發(fā)動機搖臂建模及仿真運動論文-大學畢業(yè)設(shè)計論文

PAGEII發(fā)動機搖臂建模及仿真運動摘要在配氣機構(gòu)中，搖臂是一個對發(fā)動機整體性能影響較大的重要零件。由于搖臂的工作條件惡劣，綜合性能要求復(fù)雜，因而其在設(shè)計過程中必須注意其在力學性能和裝配過程中的精度要求，本文就某種發(fā)動機的配氣機構(gòu)的零部件——搖臂進行三維建模及其整個小組所設(shè)計的配氣機構(gòu)和活塞連桿機構(gòu)進行裝配仿真運動。配氣機構(gòu)控制發(fā)動機進排氣過程，直接影響這發(fā)動機的性能，隨著發(fā)動機的性能要求的不斷提高，對此，其中個零部件的要求就相對與較高。論文對頂置四氣門發(fā)動機進行測量及其利用PRO/E進行建模及仿真運動分析，通過計算和試驗的方法確定發(fā)動機搖臂動力學模型的主要參數(shù)，在利用PRO/E軟件的仿真功能建立了建立了頂置配氣機構(gòu)發(fā)動機：凸輪軸—搖臂—氣門系統(tǒng)—活塞—活塞連桿—曲軸—缸體之間的仿真運動。對其進行了仿真和評價，得出所設(shè)計的發(fā)動機搖臂是否符合裝配精度和個方面的力學要求。通過對正個裝配過程的靜態(tài)特性和仿真運動的動態(tài)特性進行試驗和校驗，驗證了發(fā)動機：凸輪軸—搖臂—氣門系統(tǒng)—活塞—活塞連桿—曲軸—缸體仿真過程中三維剛?cè)狁詈蟿恿δＰ图胺治龇椒ǖ恼_性。表明剛?cè)狁詈蟿恿Ψ治龇椒芨訙蚀_地分析搖臂在配氣機構(gòu)中的動力學特性，同時，通過柔性體的模態(tài)綜合建立方法，能準確的計算出剛性體的動態(tài)應(yīng)力變化曲線，為預(yù)測零部件的疲勞性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：發(fā)動機配氣機構(gòu)剛?cè)狁詈蟿恿W實驗英文翻譯：緒論隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和社會的不斷進步，作為人類最主要的交通運載工具的汽車正向著科技化，高速化，節(jié)能化，低成本，長壽命，多功能，低環(huán)境污染，易裝配，易維修等方向發(fā)展。發(fā)動機是汽車的心臟，而氣門搖臂是發(fā)動機配氣機構(gòu)智能光重要的零件之一。由于氣門搖臂的性能對發(fā)動機的整體性能發(fā)揮著重要的影響，因此，在其設(shè)計理論，方法，制造中的應(yīng)用對汽車工業(yè)的發(fā)展具有積極的作用。1.1發(fā)動機搖臂的工作條件及性能要求氣門搖臂的功能是將配氣凸輪型線所設(shè)計的運動規(guī)律準確的傳遞給氣門，從而有效的控制發(fā)動機的進氣和排氣過程。為了提高其動力特性，現(xiàn)代高速發(fā)動機一般都采用了同步齒形帶或者鏈傳動的頂置凸輪軸（OHC）式配氣機構(gòu)（如圖1-1所示）。這種結(jié)構(gòu)形式的配氣機構(gòu)是未來發(fā)展的主流，因而也是本文所研究和設(shè)計的重點，在OHC式配氣機構(gòu)中，搖臂的綜合使用性能要求可歸納為以下四個方面：耐磨性要求研究表明，發(fā)動機中功率損耗得罪主要原因是凸輪副中的摩擦損失，在額定工況下，它占全部的損失的58%，在發(fā)動機啟動時。或者在怠速狀態(tài)中，如果不計汽缸內(nèi)燃氣壓力阻抗，這時在發(fā)動機凸輪上功率損失增加到92.5%,，為了保證發(fā)動機的配氣精度，控制發(fā)動機配氣機構(gòu)的震動和噪聲，搖臂軸孔及其凸輪接觸的圓弧工作面部位一般要求具有良好的耐磨性，特別是圓弧工作面部位。否則，搖臂與凸輪之間的嚴重磨損將會加大氣門間隙，減小了氣門升程，引起了不良的后果：配氣機構(gòu)的運動規(guī)律將嚴重偏離驅(qū)動凸輪所規(guī)定的數(shù)值，氣門升程曲線發(fā)生畸變；使發(fā)動機配氣機構(gòu)的工作平穩(wěn)性和震動狀況惡化，噪聲增大，配氣機構(gòu)所成所的慣性力急劇增加；破壞了配氣相位，使氣門開啟的“時間—斷面“值減小，造成排氣不徹底，進氣不充分；使換氣損失增大，發(fā)動機功率下降；使充氣效率和有效功率隨轉(zhuǎn)速的變化不符合發(fā)動機動力性的要求；減小了氣門重疊角的開角，使必要的燃燒室掃氣作用明顯減弱。低慣量要求在OHC配氣機構(gòu)中由于運動件數(shù)量減少，搖臂的轉(zhuǎn)動慣量換算后一般會占到整個機構(gòu)等效質(zhì)量的1/3左右，成為運動時慣性載荷的重要來源，另外，由于配氣機構(gòu)中留有氣門間隙，導(dǎo)致了發(fā)動機工作時配氣機構(gòu)各零件之間產(chǎn)生沖擊和噪聲，尤其在發(fā)動機尚未熱啟動之前，此間隙是最大的。沖擊和噪聲最為嚴重。而搖臂的轉(zhuǎn)動慣量越大，沖擊載荷也越大。所以搖臂的轉(zhuǎn)動慣量與配氣機構(gòu)的動特性關(guān)系密切，是限制發(fā)動機轉(zhuǎn)速和鞏俐提高的因素之一。剛度要求搖臂是一個雙臂杠桿，兩臂承受較大的彎曲應(yīng)力，設(shè)計時應(yīng)該保證有一定的抗彎強度。在OHC配氣機構(gòu)中，搖臂及其支撐的柔度常常占氣門驅(qū)動機構(gòu)柔度的一半以上，可以說搖臂的剛度決定了整個機構(gòu)的剛度。如果搖臂的剛度不足，會嚴重影響整個機構(gòu)的動力性。疲勞壽命要求搖臂工作時承受較高頻率的規(guī)律性非穩(wěn)定彎曲變應(yīng)力的作用，其基體的破壞一般為彎曲疲勞破壞。由此可見，搖臂雖然只是發(fā)動機配氣機構(gòu)中的一個小零件，但是它是發(fā)動機的動特性，震動，噪聲，燃油消耗和排放水平等一系列經(jīng)濟技術(shù)指標均有直接的關(guān)系。凸輪與搖臂的接觸應(yīng)力凸輪與搖臂之間的作用力由于接觸點的移動和搖臂的擺動，使接觸點的位置和作用力的方向不斷變化，搖臂兩端的受力之比不斷變化，同時凸輪對搖臂的正壓力與搖臂的擺動方向有一個夾角，角度的大小也不斷的變化，在氣門開啟過程中，搖臂繞軸做圓周運動，搖臂圓弧上任何一點線速度方向使圓周運動的切線方向。凸輪作用于搖臂的正壓力使從接觸點沿搖臂圓弧半徑指向圓心。正壓力（作用力的法向分量）與搖臂擺動方向的夾角（定義為壓力角），從圖1—2可以看出，搖臂的運動方向始終與La垂直，接觸點至搖臂圓弧中心的連線與La的夾角為J，兩角度間的差值使壓力角，=（/2）-J（后面標注）。壓力角是影響凸輪機構(gòu)受力狀態(tài)的一個重要參數(shù)，在其他條件相同的情況下，壓力角越大，凸輪機構(gòu)中的相互作用力也越大。在接觸點處，當凸輪的法向推動力與搖臂的擺動方向垂直時，搖臂的運動會鎖死，不能向上擺動。