毕业设计 配气机构的设计讲解

1、 毕业设计说明书 配气机构的设计 姓 名: 所属院校： 专 业: 班 级: 学 号: 指导教师： 配气机构的设计 内容摘要】【它是按照发动机 气门配气机构是四冲程柴油机所特有的机构，的点火次序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭进、排气门，完成换气过程。因此配气机构要满足：进、排气的定时和准确；气门关 闭要严密可靠；气流阻力要小；结构简单拆装方便。凸轮轴传动机构三部分气门传动组、 气门配气机构由气门组、组成。气门组主要由：气门、阀座、气门导管、气门弹簧和连接键组型柴油机采用不带阀壳气门组气门的开启和关闭是靠传动195B成，型柴油195B机构来实现的，传动机构可分为机械和液压传动机构。机采用下置

2、式传动形式，由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、摇臂座、摇臂凸轮轴与曲轴之间的传动机构与柴油机的型式、调整螺钉等组成。轴、一般有齿轮气门传动机构的型式等有关，凸轮轴与曲轴的相对位置、型柴油机采用齿轮传动，柴油机曲轴与凸轮轴195B传动和链传动。1. ：的传动比为2直接影响着发动机的性能，, 配气机构控制发动机进排气过程. 是衡量发动机可靠性的指标之一 伍立 寇志奎 员：杨尚俊 本组 成 伍立 准 备：杨尚俊 寇志奎 资料 测绘、制图：杨尚俊 伍立 说明书定制：寇志奎 伍立 审：杨尚俊 校 寇志奎 27 40 47 前端 26 28 35 后端 目录 概述 1、配气机构的功用6 . 2、配气机构的设计要求

3、6 . 3、配气机构计算参数的确定.7 .一、凸轮轴的设计： 1、凸轮轴的设计要求7 .2、凸轮轴的结构7 .3、凸轮轴的选材7 .4、凸轮轴的支承轴颈轴承的材料7 . 5、凸轮轴的定位方式7 .6、凸轮轴的最小尺寸定位方式.7 .7、凸轮轴的热处理工艺8 .8、凸轮轴的损坏形式8 .9、凸轮轴的计算9 .二、凸轮的设计 1、凸轮设计的要求.10 .2、凸轮基圆设计.11 . 13 基圆半径的确定. 13 凸轮位置的确定. .14 配气相位与凸轮的作用角. 14 凸轮顶部的圆弧半径.三、挺柱的设计 1、挺柱的结构10 .2、挺柱的材料15 .3、平面挺柱导向面与导向孔之间挤压应力的计算16 .

4、4、平面挺柱的最大速度16 .5、凸轮与挺柱间接触应力的计算17 . dL按照下面的公式确定与长度6、挺柱导向面直径 18 rr.7、挺柱头部球面支座的设计19 .8、凸轮和挺柱的主要损坏形式及其预防19 .四、推杆的设计 1、推杆的功能20 .2、推杆的材料.20 .20 推杆的结构形式3、.4、尺寸设计20 .5、推杆稳定性安全系数的确定20 .6、推杆球头与挺柱球面支座，推杆球头与摇臂调节螺钉球面支座间接触应力的计算21.五、摇臂的设计 1、摇臂的工作原理22 .2、摇臂的结构.22 .3、摇臂比.22 .4、摇臂润滑22 .5、摇臂的定位23 .6、摇臂的材料23 .7、摇臂与气门杆顶

5、面间接触应力的计算23 .六、气门组的设计 1、气门的设计25 . 25气门设计的基本要求） ? 1.25气门的工作条件分析 2) ? .26气门材料的选择） 3.? .27气门头的设计） 4 ? .29气门杆的设计） 5 ? .2、气门旋转机构的设计30 .3、气门座圈的设计30 .4、气门导管的设计32 .5、气门的主要损坏形式和预防措33 七、气门弹簧的设计 1、气门弹簧的设计要求34 .2、气门弹簧的作用35 .3、气门弹簧的工作条件35 .4、气门弹簧的结构35 .5、气门弹簧的选材35 .6、气门弹簧特性曲线与气门惯性力曲线的配合36 .7、气门弹簧的有关计算37 . 37弹簧的最

