自动喷油机的革新机械臂介绍
为了有效减少自动喷油机发动机传动零件及运动质量，使其结构更加紧凑，系统刚度更高，设计中往往采用凸轮轴顶置式结构 。但自动喷油机结构中，凸轮—摇臂运动副工作在高温、高接触压力的工况下，摇臂承受较大的往复周期性弯矩 ，在往复工作中容易疲劳，出现摇臂断裂的现象，引起发动机功率、扭矩下降，进而导致发动机报废 因此，合理设计摇臂机构对发动机性能和寿命提高有重要意义。降低摇臂负载和提高凸轮的曲率半径可以有效改善此问题 ，但降低负载和调整曲率半径，会改变原系统的工作性能。在不改变整机性能的情况下，优化摇臂结构，可以减少设计与开发成本，满足耐久寿命要求，因此已得到较多关注。
近年来，国内外学者对发动机摇臂作了大量的研究，仇滔 等分析了摩托车配气机构发生磨损的原因并提出了采用滚子摇臂的改进方案；浦耿强 等分析了摇臂接触区圆弧半径和方向角对配气机构性能的影响等分析了铝合金陶瓷镶块摇臂批量生产中的关键制造技术，并提出了研制过程的一般模式并分析了不同材料、结构及加工工艺摇臂的强度、刚度、耐久性等方面的特性；等分析了不同材料对摇臂强度的影响。合理的摇臂结构可以提高疲劳寿命，而传统的优化流程是“设计—实验验证—修改—再验证”，需要设计人员耗费大量的劳动，拖长了产品的开发周期。有限元模型通过数学方程构建动力学分析模型，可在设计之前实现产品的性能全方位计算与仿真，大大缩短了设计周期，它已成为机械设计有效辅助手段。龙连春等用三维有限元模型分析计算了复杂叉型摇臂的应力分布情况，获得了摇臂的精确刚度和质量分布；张珂等通过有限元设计，以板料冲压成形作为主要制造工艺的摇臂结构，并验证了产品结构的合理性。本文以喷油摇臂为研究对象，经过动力学分析及实验验证，获取摇臂泵喷嘴侧的反作用力，
并应用有限元分析，给出摇臂断裂的原因。研究中使用 Abaqus 仿真计算摇臂的应力，并将其结果输出给 iSight，通过 iSight 对其进行优化，以摇臂最大应力值最小为目标函数，结构尺寸为设计变量，采用粒子群算法进行优化求解，给出摇臂优化方案。
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