一般來說，凸輪輪廓線上不同接觸點的壓力角不相同。在凸輪機構(gòu)設(shè)計中，為了提高機構(gòu)的效率，改善受力狀況，壓力角的值，應(yīng)該盡可能的小，從而保證凸輪機構(gòu)能夠長期可靠的工作。在凸輪工作段的上升階段，由凸輪驅(qū)動搖臂運動。在接觸點上，凸輪對搖臂的正壓力為，在搖臂運動方向上分量為，主要是抵消氣門彈簧力與搖臂和氣門等運動間慣性力的作用，。當凸輪與搖臂的接觸點轉(zhuǎn)過凸輪頂點后，驅(qū)動搖臂的不是凸輪，而是氣門彈簧。為了使氣門的負荷不至于過低，落座過快，仍然需要對凸輪型線加以限制。當凸輪與平底挺桿相切時，根據(jù)已知凸輪的輪廓，曲線凸輪輪廓在接觸點處的曲率半徑可由公式：求得，曲率半徑隨凸輪轉(zhuǎn)角的變化曲線如圖1—3所示：上式中：在這里是凸輪相對于平底挺桿的角度，因為在頂置凸輪軸式的氣門機構(gòu)中凸輪直接與搖臂的圓弧相切，氣門升程計算，由轉(zhuǎn)換過來的凸輪轉(zhuǎn)角不是等間隙的，需要拉格朗日法插值求出等間隙的凸輪曲率半徑。凸輪曲率半徑與搖臂圓弧半徑的綜合曲率半徑為：凸輪與搖臂之間的接觸是軸向平行的圓柱體與變曲率柱體之間母線的接觸。凸輪是鑄鐵材料，搖臂是鍛鋼，材料的泊松比分別為：，楊氏彈性模量分別為：。凸輪與搖臂但綜合彈性模量為：凸輪與搖臂之間接觸區(qū)的赫茲應(yīng)力為：式中：——接觸線單位長度的法向載荷的絕對值，由動力學分析得出，考利了配氣系統(tǒng)的震動。綜上所述理論求解，由凸輪與搖臂按計算公式可以得到不同轉(zhuǎn)速凸輪與搖臂的局部接觸應(yīng)力如圖1-4所示：搖臂設(shè)計技術(shù)的發(fā)展當前搖臂的設(shè)計方法已由傳統(tǒng)設(shè)計階段過度為現(xiàn)代設(shè)計階段。應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)輔助設(shè)計人員對搖臂的主要結(jié)構(gòu)和制造工藝方案進行創(chuàng)新；對待改進的氣門搖臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能參數(shù)進行反求；應(yīng)用CAD,CAE,CAM,PRM,PRO/E,UG,CAX等技術(shù)對新?lián)u臂進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和樣件的快速試制。這些技術(shù)的采用縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低了成本。目前，參數(shù)化設(shè)計已經(jīng)成為PRO/E中最熱門的應(yīng)用技術(shù)之一，這是因為它更符合和貼近PRO/E概念設(shè)計以及并行設(shè)計思想。本本將引入?yún)?shù)化設(shè)計思想，對搖臂的結(jié)構(gòu)在PRO/E中進行參數(shù)化處理。由于搖臂件的形狀比較定型，用一組參數(shù)約束其形狀尺寸，實行參數(shù)驅(qū)動，便可以利用以前的模型方便的從構(gòu)新的模型，并可以在遵循原設(shè)計意圖的情況下修改模型，進行系列產(chǎn)品設(shè)計，大大提高了設(shè)計效率。參數(shù)化模塊技術(shù)模塊是指一個產(chǎn)品利用PRO/E設(shè)計的參數(shù)化技術(shù)，將其結(jié)構(gòu)按照其內(nèi)在的規(guī)律亦以固定化，標準化，并將模塊的參數(shù)化尺寸進行全關(guān)聯(lián)，用主要參數(shù)對其他參數(shù)進行驅(qū)動。在參數(shù)驅(qū)動機制下，利用參數(shù)化方法構(gòu)建模板，在模板適應(yīng)性更為廣泛的同時，又有利于在特殊情況下設(shè)計人員對設(shè)計內(nèi)容的更改，以便滿足不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求?；赑RO/E的參數(shù)化設(shè)計參數(shù)化設(shè)計的思想經(jīng)過幾十年的發(fā)展，一些先進的CAD/CAE/CAM的集成軟件，如：PRO/E,UG等已發(fā)展成熟，逐漸被工業(yè)界各行所接受。目前，國內(nèi)許多大型產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用了PRO/E進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)PRO/E所具有的優(yōu)點，其發(fā)展趨勢已經(jīng)逐漸取代了AutoCAD原有的地位。PRO/E的參數(shù)化設(shè)計對于傳統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來說，有相當大的幫助。PRO/E中的參數(shù)不只代表設(shè)計對象的外觀相關(guān)尺寸，而且具有實質(zhì)上的物理意義。我們可以應(yīng)用體積，面表積，重心等參數(shù)或者密度，厚度等用戶自定義參數(shù)加入設(shè)計構(gòu)思中來表達設(shè)計思想。這項參數(shù)式設(shè)計的功能不但改變了設(shè)計的概念，并且將設(shè)計的便捷性推進了一大步。PRO/E的實體造型是3D，而3D實體模型除了可以將用戶的思想以最真實的模型在計算機上表現(xiàn)出來之外，借助于系統(tǒng)參數(shù)及用戶自定義參數(shù)可以計算出產(chǎn)品的體積，面積，重心，轉(zhuǎn)動慣量等，可以在產(chǎn)品投產(chǎn)之前進行比較深入的強度，應(yīng)力等性能的分析，及時的發(fā)現(xiàn)問題。而在PRO/E之前，我們只能對所設(shè)計的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)作一些初步的強度分析，待產(chǎn)品生產(chǎn)出來以后在進行強度實驗，如果發(fā)現(xiàn)問題，在進行補救，這樣往往消耗很多財力及精力。PRO/E采用單一數(shù)據(jù)庫，其所有的對象，都只存在于數(shù)據(jù)庫中一次，并且這單一的數(shù)據(jù)庫是唯一的，完整的。這樣保證了在PRO/E中進行的任何設(shè)計都是關(guān)聯(lián)的，這也是并行工程中最關(guān)鍵的基礎(chǔ)，工程師可以依靠這一功能完全拋棄傳統(tǒng)的工作方法，實現(xiàn)零件設(shè)計，模具設(shè)計，裝配設(shè)計，加工設(shè)計等同時進行的理念。