6、大弹力） ? 1.38弹簧最小的弹力） 2? .38）弹簧的刚度 3 ?.38弹簧变形） .4? .39外弹簧之间的负荷分配内、） ? 5.39）内外弹簧的刚度 . 6 ? .40）弹簧的尺寸 7 ? .8、提高气门弹簧疲劳强度的措施42 . 参考文献.43 .致谢43 . 配气机构的设计 概述 1、配气机构的功用：是完成换气过程，根据发动机气缸的工作循环次序，定时地开启和关闭进、排气门，不断的用新鲜的气体来气缸内上一循环的的废气。 2、配气机构的要求： 对于一个正常工作的配气机构应该具有如下的要求： 进、排气门的时间足够大，泵气损失小，配气正时恰当，在排气过程中能较好的排出废气，进气过程中能

7、吸入较多的新鲜空气，因而使发动机具有较高的充量系数和合适的扭矩特性。 振动、噪声较小，并且工作可靠和耐磨。 结构简单、紧凑。 为了减轻惯性负荷，使配气机构运动零件的质量减到最小。 3、配气机构设计的计算参数确定： fFxnrop开始。气从确定气门座处的通过截面以及确定喉口流通截面 阀处的流通截面积根据气体不可压缩连续流动的条件确定，也即在额定转速I情况，气门最大升程时，按气门座截面处假设的平均速度来确定。 已知：气缸直径D=95， 气道喉口的最带直径，在气缸直径D，配气机构的结构方案以及燃烧是的形式都已给定的情况下，气门布置在气缸上可能性的限制。进气门的drop数值应大于下列规定的范围： dr

8、op?(0.350.52)D， 采用气门顶置式： 则可以得到： drop).92533.44drop?(=36mm, 的结构，选择， 根据柴油机的195B排气门的气道喉口的直径，通常取得比进气门的气道喉口直径小10%20%，气阀升程h时，某研究瞬间具有圆锥密封面之气门的流通截面为： ?a2saco?pcoassinnFk?khrndo*式中 a气门头 hkn气门的升程，它的取值一般是气斜面角（现代发动机上，a=45度); 门头的25%左右，气门头的直径是40.mm， hkn=10mm 则： ?fkn?acossina*Fkn?hkndropcos?a2 所以: = 35*COS45+10*Si

9、n45*Cos45) （ =10 =865mm drop 对进行校核： 1000mm 取1.11.2）Fxn=(1.11.2)x865=(951.51038) Frop=（ 喉口的直径为：drop4Frop/3.14 x10 = =36mm 喉口的直径经过检验取值正确。 一、凸轮轴的设计 1、凸轮轴设计的要求： 1）正确的设计进排气凸轮的位置，实现配气正时，使柴油机正确的按照一定规律运转。 2）从柴油机的总体布局来设计凸轮的允许弯曲变形，合理的计算出支撑它的轴颈数目，轴颈的直径、和凸轮轴的最小直径尺寸。 3）选择合理的材料和热处理工艺，使它不仅有足够的刚度与韧性，而且要使凸轮和支撑轴的表面有合

10、理的硬度，具有较好的耐磨性。 2、凸轮轴的结构： 195B柴油机是小功率柴油机，可以采用整体式凸轮轴，它的结构较紧凑，这种结构都是将凸轮轴从机体一端插入的，所以将它的两个支撑轴颈加工的尺寸大小是不同，前端的支撑轴颈尺寸大，后端的小些，而且前端轴颈的尺寸必须大于凸轮轴的高度，这样便于安装。轴颈上安装滑动轴承。 3、凸轮轴支承轴颈的数目： 由于该柴油机是单缸四冲程发动机，不必将支承轴颈设计的过多，只是将凸轮轴的前后端各设计一个就已经足够了，所以将该轴颈数目为2个。 4、凸轮轴的选材： 因为凸轮轴要承受一定的机械强度，必须要有足够的强度和韧性，同时还应具有一定的耐磨性，才能让发动机在正常的工况下工作

