）；钢 29.5% （凸轮轴、曲轴、正时齿轮）；镁 1.5% （油泵壳）；碳素纤维 1% （空气罐、线圈罩）；钛 5% （连杆、紧固件）。 制造一台发动机需要 150 名以上的职工，其中 28 名工程师、 20 名制图员、 35 名发动机机械师、 8 名电子专家、 20 名机械工和装配工、 4 名系统工程师、 6 名台架实验技术员、 15 人从事采购、生产和检验，另有 15 人为管理人员。 打造F1引擎的材料大部分仍然是铝合金，外加上少部分的复合材料。FIA规定引擎制造商只能选择10汽缸的设计，主要原因是在现有的规定之下V10引擎最有效率。另一个大家经常注意的地方是引擎夹角，V型汽缸夹角的角度从最早的60度到之后的72度、90度，甚至曾有Renault车厂108度的大夹角V10引擎，F1引擎内的曲轴每分钟旋转超过18000次，10个汽缸内活塞每秒钟的位移超过25公尺。 F1车队每年的预算约有50%用在引擎的研发与制作上。高转速、动力输出惊人的F1引擎，所需的零件都需具备高强度与轻量化的特质。因些会用上多种特殊合金材质，让F1引擎的造价惊人。不含研发费用，每具F1引擎的造价就高达15万美元，而Mercedes-Benz每年需要约制作80～100具F1引擎以供Mclaren-Mercedes车队使用。 各项性能兼具的F1引擎，仍需考量可靠度的问题，一具无法完成比赛的引擎，会让车队的一切努力变得徒劳无功，因此在研发阶段之后，重要的工作就是不断地测试，提高引擎的耐用度与可靠度。不过，F1无法在守旧的科技中寻找答案，要赢就必须冒险，因此就引擎而言，100%的可靠度是不可能的。而引擎工程师仍须继续不断的在马力、油耗、重量、尺寸、高转速，可靠度的矛盾中寻求奇迹，创造新的F1动力

2. 凸轮轴零件工艺规程设计论文题目

Cam释义：

n. 凸轮

n. (Cam)人名；(英、法、西)卡姆

例句：

The public hospital's CAM is funded by entrepreneurs.

这家公立医院的补充和另类医疗得到了企业家的资助。

The student who majored in CAM recently published an academic paper.

这位主攻计算机辅助制造的学生近日发表了一篇学术论文。

词组：

cam mechanism凸轮机构

cam profile凸轮轮廓；实际廓线

cam shaft凸轮轴

3. 凸轮轴制造工艺

①目前外花键主要采用花键铣削加工，精度较高或有螺旋角要求的键齿也采用滚齿机加工，如汽车变速器输入轴花键和重型卡车后桥减速器主动锥齿轮花键。外花键也可采用插削加工，如重型卡车变速器输出轴花键。小模数外花键的无屑加工做为新工艺也逐步得到认可。常用的花键无屑加工有冷挤压、冷轧等，特点是加工效率高，有助于提高花键的强度，如汽车半轴花键，凸轮轴花键等。

②内花键常用的加工方式主要是拉削，精度较好，加工效率高，成本较低，如各种凸缘花键。批量生产中花键的测量基本采用通正规检查方法，同时用齿圈跳动来保证花键的精度。小批量生产的花键采用测量跨棒距的方式来控制花键的尺寸。精密花键也可采用测量中心来抽检精度。

4. 凸轮轴制造工艺流程

汽车发动机装配流水线工艺流程全程如下：

　　1、缸体底面朝下，缸体、曲轴、凸轮轴投料、清洗、吹风、柴油机型号、标号打印。

　　2、缸体翻转180°后，打号确认。

　　3、缸体翻转后缸体底面朝上。

　　4、松瓦盖、卸瓦盖、安装上下轴瓦片、安装活塞冷却喷嘴、插入凸轮轴打入键、安装凸轮轴止推片、吊放曲轴、打入键。

　　5、打入前端销、打入前端主油道碗型塞、安装前端双头螺栓、装右端丝堵、安装主轴承盖及曲轴止推片并拧紧。

　　6、打入后端销，打入后端主油道碗型塞、装后油封座、装机油泵、装齿轮冷却喷嘴（安装增压器回油接头）。

　　7、缸孔涂油、装入活塞、装连杆盖、拧紧连杆螺栓、内装件检查。

　　8、安装柴油机前端板、安装凸轮轴齿轮、安装惰轮轴、惰轮、安装曲轴齿轮、安装前盖板（包括前盖板涂胶）。

　　9、安装机滤器总成、油底壳涂胶、安装油底壳并拧紧。

　　10、内装件确认、安装油尺套管、安装减振器、安装挺柱、柴油机型号、编号托印、记入发动机记录表。

　　11、连杆打号、分解、清洗后

5. 凸轮轴零件结构工艺分析

按凸轮轴数目的多少，可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)两种。单顶置凸轮轴就是只有一根凸轮轴，双顶置凸轮轴就是有两根，这是太直白的解释。

单顶置凸轮轴在气缸盖上用一根凸轮轴，直接驱动进、排气门，它具有结构简单，适用于高速发动机。以往一般采用的侧置凸轮轴，即凸轮轴在气缸侧面，由正时齿轮直接驱动。为了把凸轮轴的转动变换为气门的往复运动，必须使用气门挺杆来传递动力。这样，往复运动的零件较多，惯性质量大，不利于发动机高速运动。而且，细长的挺杆具有一定的弹性，容易引起振动，加速零件磨损，甚至使气门失去控制。

6. 凸轮轴的制作工艺

凸轮轴偏心轮就是指这个轮的中心不在旋转点上，一般指代的就是圆形轮，当圆形没有绕着自己的中心旋转时，就成了偏心轮。偏心轮也是凸轮的一种，一般来说偏心轮主要的目的是产生振动即可，像电动筛子，手机里面的振动器都是用偏心轮，大部分偏心轮都是圆形轮，因为圆形轮制造方便，工艺简单。

7. 凸轮轴加工工艺分析

1.圆柱齿轮传动

上置式凸轮轴及下置式凸轮轴的，气阀机构，大多釆用圆柱形正时齿轮传动，曲轴齿轮经过中间齿轮与凸轮轴齿轮啮合。正时齿轮多用斜齿，保证啮合平稳，减少噪音。齿轮用钢或铸铁制造。优点：结构及工艺简单，拆装方便，工艺可靠。但对于上置式凸轮轴采用齿轮传动时，中间齿轮数多，增加了复杂性和重量

2.锥齿轮传动

这种传动方式多用于轻型高速大功率内燃机顶置式凸轮的传动上，因为凸轮轴远离曲轴，所以采用锥齿轮与立式弹性轴来传动。它的特点是：结构紧凑可靠，但很复杂，拆装不方便。

3.链条式传动

链条式传动采用于某些上置式凸轮轴气阀机构上，能使气阀机构免受惯性载荷的作用，这种装置要求链条的质量高，工作中链条应具有一定的张力，以免发生脱链，因此装有止松链轮，调整止松链轮的位置即可改变链条的张力，其特点：工作可靠性好，但耐性不及齿轮传动装置