PRO/E可以隨時由3D實體模型產(chǎn)生2D工程圖，而且自動標注工程圖尺寸。不論在3D還是2D圖形上作尺寸修正，其相關(guān)2D圖形或者3D實體模型均自動修改，同時裝配，制造等相關(guān)設(shè)計也會自動修改，這樣可確保數(shù)據(jù)的正確性。避免反復(fù)修改的耗時性，還可以達到設(shè)計修改工作的一致性，避免人為改圖的疏漏。因為是參數(shù)化的設(shè)計，用戶可以應(yīng)用強大的數(shù)學運算方式，建立各尺寸參數(shù)間的關(guān)系式，使得模型可自動計算出應(yīng)有的外形，減少尺寸逐一修改的繁瑣費時，并減少錯誤發(fā)生。PRO/E的參數(shù)化工作原理圖如圖1-5所示：圖1-5PRO/E的參數(shù)化工作原理在Pro/E中，提供了Porgram模塊進行參數(shù)化設(shè)計。使用Program設(shè)計零件或裝配件時，與通常計算機程序設(shè)計不同，絕大部分程序是由Pro/Program系統(tǒng)產(chǎn)生的，使用者并不要從頭到尾地編寫整個程序，只需要對程序進行部分編輯即可。針對搖臂這類參數(shù)比較多、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)變化不大的產(chǎn)品，使用Pro/Program進行二次開發(fā)可實現(xiàn)以下功能：（1）實現(xiàn)交互式設(shè)計，自定義參數(shù)輸入對話窗口;（2）建立特征中尺寸間的相互約束關(guān)系，實現(xiàn)尺寸驅(qū)動;（3）可以在Pro/Program利用1F語句實現(xiàn)條件控制，從而用不同的輸人參數(shù)值生成不同屬性的特征。Pro/E在建模中采用其特有的參數(shù)管理機制，每一個尺寸都被賦予了一個參數(shù)名;軟件也提供給用戶自主定義參數(shù)的方法，即由設(shè)計者給某些尺寸命名。Pro/E支持的參數(shù)類型有：Number一整數(shù);Stirng一字符串，使用戶能夠輸入?yún)?shù)或模型名稱;YESNO一布爾型變量。參數(shù)間可以定義關(guān)系(Relation)。在Pro/PROGRAM程序中可以輸入模型的各種有效關(guān)系。所謂有效關(guān)系是指參數(shù)關(guān)系完整，無沖突，關(guān)系表達的語法正確。建立搖臂模型后，Pro/Program設(shè)計列表將自動列出模型的所有元素，并按照創(chuàng)建的先后順序命名為D1,D2,D3等內(nèi)部標識尺寸。對于較復(fù)雜的模型，按順序排列的尺寸往往達數(shù)百個甚至更多，因此無法知道每個內(nèi)部標識尺寸所對應(yīng)的零件尺寸，這就需要找出兩種對應(yīng)關(guān)系:內(nèi)部標識尺寸與外部模型上各個數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系;內(nèi)部標識尺寸與將要命名的外部參數(shù)之間的關(guān)系。這兩種關(guān)系綜合起來即可體現(xiàn)出外部參數(shù)與零件上被約束尺寸之間的關(guān)系在對這些參數(shù)命名時，參數(shù)名稱應(yīng)力求簡單易懂，必要時可在職Pro/Program程序中加入簡單英文注釋。1.4搖臂的研究現(xiàn)狀鋁合金基體陶瓷鑲塊搖臂是近年來國內(nèi)外正在研制開發(fā)的第四代小慣量、耐磨損高性能搖臂。日本在發(fā)動機陶瓷零部件，特別是陶瓷挺柱和搖臂的研究方面一直處于世界領(lǐng)先水平，80年代初，日本MMC公司通過大量嚴格的試驗，對氧化鋁、氧化鋯和氮化硅等幾種陶瓷材料用做搖臂鑲塊時的強度、耐磨性和制造工藝性等進行了對比。MMC公司的這些研究成果說明，氮化硅是最優(yōu)異、最適合用做搖臂鑲塊的陶瓷材料。在合理選擇鑲塊材料的基礎(chǔ)上，MMC公司于1984年開發(fā)出了用于LPG燃料發(fā)動機上的鋁合金壓鑄包容氮化硅陶瓷鑲塊結(jié)構(gòu)的搖臂。隨后，該公司在裝有EGR系統(tǒng)的柴油發(fā)動機上也使用了這種新型搖臂。在這種新型氮化硅陶瓷鑲塊搖臂開發(fā)成功后，MMC公司將其與本公司70年代研制的粉末冶金鑲塊搖臂從各個方面進行了全面的性能比較。從試驗數(shù)據(jù)看，氮化硅陶瓷鑲塊的采用不僅大幅度提高了搖臂與凸輪的耐磨損性能增強了它們對潤滑油的適應(yīng)能力，而且使發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速邊界潤滑條件下的扭矩損失減小，使配氣機構(gòu)的動力特性得到了明顯的改善。1.5課題的提出和研究內(nèi)容1.5.1課題的提出汽車工業(yè)是一個國家國民經(jīng)濟的重要組成部分，汽車發(fā)動機核心零部件的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新是維持汽車工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的必要條件.20世紀70年代以來，日本等發(fā)達國家以市場需求作牽引，研制開發(fā)了多種結(jié)構(gòu)形式的高性能氣門搖臂，其中有些已經(jīng)投入了大批量生產(chǎn)，提高了其發(fā)動機的性能指標，推動了汽車工業(yè)的發(fā)展。我國從“八五”以來也在該領(lǐng)域進行了大量的研究工作，研制出了一些小慣量、耐磨損搖臂樣品。但是由于其研究工作不是按照產(chǎn)品創(chuàng)新的一般過程深入展開進行的，而只限于對國外先進產(chǎn)品的簡單仿造，所研制的搖臂未能在降低成本、提高制造工藝性和質(zhì)量可靠性等方面有效結(jié)合國內(nèi)材料工業(yè)和制造業(yè)水平的實際情況而取得突破性進展，不能滿足批量化生產(chǎn)的要求，因而目前還都停留在試驗研究的水平上。工藝上有較大創(chuàng)新:在提高搖臂使用性能和可靠性的同時，提高其可制造性，降低制造成本，提高生產(chǎn)效率和成品率。只有這樣，才能得到汽車發(fā)動機生產(chǎn)廠家和用戶的共同認可，才能具有廣泛的應(yīng)用市場。我國生產(chǎn)的發(fā)動機采用了OHC形式的配氣機構(gòu)，其裝配的氣門搖臂屬于第一代鍛鋼鍍硬鉻搖臂。這種搖臂耐磨性差、轉(zhuǎn)動慣量大，是影響發(fā)動機性能和壽命的關(guān)鍵零件。