11、，选择碳钢，一般选择45钢就可以满足要求了。 5、凸轮轴的支承轴颈轴承的材料： 195B柴油机经过查表得知，采用铁基粉末冶金，它是将它直接安装在凸轮轴轴承座孔内，它的型号：19501018 内径 外径 宽度 凸轮轴的定位方式：6、由于汽车的上下坡或者在加速的时候，都可能使凸轮轴发: 定位的原因 需要采用轴向定位措施。为防止由此引起的对配气定时的不良影响，生轴向窜动。 型柴油机的采用的是轴向定位方式。对也195B凸轮轴的最小直径确定： 7、 ）（mm 凸轮轴的最小尺寸可以按照下面的公式：Db=2Ro（24 Ro=14.5 是凸轮的基圆半径，由表可知： 上式中的Ro ）（2527=2x14.5（2

12、4）= Db=2Ro（24） 凸轮轴支 当转速较高时，支承轴颈间距离较大、凸轮上受力较大时取上限值。为隙向间围内，轴向间隙一般在0.020.03mm，范颈承轴与轴承孔德径 。0.010.25mm 、凸轮轴的热处理工艺：8 a 渗碳； b 渗碳； c 机械加工； 高频淬火（回火）； d f 机械加工； 9、凸轮轴的损坏形式： ）支承轴颈的磨损。 （1 ）凸轮表面的磨损、刮伤和点蚀。 （2 、凸轮轴的计算：10量质件的构运动零的配气的计算：配气机弹 根据气门簧和Mr=0/ Mkn=115g， Mn=75g R2=8.3mm 凸轮的尺寸Ro=14.5mm，R1=138 Mmr=0和Mn=120g，度

13、的角速轮 L=32 凸轴寸Htmax=7mm 摇臂的尺：Lr=46 。P=239牛顿，进气么的喉口直径d=36mm=115rad/s弹簧的最小弹力是 从排气门作用到凸轮上的最大的力为： 2d+Prmax=2p r2r1（Ln/Lr+Mr（/4Pr）wnrxminPnp x0.445/4x（=239+3.14* ）0.1330.6210115xx46/32+374x 牛顿=25396?10x138（）14.5 式中的=36mm为排气门的直径 注： da =42mm为进气门的直径dba 0.445兆帕，是由指示功图而确定Pr =0.1兆帕ppr0?（ Mr= 2rk+99=374g /3）x（/+

14、m)lmlrnpnn 22223246=81g =120x/3x=/3lmlmrkknn 凸轮轴的弯曲量：22bPa22692417*26*maxt8.?0 Y=0.8 44544?)?32.22?*10)10*95*El(d(pp=0.0003mm 510; E=2.2*兆帕钢的弹性模量式中 L=a+b=26+70=96mm-凸轮轴跨距长度 根据结构总体布置来取：mm2?322*14.5?2r?2? -轴的外径0?mm?10轴的外径，选取时要考虑利用轴的外径向凸轮供给润滑油和保持p 轴具有足够的刚度。 挤压应力： ?rPE/b0?.418 1naxcmrm? =0.418 05720.0.0

15、25*0.002417*2.210/6 =255兆帕 式中 ： b=25mm凸轮的宽度 n 二、凸轮的设计 虽然瞬时的打开和关闭气门能够获得最大的时间截面，但是这样做会使零件产生很大的惯性力。因此在设计配气机构时选用这样的凸轮型线，使它保证可以有足够的气缸冲量的同时，同时也保证运动零件的惯性力数值在允许的范围内。 1、凸轮的设计时应该满足以下的要求： 1) 具有合适的配气相位。它能照顾到发动机功率、扭矩、转速、燃油消耗量、怠速和启动等各方面的性能要求。 2) 为使发动机具有良好的充气性能，因而时间面积值应尽可能大些。 3) 加速度不宜过大，并应连续变化。 4) 具有恰当的气门落座速度，以免气门