本此設(shè)計的工作任務(wù)側(cè)重于研究基于CAD的搖臂設(shè)計，討論了基于PRO/E的搖臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及精確裝配和仿真運動的研究。1.4.2本文研究內(nèi)容（1）綜述氣門搖臂的工作條件及性能要求，回顧搖臂設(shè)計的發(fā)展階段，介紹搖臂的設(shè)計與制造的國內(nèi)外現(xiàn)狀，分析Pro/E軟件在搖臂的參數(shù)化設(shè)計中的應(yīng)用，闡述課題的研究內(nèi)容和意義。（2）分析陶瓷搖臂的設(shè)計原則，對搖臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了歸類，并指出了各個參數(shù)的意義，并對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計。（3）敘述參數(shù)化設(shè)計的原理，研究陶瓷搖臂的參數(shù)化設(shè)計流程，并給出運用Pro/E軟件進行了搖臂參數(shù)化設(shè)計過程。第二章基于特征的搖臂設(shè)計參數(shù)研究通過分析搖臂的傳統(tǒng)設(shè)計/制造流程，研究了基于特征的搖臂設(shè)計參數(shù)，深入分析了各個參數(shù)對搖臂性能及配氣機構(gòu)的影響，為后續(xù)的參數(shù)化設(shè)計提供依據(jù)。2.1發(fā)動機搖臂的設(shè)計技術(shù)2.1.1發(fā)動機搖臂的設(shè)計原則目前的氣門搖臂新產(chǎn)品開發(fā)一般是對現(xiàn)有搖臂的改進和創(chuàng)新，其設(shè)計特點是在己有設(shè)計的基礎(chǔ)上進行改進設(shè)計，故應(yīng)充分考慮原配氣機構(gòu)和搖臂的性能特點與要求，分析存在的許多約束條件。因此，首先需要遵循反求工程的基本原理，對原配氣機構(gòu)和搖臂的主要性能進行全面的試驗測定、反計算和深入分析，掌握其設(shè)計準則、設(shè)計規(guī)范和原始設(shè)計的技術(shù)性能數(shù)據(jù);然后才能在充分吸收原設(shè)計合理因素的基礎(chǔ)上，對其不足之處進行改進，設(shè)計出合理的新?lián)u臂結(jié)構(gòu)。反求過程的快速性和反求結(jié)果的準確性要靠先進的反求技術(shù)來保證。由以上分析，基于PEO/E搖臂的設(shè)計建模是對鍛鋼搖臂的反設(shè)計，是在繼承的基礎(chǔ)上進行改進，同時要適應(yīng)新的材料和制造工藝的要求，其設(shè)計過程應(yīng)遵循以下原則：(1)保證足夠的彎曲疲勞強度;搖臂工作時承受較大的脈動彎曲應(yīng)力，且交變載荷頻率較高，因此要求搖臂具有較高的疲勞壽命。鋁合金的延伸率一般比調(diào)質(zhì)的鍛鋼小14倍以上，所以鋁合金搖臂與鍛鋼搖臂相比，容易產(chǎn)生疲勞壽命不足。要想保證搖臂的鋁合金基體具有足夠的疲勞壽命，除了改善鋁合金材料的性能和提高制造工藝水平外，主要是設(shè)計時應(yīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，緩解應(yīng)力集中、減小應(yīng)力幅值。(2)保持與原鍛鋼(測量)搖臂剛度等效;在下置凸輪軸發(fā)動機中，搖臂及其支座的柔度常常占氣門驅(qū)動機構(gòu)總?cè)岫鹊囊话胱笥?在OHC配氣機構(gòu)中，由于省去了挺柱和推桿，這個比例加大，所以搖臂的剛度決定了整個配氣機構(gòu)的剛度，為了不破壞原配氣機構(gòu)的運動規(guī)律，搖臂的設(shè)計應(yīng)該采用與原測量搖臂的剛度相等的原則。（3）彌補原鍛鋼搖臂扭轉(zhuǎn)變形較大的缺陷；發(fā)動機在設(shè)計時為了使結(jié)構(gòu)布局緊湊，減小體積，其氣門中心所處平面與凸輪中心平面存在3mm的偏移量。因此搖臂上的氣門螺釘孔中心與圓弧工作面中心也相應(yīng)地偏移3mm。這種搖臂在工作過程中承受彎曲聯(lián)合的脈動載荷作用。為了減小搖臂工作圓弧面部位的扭曲變形，提高磨損壽命，搖臂的機體結(jié)構(gòu)設(shè)計時除了要增大載荷作用方向的抗彎截面模量，還要適當增大圓弧工作面周圍的抗扭截面模量。同時，要盡可能使所設(shè)計的搖臂的彎曲中心與載荷作用中心重合。（4）不改變原搖臂中與裝配和氣門機構(gòu)運動有關(guān)的行位尺寸參數(shù)及其制造公差；如搖臂軸孔的尺寸和公差，圓弧工作面的尺寸和公差，氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘孔的尺寸和公差，軸孔端面的尺寸和公差以及它們之間的相對位置尺寸和公差。這些尺寸和公差關(guān)系到發(fā)動機的裝配和氣門的正確運動規(guī)律，在建模時候應(yīng)該嚴格保留和遵循。盡量減小轉(zhuǎn)動慣量設(shè)計時，在保證強度和抗彎，抗扭剛度的前提下，通過有限元計算優(yōu)化結(jié)構(gòu)，合理布局材料，使搖臂各部位應(yīng)力盡量均勻，特別要減少與搖臂回轉(zhuǎn)中心距離較大，受力較小部位的冗余材料用量。2.2基于特征的搖臂結(jié)構(gòu)參數(shù)分類按照現(xiàn)代設(shè)計理論的觀點，產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、成本和可制造性等都是由設(shè)計決定的，因此設(shè)計階段至關(guān)重要。搖臂的設(shè)計采用面向制造的設(shè)計的方法，在設(shè)計中引入基于特征的設(shè)計方法，能夠使加工信息在設(shè)計中體現(xiàn)出來。特征技術(shù)是實現(xiàn)CAD/LAPP/CAM系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)，當前流行的三維軟件都采用了特征技術(shù)。本文基于特征技術(shù)思想，對搖臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了分類。2.2.1特征的定義與分類許多學者和研究機構(gòu)對特征技術(shù)進行了研究，分別從不同的應(yīng)用角度對特征進行了定義和分類。如CAM-1對工件形狀的定義是:在工件的表面、棱邊或轉(zhuǎn)角上形成的特定幾何輪廓，用來修飾工件外貌或者有助于取得工件的給定功能:Henderson將特征看成是由基本的切削加工操作所除去的體積;Prat和Wilson，認為特征是一個零件的表面上有意義的區(qū)域，并將特征分為通道特征(Passage)、凹特征(Depression),凸特征《Protrusion)、過渡特征(Transition)、區(qū)域特征(Area)、變形特征(Deformation);Cunningham和Dixon將特征定義為:對一個或多個設(shè)計或制造活動有意義的幾何形狀或幾何實體，與具體的制造該幾何形狀的方法相聯(lián)系;Shah把特征定義為能夠輔助設(shè)計，并能在設(shè)計、制造或其他工程任務(wù)之間傳遞產(chǎn)品信息的載體，Shah把特征分為形狀特征、精度特征、技術(shù)特征、材料特征、裝配特征、有限元特征和加工特征。祝國旺提出了廣義特征的概念，并將廣義特征分為:管理特征、形狀特征、技術(shù)特征、材料特征、精度特征?；谏鲜鎏卣鞯亩x，特征的概念性定義如下:特征是為了某種應(yīng)用目的預(yù)先構(gòu)想的模型，能夠抽象地描述產(chǎn)品上感興趣的幾何形狀及其工程語義。在設(shè)計領(lǐng)域，一般認為零部件可以用形狀特征、裝配特征、材料特征、精度特征等完整描述。形狀特征是產(chǎn)品信息模型中最主要的特征，它用來描述某個具有一定工程意義的幾何形狀信息。它是材料特征、精度特征等的信息載體。裝配特征用來表達產(chǎn)品中各零件間的裝配關(guān)系以及在裝配過程中所需要的信息。精度特征用來描述幾何形狀和尺寸的許可變動量或誤差。材料特征用來描述零件材料的類型、性能等信息?；谔卣鞯奶沾蓳u臂的設(shè)計參數(shù)研究，就是在設(shè)計領(lǐng)域里確定形狀特征、裝配特征、精度特征、材料特征的對象。由于在搖臂的設(shè)計中是應(yīng)用了PRO/E軟件，為了給后續(xù)參數(shù)化設(shè)計以及模具設(shè)計帶來方便，對搖臂的形狀特征按照PRO/E能夠識別的方式進行了分類，Pro/E的特征設(shè)計單元，如孔、開槽、做圓角、倒角等導(dǎo)入了實際的制造思想，均被視為零件設(shè)計的基本特征。以特征作為設(shè)計的單元可使我們方便地對特征做合理、不違反幾何順序的調(diào)整、插入、刪除、重新定義等。2.2.2搖臂基體參數(shù)研究下置凸輪軸配氣機構(gòu)中氣門搖臂的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法進行了研究，提出用22個可變參數(shù)來唯一確定一個搖臂的結(jié)構(gòu)，最終將形狀復(fù)雜的搖臂的設(shè)計歸結(jié)為幾個重要參數(shù)的選擇。這種思想在OHC配氣機構(gòu)氣門搖臂的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中可以借鑒，但是其具體方法并不適用。原因是這兩種配氣機構(gòu)空間布置完全不同，其常見的搖臂結(jié)構(gòu)形式也有較大差別。如：T3370Q發(fā)動機氣門搖臂的螺釘孔中心與圓弧工作面中心要求具有3mm的偏移量，這使其可以作為一般OHC配氣機構(gòu)氣門搖臂的典型代表，因此本文通過它來研究OHC配氣機構(gòu)中氣門搖臂結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化反設(shè)計方法。在OHC配氣機構(gòu)中，搖臂的主要結(jié)構(gòu)可由下圖2-1所示的33個參數(shù)來唯一確定。由于陶瓷搖臂是鍛鋼搖臂的反設(shè)計，因此這些參數(shù)的選取首先應(yīng)滿足上述設(shè)計原則(4)和(6)的要求，其次還要能構(gòu)建出拓撲關(guān)系上有意義的幾何實體。在此條件范圍內(nèi)才能通過改變參數(shù)來優(yōu)化搖臂的結(jié)構(gòu)形狀。圖2-1OHC配氣機構(gòu)氣門搖臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)根據(jù)搖臂設(shè)計的主要要求，其安裝結(jié)構(gòu)參數(shù)，如等由發(fā)動機整體結(jié)構(gòu)限定;等強度等剛度設(shè)計參數(shù)在保證足夠大剛度強度的前提下，要使質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量盡可能小。通過有限元分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)參數(shù)都在某個范圍內(nèi)使剛度順量比有較大值，H類參數(shù)值的增加，對提高/剛度質(zhì)量比有明顯影響。但隨著高度的增加，搖臂的最大應(yīng)力值也將增大。2.2.3參數(shù)化設(shè)計的概念參數(shù)化技術(shù)是當前CAD技術(shù)重要的研究領(lǐng)域之一，它是指設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)形狀比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸的關(guān)系，參數(shù)與設(shè)計對象的控制尺寸有一定的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)計結(jié)果的修改受尺寸驅(qū)動的影響，也稱為參數(shù)化尺寸驅(qū)動。參數(shù)化設(shè)計以其強有力的草圖設(shè)計、尺寸驅(qū)動修改圖形功能，成為初始設(shè)計、產(chǎn)品建模及修改系列設(shè)計、多方案比較和動態(tài)設(shè)計的基礎(chǔ)。參數(shù)化造型記錄了建模過程和其中的變量(也就是捕捉設(shè)計意圖)以及用戶執(zhí)行的CAD/CAM/CAE功能操作，因此，參數(shù)化建模通過捕捉模型中的參數(shù)化關(guān)系記錄了設(shè)計過程。這種記錄過程與次序有關(guān)(是順序化的)，同時，它利用一系列定義好的參數(shù)對模型進行順序計算。參數(shù)化建模的優(yōu)勢在于其速度快。利用參數(shù)化設(shè)計手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)，可使設(shè)計人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來，可以極大提高設(shè)計速度，并減少信息的存儲量。其缺點是用戶必須提供幾何元素的全部尺寸和位置信息，然后才能定義下一個元素。