16、和气门座的过度磨损和损坏。 5) 应使配气机构在所有工作转速范围内都在平稳工作，不产生脱离现象和过大的振动。 6) 工作时噪声较小。 7) 应使气门弹簧产生共振的倾向达到最小程度。 8) 应使配气机构各传动零件受力和磨损较小，工作可靠，使用期长。 上述这些要求往往相互矛盾，必须根据发动机的具体情况要求，抓住主要矛盾，协调各种因素，妥善解决。 凸轮线性通常根据所选的线型形成规律做出，这样保证制造比较简单的凸轮线形。 2、凸轮的基圆设计： 凸轮型线从基圆开始绘制，从保证配气机构有足够刚性的条件出发选择h范围。x （1.52.5）它的基圆半径R，其值在R=maxn基圆半径：R=(1.52.5)x10

17、=1525 对与195B 柴油机取14.5mm。 105B柴油机的配气相位角根据手册可以得到： 进气提前角 019 进气滞后角049 排气提前角047 排气滞后角021 凸轮的布置： （进排气的夹角） 1?0?a?r?90? 4 =90+1/4（47-21+49-19） =104 配气相位与凸轮的作用角： ?a?a) （180 =0.5 21 式中分别为进排气的提前开启角、进排气的滞后关闭角。 ?a?a) =0.5（180 21?00021?108?190.5* = 0110 = 凸轮顶部的圆弧半径： cos?po*hr?r max0r1?cos?2 = po062cos7* 01?cos62

18、 =14.5 =8.3 a?(r?h?r)mm 2r0max 222?cosa2?rrr?apo2oo?r? 1acos?ar?2r po02 222?2*a*cosa/2(r7?8.3?r?acosa).14514?.5?= 20 =138 rr 为了保证气门的间隙，凸轮的背面部分的半径加工的比小一个间隙k0?s:r?r?s?s 值中包括了配气机构的温度间隙及弹性变形量。对于进气oon?s?s=（0.350.50）mm。半径为r的mm0.250.35=（），而排气门则圆与半径为r1的圆弧或者与直线（r1=）的接合，可以按抛物线或者按某给定半径的圆弧连接。 三、挺柱的设计 挺柱的结构： 、1

19、挺柱的功能是按凸轮的运动规律推动传动机构，同时承受凸轮的侧向压力。特别是挺柱的底面，由于和凸轮表面接触的面积很小，接触应力很大，表面磨损很大，甚至可能刮伤，因此挺柱侧面以及底面要求耐磨。形状是筒型，这种结构可以减轻它的质量，从而达到减小它的往复惯性力。它的这种结构同时也保证凸轮轴在旋转时，挺柱底面所受的偏心切向力使挺柱产生旋转运动，保证工作表面的磨损时很均匀的挺柱的轴线相对于凸轮的轴线的偏移量为13，而195B柴油机的偏移量为2mm。 对于195B柴油机采用的是平面挺柱，它的特点是结构简单，质量轻。对于高速发动机也是比较适合的。 挺柱的材料： 2、 挺柱一般用的是低碳钢底部堆焊合金，或者铸铁底

20、部采用冷激，或球墨铸铁制造，其摩擦表面应经过热处理提高硬度后精磨。挺柱的材料和底面的硬度是和凸轮轴材质及凸轮表面的硬度相匹配的。对与295B柴油机的是20钢制造，底部堆焊合金，热处理的硬度HBC55。凸轮轴的材料为45钢，凸轮表面淬火处后，硬度为BRC5465。 平面挺柱导向面与导向孔之间挤压应力的计算： 3、k按下式计算： 最大挤压应力 max6m?2xmammkgf?/k xam2 ldrd挺柱导向面直径（mm）； 上式中：l L在凸轮的计算位置是，挺柱插入导向孔中的长度（mm）； m 作用在凸轮上的最大力矩 xmam6?2xmammk?kgf/ xam2ldr4486*?2mmkgf/