2.3搖臂的基體參數(shù)選擇原則搖臂基體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的主要任務(wù)有四個：一是滿足剛度要求，二是滿足疲勞強度要求，三是減小轉(zhuǎn)動慣量，四是滿足裝配精度。強度條件雖然重要，但是比較容易滿足，對大多數(shù)搖臂而言，在保證足夠大的剛度的前提下優(yōu)化減小轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)是設(shè)計追求的目標。根據(jù)這一觀點，本文經(jīng)過計算的對比，將所有條件的可變參數(shù)按照其對搖臂的剛度，轉(zhuǎn)動慣量比影響程度的不同又分為兩類，一類稱為敏感參數(shù)，包括：等8個參數(shù)，另外一類稱為非敏感參數(shù)，包括9個參數(shù)。理論上，所設(shè)計的搖臂的轉(zhuǎn)動慣量比原測量的小，其工作時所承受的慣性載荷也較小，在搖臂形體未確定之前其工況載荷為未知數(shù)，因此優(yōu)化分析計算工程分為兩步來進行。第一步先固定非敏感參數(shù)的估計值，給定其約束條件，同時給定與原搖臂等剛度的約束條件，以轉(zhuǎn)動慣量最小作為優(yōu)化目標，通過有限元形體優(yōu)化計算，首先確定其8個敏感參數(shù)的值，然后再用所測量的搖臂取代所設(shè)計的搖臂，修改相應(yīng)的參數(shù)和約束條件，以動力學計算所確定的載荷作為受力邊界再次進行有限元分析，通過調(diào)整9個非敏感參數(shù)的值來減小盈利集中忽然扭曲變形，以滿足搖臂的整體疲勞強度和扭轉(zhuǎn)剛度的要求。第三章配氣機構(gòu)與搖臂之間的工作關(guān)系發(fā)動機是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，人們對主要運動件期望很高，而象搖臂這樣的零件往往未能得到足夠重視。殊不知，搖臂的結(jié)構(gòu)、精度對發(fā)動機配氣系統(tǒng)的運動有著不可忽視的影響。本文對此進行了分析、研究。發(fā)動機配氣機構(gòu)動力學特性的數(shù)值研究配氣機構(gòu)是柴油機中的一個重要部件，其性能的好壞將直接影響到整機的工作性能，因此配氣機構(gòu)動力學模型的研究是當前柴油機研究的主要方向之一。柴油機配氣機構(gòu)特別是搖臂，經(jīng)常處在高溫、高速下工作，因此搖臂機構(gòu)是發(fā)動機最容易發(fā)生故障的零部件之一。其中，搖臂與氣門之間的間隙異常是最常見的一種故障，其后果將影響氣缸內(nèi)的換氣質(zhì)量，嚴重時會導(dǎo)致燃燒惡化。因此，對其間隙異常的早期發(fā)現(xiàn)和診斷是非常必要的。曲軸作為柴油機最大的部件，它的扭轉(zhuǎn)振動特性對整機的可靠性、經(jīng)濟性、動力特性及噪聲都有十分重要的影響。本章主要以柴油機配氣機構(gòu)和軸系系統(tǒng)為研究對象，研究配氣機構(gòu)的動力學特性采用理論分析和數(shù)值模擬的研究模式，重點對柴油機配氣機構(gòu)的動力學特性進行了研究。配氣機構(gòu)四質(zhì)量模型的建立對于現(xiàn)代高速柴油機來說，傳統(tǒng)的配氣機構(gòu)動力學計算往往不足以準確地描述配氣機構(gòu)各傳動零部件的運動規(guī)律，因而在進行配氣機構(gòu)的動力學計算時，必須考慮到傳動鏈的彈性變形。由于配氣機構(gòu)的整個傳動鏈是由一系列幾何形狀和剛度、質(zhì)量各不相同的零部件組成的，而且各零件部件之間在運動過程中還可以產(chǎn)生脫開現(xiàn)象，因此要精確描述它們的運動比較困難，一般需要建立一定的簡化計算模型。大部分柴油機配氣機構(gòu)都采用頂置式氣門機構(gòu)，這種配氣機構(gòu)主要由凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門和氣門彈簧組成，如圖3-1所示。四質(zhì)量動力學模型比單質(zhì)量動力學模型更能精確的反映出傳動零部件的運動規(guī)律。在配氣機構(gòu)四質(zhì)量動力學模型中，把傳動鏈挺柱，推桿，搖臂，氣門分別用四個集中質(zhì)量來代替。這樣就可以建立配氣機構(gòu)的四個質(zhì)量模型。如圖3-2所示；圖3-1頂置式配氣機構(gòu)圖3-2配氣機構(gòu)四質(zhì)量模型該模型是按照配氣機構(gòu)實際的組成(包括挺柱、推桿、搖臂以及氣門)來建立的，挺柱、推桿、搖臂和氣門分別簡化為四個集中質(zhì)量M，M。，M。，M根據(jù)每個集中質(zhì)量的受力分析，用牛頓第二定律，就可以列出配氣機構(gòu)四質(zhì)量模型的運動微分方程。式中：[M]一集中質(zhì)量矩陣；[C]一當量阻尼矩陣[K]一當量剛度矩陣[]一集中質(zhì)量加速度矩陣；[]一集中質(zhì)量速度矩陣；[]一集中質(zhì)量位移矩陣；[F]一合外力向量矩陣。具體微分方程為：配氣機構(gòu)四質(zhì)量模型運動微分方程的求解及分析考慮到挺柱、推桿以及搖臂對氣門運動的影響，配氣機構(gòu)四質(zhì)量動力學計。采用四階龍格一庫塔法求其數(shù)值解，步長取0．5。以6105Q柴油機為算例，用四質(zhì)量動力學模型進行動力學計算，并且與相同配氣機構(gòu)單質(zhì)量動力學模型進行對比，氣門各參數(shù)見表1、2。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，進行數(shù)值計算，求出了配氣機構(gòu)四質(zhì)量動力學模型的氣門運動的位移、速度和加速度的數(shù)值解。然后利用Origin繪制了配氣機構(gòu)四質(zhì)量動力學模型的氣門運動的位移、速度和加速度曲線。如圖3—3所示：圖3-3氣門四質(zhì)量轉(zhuǎn)角—加速度圖通過觀察和計算得出以下結(jié)論。1)在之間，凸輪處于緩沖階段，氣門的位移、速度和加速度值都很小，工作比較平穩(wěn)，振動不大。在，凸輪處于基本段，氣門的位移、速度和加速度值都很大，振動較大。2)在時，氣門開啟。從圖上可以看出，在這一時刻，氣門的位移、速度和加速度，尤其是加速度突然增大。這主要是由于凸輪從緩沖段過度到基本段，突然沖擊氣門造成的。在時，氣門關(guān)閉，氣門的位移、速度和加速度急劇下降。這主要是由于凸輪轉(zhuǎn)過最大位移后，突然撤去對氣門的作用力造成的。為了和配氣機構(gòu)單質(zhì)量模型進行對比，現(xiàn)在仍以6105Q柴油機配氣機構(gòu)為算例，分別采用單質(zhì)量和四質(zhì)量兩種動力學模型進行數(shù)值計算。