21、= 25.16*6 kgf =39.36 2mm平面挺柱的最大速度： 4、D，依据平面挺柱的凸轮机 平面挺柱最大速度受限于推柱端面直径 tv 度：成正比 柱量触凸，动构运学可知挺柱与轮的接点偏移e与挺速r v?ewr dnr?e ?d 因此，如挺柱端面直径， 由发动机的总体布置决定，则确定挺柱的mmD?35rd?ht 时，必须保证凸轮与平面挺柱不产生干涉，为此满足最大速度（xam?d 22DdB?tht?a?e? maxmax ?2d2? ?222/2)B?/a?e(D txma ?22214/2?(35/2)1?2?21306?.25?81?21224.25? ?sm?/1314 5、凸轮与

22、挺柱间接触应力的计算： ? 平面挺柱接触应力的计算： r F?5?065r 22?u?1u1?er?B?EE?er; kgf）式中： F作用在凸轮上的力（ ；凸轮廓线瞬时曲率半径（mm） mm）；B 凸轮与挺柱底面间的接触线宽度（ u 分别为凸轮材料与挺柱材料的泊松比； ureE ）分别为凸轮材料与挺柱材料的弹性模量（ kgf/mm Ereu 。，材料为钢材是取当使用的材料为铸铁可取做0.27以上或0.30ure 42 kgf/弹性模量经过查表可知:碳钢：2.0x）（10mm 如使并将此值代入公式中泽可以简化：30.uu?0er?F?2?m?0565mkgf/ r?11?B?EE?er 4.6

23、592.?0 ?11?18p*?44102.0*2.0*10?610 5.67x dL按照下面的公式确定：与长度、挺柱导向面直径 6rr =(0.150.20）D （mm） dr =（0.150.20）*95 =(14.2519) 取 16mm 式中 D气缸直径(mm） =（3.03.5） （mm） dLrr =（3.03.5)*16 =(4859)mm 根据195的结构取=58mm dr 挺柱导向面直径与挺柱孔间的径向间隙一般在0.020.08mm的范围内。 7、挺柱头部球面支座的设计： 挺柱头部加工有凹形的球面支座，它是支撑推杆球头的。在这种球头与球面支座的配合副中，为了再两者之间形成楔形

24、油膜，球面支座半径应比推杆的球r2头半径略大，但与也不应相差过大，否则将使接触应力剧增，一般rr12 ，如图： mm30.?rr?0.2128、凸轮和挺柱的主要损坏形式及其预防： 一、表面刮伤 刮伤的原因：由于凸轮和挺柱让润滑情况恶化引起的。 防止的方法：1、改善润滑：（1）保证在凸轮与挺柱面间经常供给黏度、成分、温度和数量均匀合适的润滑油；（2）采用具有特殊添加剂的润滑油；（3）使凸轮与挺柱的接触面光洁度尽可能的高一些；2、降低接触应力：（1）尽量减轻配气机构的往复运动质量；（2）增加凸轮的刚度;(3)采用弹性模量较小的但有较高硬度和强度的金属作为凸轮和挺柱的材料。3、表面磷化处理。4、凸轮

25、、挺柱的化学成分及其金相组织的选择适当。5、采用热导性好的材料。 二、表面蚀点 发生的主要原因：点蚀是金属的疲劳过程。 预防的措施：1、改善润滑；2、降低接触应力；3、降低残余应力；4、材料的化学成分和金相组织；4、采用热导性好的材料6、材料内部应尽量减少气泡。夹渣等缺陷。7、提高材料的抗疲劳强度和抗腐蚀能力。 三、表面磨损 凸轮磨损有两种情况：（1）是一个缓慢的抛光过程，最后形成一个硬而光滑的摩擦表面。这种抛光的过程常开始于凸轮廓线零加速度的位置，而止于凸轮廓线的顶端之前，顶端不会被磨平。（2）随着时间逐渐或迅速磨损下去，直至影响发动机的性能。不正常的迅速磨损，严重者则在几个小时内即可将凸轮

26、定磨平。 推杆的设计 四、 推杆的功能： 1、 把凸轮的运动从凸轮轴传至顶置气门处，完成发动机的配气。 推杆的材料： 45钢。 、2推杆的结构形式： 、3 它是一个细长杆，在工作时容易发生纵向弯曲，它是配气机构中刚度薄弱的环节。在195B型柴油机上是采用冷拔无缝钢管（或铝制空心管）制造。采用冷拔无缝钢管可减轻它的质量，减小往复惯性力。此外，缩短推杆的长度是减轻质量，提高纵向弯曲应力和整个配气机构刚度的有效办法。 4、尺寸设计： 根据195B柴油机的结构，它的长设计为291mm ，外径9mm，球头半径4.5mm。才可以满足其要求。 5、推杆稳定性安全系数的确定 推杆的纵向弯曲按下列计算： 2?E

27、j?fgkP? rp2l2610*.19*E*.3141 = 23305105x?2.kgf 式中：P作用于推杆上的临界力； E推杆材料的弹性模量； J推杆中央横断面的惯性力； ?22dJ?d mf 64?445?.14/649?3 62m10m1.19x? d推杆的外径 fd空心推杆的孔径 m L推杆的长度 Pxp?n pPp510/4 =2.5x 510x256?. 作用在推杆上的最大作用力 式中 Pt 对于各种用途的发动机，在如下的范围： np=2.53 ）、高功率轻型发动机， （1 np=35 (2)、汽车拖拉机发动机。高速船用发动机， np=46 、固定式和船用发动机 （3） np

28、推杆球头与挺柱球面支座，推杆球头与摇臂调节螺钉球面支座间、6 接触应力的计算： 接触应力按下面的公式计算： 2?112?PE?0.3383?mrprr ?212?11?25?E5x100?.3382.3?m54.5 ?2 = 180 mmkgf/p 作用于推杆上的最大作用力（kgf） 式中 p?2 Em挺柱与推杆两种材料的平均弹量 mmkgf/ 推杆的球头半径（）mm r1 mm） 挺柱球面支座的半径（r2? 如下：对于各种用途发动机的许用接触应力r?2?mmkgf/ =150200 (1)汽车拖拉机发动机， r?=100120）固定式和船用发动机，（22?mm/kgf r 五、摇臂的设计 、

29、摇臂的工作原理：1它是推杆传来的力改变方向后作用于气门摇臂是推杆和气门之间的传动件， 尾部以推开气门。 2、摇臂的结构：为了获得较轻的质量刚 摇臂的几何尺寸决定于气门和凸轮轴的相对位置。 T195B柴油机采用的就是性好的结构，往往才有T字型的或者I字型的断面。 字型摇臂断面。、摇臂比：3左右。1.6 摇臂有长、短臂之分，长短之比成为摇臂比，其值在气门间短臂端螺孔中装有气门间隙调节螺钉和锁紧螺母，长臂推动气门的杆端，：臂比机的摇，端头接触195B柴油上螺隙调节钉的球头与推杆端凹球 46/32=1.43。 4、摇臂润滑：摇臂轴为中空型，摇臂上钻有油孔， 摇臂依靠摇臂轴支撑在摇臂支座上， 滴然后从摇

30、臂上油道上流出，机油由支座油道经摇臂轴内腔润滑到摇臂的衬套， 落在摇臂两端进行润滑。、摇臂的定位5 ：摇臂轴上两摇臂间装有摇臂弹簧，一防止摇臂轴向窜动，从而保证各 柴油机上，采用的是用摇臂支座将两个摇195B摇臂相对气门杆的确定位置。在 臂分开，并且在两边缘处用卡簧将其锁紧。 6、摇臂的材料：摇臂在与气门的尾部接触时既有滚动又有滑2QT60 所采用的材料是 故该表面为了防止磨损影响正常的配气相位，动，所以对材料的要求是要耐磨， 要求淬火热处理的工艺。、摇臂与气门杆顶面间接触应力的计算：7 2PE?me338?0.32mmkgf/ r2r 25E105x2.m338.?03 28?420?2mm

31、kfg/ 式中 气门杆顶面上的最大作用力（kgf）； Pr R摇臂敲击部分的球面半径（mm）； ?450?2mm/kfg 。 摇臂与气门顶面间的许用接触应力：r （如图）中的总应力为： 摇臂断面A-A PaPcosa?1?2mm/kgf GFWAA1800*51800*cosa1? W25A?2mm/kgf =400 式中 气门上的最大作用力； Pr 气门侧摇臂计算断面的断面模数； Wa 气门侧摇臂断面的面积； FA A1从计算断面重心到作用力的垂直距离 A2作用力的垂直线与计算断面A-A的夹角； 断面B_B中的总应力： PaPcoas?1?2mm/kgf GFWAA 1900*51900*c