在取參數(shù)相同的情況下，對6105Q柴油機配氣機構(gòu)在凸輪軸轉(zhuǎn)速在1500r／rain時進行了動力學計算，得出了在兩種不同模型下的氣門運動的位移、速度和加速度曲線，如圖3-4所示。圖3-4氣門單質(zhì)量，四質(zhì)量轉(zhuǎn)角—加速度圖通過對上面3組曲線分析發(fā)現(xiàn)，用單質(zhì)量和四質(zhì)量模型得到的結(jié)果基本上還是一致的。這主要原因是由于氣門是通過．凸輪驅(qū)動的，在正常工作狀況下，只要凸輪的外型輪廓曲線確定了，那么氣門的運動規(guī)律也就大致上確定了。但由于凸輪并不直接作用在氣門上，而是經(jīng)過推桿、挺柱和搖臂等一系列的傳動機構(gòu)傳遞到氣門上的，所以用單質(zhì)量和四質(zhì)量模型求得的氣門運動規(guī)律還是有一定的區(qū)別的：1)從圖6可以看出四質(zhì)量模型比單質(zhì)量模型更滯后一些。這主要是由于單質(zhì)量模型把配氣機構(gòu)的傳動機構(gòu)推桿、挺柱及搖臂統(tǒng)一簡化為一個集中質(zhì)量，凸輪直接作用在氣門上。而四質(zhì)量模型，是按配氣機構(gòu)的實際模型建立的，把推桿、挺柱及搖臂分別簡化為三個集中質(zhì)量，凸輪直接作用在挺柱上，通過推桿及搖臂的傳動傳遞到氣門上的，因此四質(zhì)量模型比單質(zhì)量模型更滯后一些。2)從圖3可以看出四質(zhì)量模型的計算結(jié)果氣門關(guān)閉時刻沒有反跳現(xiàn)象；而單質(zhì)量模型的計算結(jié)果，氣門有反跳現(xiàn)象。主要原因在于單質(zhì)量模型把整個傳動鏈集中為一個集中質(zhì)量，由于質(zhì)量的過分集中引起慣性過大而導(dǎo)致氣門反跳的現(xiàn)象產(chǎn)生。3)從圖4可以看出四質(zhì)量模型的計算結(jié)果氣門速度和加速度振蕩較大，而單質(zhì)量模型振蕩較小。這主要是由于單質(zhì)量模型把傳動鏈簡化為一個集中質(zhì)量，凸輪直接沖擊氣門引起的速度、加速度突變。而四質(zhì)量模型，是由推桿、挺柱和搖臂直接和間接沖擊氣門引起的速度和加速度突變的，所以加速度波動較大。3.2發(fā)動機搖臂對配氣機構(gòu)運動精度的影響發(fā)動機是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，人們對主要運動件期望很高，而象搖臂這樣的零件往往未能得到足夠重視。殊不知，搖臂的結(jié)構(gòu)、精度對發(fā)動機配氣系統(tǒng)的運動有著不可忽視的影響。搖臂運動的數(shù)學公式推導(dǎo)眾所周知，發(fā)動機搖臂是一個杠桿機構(gòu)，其一端作用于推桿，一端作用于氣門。通常，搖臂的運動如圖3-5，是用杠桿法則加以描述的，即：圖3-5搖臂運動圖由于搖臂兩端的運動是繞其軸心作圓弧運動，在搖臂比i>1時(一般i=1～1.5)，上述公式帶來的誤差是不容忽視的，顯然有必要對公式進行修正。圖3-6為搖臂實際運動模型。①該模型氣門端圓弧半徑r即搖臂與氣門頂端接觸處的圓弧半徑；②氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘與推桿接觸點簡化為鉸鏈結(jié)構(gòu)同樣，推桿與挺柱的接觸也簡化為一鉸鏈。根據(jù)圖3-6，當推桿運動量為h1時，搖臂轉(zhuǎn)角為a，則氣門端運動量為：圖3-6搖臂運動模型轉(zhuǎn)角a可以由圖3-6模型結(jié)構(gòu)導(dǎo)出：搖臂誤差分析由式(4)可知，氣門端移動量是搖臂長L1、L2，圓弧半徑r及凸輪升程hi的函數(shù)。下面簡單地對上述參數(shù)相互問的作用和對配氣運動的影響進行分析?！馆喩蘃1對H2的影響。從式(4)可知，H2是由線性部分和非線性部分組成的，在r和hi均不太大的情況下，氣門端運動誤差和△H2和凸輪升程誤差△H1的關(guān)系可近似為：搖臂兩端臂長L1、L2的影響。在式(5)中，是誤差的主要部分，搖臂比越大，則誤差△H1被放大得越多。當L1、L2偏離理論設(shè)計值時，i會相對設(shè)計值產(chǎn)生誤差△i，結(jié)果將使H2偏離設(shè)計值。以X160F柴油機為例，其L1．、L2理論設(shè)計值分別為25.5和29.5，公差取未注公差F級，用式（4）算列表l。由表l可知：①兩種極端情況下，h2的變化范圍達0.1056mm；②搖臂比每改變0.01mm，氣門端誤差將近0.1mm。圓弧半徑r的影響。r對h2的影響是非線性的,其影響相對hl和i較小。但隨著hi的增大，它的影響增加較快。對X160F柴油機而言，在hl=6(最大升程)時，r每變化lmm，將隨之改變0.03mm。由此可見，只有在凸輪升程不太大的發(fā)動機上，r誤差引起的△h2可以忽略。(4)搖臂支點誤差對其運動狀態(tài)的影響。設(shè)搖臂的設(shè)計狀態(tài)如圖3-7實線所示。當搖臂支點偏離設(shè)計座標值(如虛線所示情形)時，0—0’，A—A’，。搖臂由水平向下偏轉(zhuǎn)口,在其垂直面的投影位移量為△，則：用X160F柴油機參數(shù)代入驗算：設(shè)e：2，Z1=25．5，L：18o；~9口=0．025~，A=0．0111。這一結(jié)果表明搖臂座位置誤差對搖臂狀態(tài)的影響較小，但在推桿長度L愈短的發(fā)動機上影響愈大。搖臂誤差對氣門運動的影響。對于對稱凸輪,其升程曲線以及對應(yīng)氣門的升程曲線近似高斯正態(tài)分布曲線。搖臂誤差會對氣門升程、線速度和加速度造成誤差，但不會影響其基本運動規(guī)律，從圖3-8可以看出。搖臂誤差對氣門的開啟時間是有影響的，當△j>0(或△i<0)時，與設(shè)定值相比，在相同的h1下，h2將要大一些(或小一些)，這就導(dǎo)致?lián)u臂排除問隙而推動氣門的時間提前(或推后)。各種發(fā)動機由于搖臂結(jié)構(gòu)、尺寸、精度不同，因搖臂誤差而引起的氣門運動速度、加速度及氣門開啟時間的變化，可以會有較大的差異。在校核氣門運動時，對這一情況應(yīng)特別注意。學位論文題目科倫藥業(yè)股份有限公司財務(wù)報表分析站點學習形式夜大入學年級2014所學專業(yè)會計培養(yǎng)層次學生姓名孫聰聯(lián)系電導(dǎo)教師2016年4月6日PAGEI摘要財務(wù)報表可以體現(xiàn)公司的財務(wù)狀況,并且可以全方位反映公司的經(jīng)營狀況，通過分析公司的財務(wù)報表，就能對整個公司的經(jīng)營狀況財務(wù)狀況有基本的了解。從財務(wù)報表的分析中可以看出有關(guān)于公司的基本指標的變化和經(jīng)營狀況，能基本了解該公司的業(yè)績和經(jīng)營能力，并將它們與其他同類型公司的情況相比較，這將會做出關(guān)于公司內(nèi)在價值的基本判斷。本文首先對科倫藥業(yè)有限公司財務(wù)報表的基本理論進行分析，然后主要針對科倫藥業(yè)有限公司財務(wù)狀況進行研究，針對現(xiàn)金流、流動性、償債能力、營運能力、盈利能力等指標的研究，科倫藥業(yè)有限公司的財務(wù)現(xiàn)狀不是很好，資產(chǎn)負債值逐年提高。短期償債能力不太強，對籌資形成不好的影響；長期償債能力相比同行業(yè)競爭者來說比較弱，財務(wù)杠桿較高，財務(wù)風險大；資產(chǎn)營運資本水平低，企業(yè)的財務(wù)風險加大，管理水平還有很大的提升空間；企業(yè)產(chǎn)品進入穩(wěn)定期，增長速度低于同行業(yè)的競爭者，投資價值有限。因此提出優(yōu)化科倫藥業(yè)有限公司財務(wù)狀況、防范和控制財務(wù)風險的建議。關(guān)鍵詞