32、osa1? 25WA?2mmkgf/ =420 式中 气门上的最大作用力； Pr 气门侧摇臂计算断面的断面模数； Wa 气门侧摇臂断面的面积； FA A1从计算断面重心到作用力的垂直距离 A2作用力的垂直线与计算断面A-A的夹角； ?如下：的许用值 上述应力cc?2?mmkgf.5/?2）铸铁：1 （ r?2?mm10kgf/?）锻造碳钢：2 （ r?2mmkgf/?20 ）锻造合金钢：（3 r?2?mm/?5kgf铸钢：(4) r?2?mm/0kgf?2. （5）轻合金： r?2?。）式中的柴油机选择（4对于195Bmm/?5kgf r 六、气门组的设计 一、气门的设计： 1、气门设计的基本

33、要求： 材料方面： 气门的工作温度是确定气门材料的主要因素。在气门工作温度范围内材料应具有足够的强度。韧性和表面硬度。由于排气呢锥面磨损常为腐蚀磨损，因此在选择材料时候必须考虑化学腐蚀（主要是硫和磷）的性能。进气门锥面多属磨损摩擦，因此进气门侧重耐磨。 机构方面 要求结构简单、加工方便，且颈部形状也要恰当，以便减少气体的流动阻力，增加其进气冲量。在保证足够的强度、刚度和耐磨性的前提下的重 量选择。 尽可能的降低热负荷，是气门设计的一个重要方面。排气门是气门组中 的高温零件，气门头部75%左右的热量经气门座导出，25%的热量经气门导管导出，因此，气门的设计应与气缸盖的设计密切配合，气门座周围必须

34、加强冷剂，并使温度尽量均匀。此外，如结构允许，尽量增加导管的长度，适当减小气门杆与导管的间隙，以减低气门的温度。 气门室配气机构从凸轮开始的整个运动链中的末端零件。它的运动受到凸轮廓线、挺柱、摇臂、气门弹簧等零件特性的制约，因此气门的设计还必须从整个配气结构来考虑分析，要避免气门在落座时承受过大的冲击和振动，因为在这些机械负荷也是造成气门及气门座磨损的原因之一。 气门的工作条件分析： 2、 气门室发动机的重要零件之一。工作时需要承受较高的机械负荷和热负荷，尤其是排气门，由于经常高温燃气的冲刷，因而易于产生漏气。腐蚀与烧损等现象，工作条件也更为严酷。气门工作时承受落座冲击负荷及燃2而冲击负荷一般

35、左右，气压力给以的静负荷，这种静负荷一般在4mmkgf/2度，而排气11.6左右；气门的工作温度：进气门约为200450为mmkgf/ 195 B柴油机的排气门的温度场。门则可达650850度，甚至更高，下面是 3、气门材料的选择： 气门材料的选择必须考利到它的工作温度、腐蚀、冲击载荷以及气门杆部与端面的耐磨等因素。而且进、排气门的对材料的要求也是不同。因为进气门的温度要低一些，排气门的温度要高些。就195B发动机的选材：进气门的材料用40Cr；排气门的材料用40Cr9Si2。 气门选择材料的方法：（1）马氏体钢 一般气门中采用铁素体合金钢，气碳含量在0.350.80%之间，经淬火后可得到马氏体组织以上耐磨的要求，这0c的排气门上广泛650种材料的机械性能加工性好，滑动性好，在工作温度超过应用，如4crsi2.、4Cr10Si2Mn等。但在强化程度较高的发动机上，由于热负荷和机械负荷高，因而对气门锥面的耐磨、耐腐蚀性能提出更高的要求，这时，可采用堆焊气门，这是一种头部采用奥氏体钢，杆部采用马氏体钢的气门。可用摩擦焊