：財務(wù)風險；財務(wù)指標；風險控制目錄一、

應(yīng)收賬款理論概述 1（一）應(yīng)收賬款理論 1（二）應(yīng)收帳款產(chǎn)生的原因 2（三）應(yīng)收賬款的風險 2二、應(yīng)收賬款在管理中存在的問題 3（一）在賒銷前存在的問題 3（二）相關(guān)職能部門的責任不明確，考核不到位 3（三）企業(yè)的經(jīng)營觀念落后，盲目追求收入、利潤 3（四）企業(yè)風險意識低，缺乏足夠的風險防范思想 4三、應(yīng)收賬款的防范與管理研究 4（一）建立相對獨立的信用管理部門，堅持信用評估制度 4（二）建立客戶管理檔案對客戶進行資信評價 4（三）實施具體的信用標準 5（四）制定最佳收賬政策 5（五）加強財務(wù)基礎(chǔ)工作，設(shè)置規(guī)范的應(yīng)收賬款賬戶 6（六）建立壞賬準備金制度，提高企業(yè)承擔壞賬風險的能力 6（七）發(fā)揮會計監(jiān)督作用，及時掌握應(yīng)收賬款的變化情況 6（八）制定應(yīng)收賬款回收責任制 7參考文獻 8對企業(yè)應(yīng)收賬款管理問題研究如今隨著全球經(jīng)濟高速發(fā)展，對現(xiàn)代企業(yè)來講，為了增強在銷售過程中的競爭力，除了依靠提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低價格、降低存貨成本、改善售后服務(wù)質(zhì)量等傳統(tǒng)方法外，賒銷已經(jīng)成為一種時代經(jīng)濟用信用方式銷售趨勢，它作為一種信用和促銷手段在一定程度上提高了企業(yè)的競爭力，增加了銷售量，促進了收入增長，據(jù)有關(guān)部門調(diào)查，我國大約有80%的企業(yè)不同程度地采取信用銷售方式進行促銷活動，但與此同時賒銷方式的普遍使用必然形成一部分暫時無法收回的款項——應(yīng)收賬款，它具有等價性、回收性、期限性、風險性、國際性等特點，因此企業(yè)對于應(yīng)收賬款的管理往往會存在一定的問題，在許多行業(yè)，企業(yè)之間環(huán)環(huán)相拖欠，處于債務(wù)鏈條之中的企業(yè)無法正常開展經(jīng)營活動，以致舉步維艱，而被高額應(yīng)收賬款拖垮、拖死的企業(yè)也不在少數(shù)，如何建立并完善企業(yè)信用管理制度，科學合理地管理應(yīng)收賬款，以降低企業(yè)經(jīng)營風險，是每個企業(yè)亟需解決的問題，也是本文的研究目的所在。一、

應(yīng)收賬款理論概述

應(yīng)收賬款作為企業(yè)的一項主要流動資產(chǎn)，同時也是一項風險較大的資產(chǎn)，應(yīng)收賬款被客戶經(jīng)營使用，過多會導(dǎo)致企業(yè)缺少足夠的流動資金，只有變現(xiàn)為貨幣資金流入企業(yè)后，才能參與到本企業(yè)的在成產(chǎn)經(jīng)營過程，為企業(yè)創(chuàng)造新的收益。而如果這一過程的較長，將直接影響企業(yè)流動資產(chǎn)的周轉(zhuǎn)速度和利潤，造成應(yīng)收賬款機會成本的增加減少企業(yè)的現(xiàn)金流入，從而可能引發(fā)財務(wù)危機。同時，應(yīng)收賬款的壞賬風險，也將直接影響企業(yè)經(jīng)營成果反映的真實性。應(yīng)收賬款不能及時收回也是很多企業(yè)被拖垮的重要原因之一。對于應(yīng)收賬款管理是財務(wù)管理工作的一項重要內(nèi)容，一個完整的銷售最終是要將資金安全收回，如果不能安全收回銷售資金，企業(yè)不僅不能創(chuàng)造新的收益，還會受到損失，最終可能會使企業(yè)無法持續(xù)經(jīng)營，只有管理好應(yīng)收賬款，加快資金周轉(zhuǎn)，提高其利用率，增加企業(yè)的凈收益，防范企業(yè)經(jīng)營風險，才能使企業(yè)財富最大化。只有提高應(yīng)收賬款的回收率，建立良好的內(nèi)部控制制度才能夠健全企業(yè)的運行機制，增強企業(yè)自我控制、自我協(xié)調(diào)的能力，方能降低風險，使企業(yè)的利益得到提升，企業(yè)才能用收回的資金創(chuàng)造更多價值，在激烈的現(xiàn)代市場經(jīng)濟競爭中處于有利位置。因此，應(yīng)收賬款的管理應(yīng)引起決策者的高度重視。（一）應(yīng)收賬款理論應(yīng)收賬款是指企業(yè)在正常的經(jīng)營過程中，因銷售商品、產(chǎn)品或提供勞務(wù)等業(yè)務(wù)而形成的債權(quán)，它是商業(yè)信用的產(chǎn)物，對企業(yè)擴大經(jīng)營規(guī)模、提高銷售量和市場占有率有很大的促進作用。同時，應(yīng)收賬款又是許多企業(yè)財務(wù)管理的薄弱環(huán)節(jié)，企業(yè)資產(chǎn)在這方面的流失量和沉淀量很大，對其管理的好壞決定著企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營能否順利進行，能否提高資產(chǎn)使用效率⑥。（二）應(yīng)收帳款產(chǎn)生的原因1．商業(yè)信用的產(chǎn)物在當今市場競爭日益激烈的情況下，企業(yè)要想不斷的擴大商業(yè)規(guī)模，千方百計吸引客戶和中間商，所采取的一項重要措施便是向下游客戶提供商業(yè)信用。在商品交換中，由于商品和貨幣在時間和空間上的分離而形成的企業(yè)之間的直接信用行為，從而產(chǎn)生了企業(yè)的應(yīng)收賬款。2．擴大企業(yè)經(jīng)營收入的手段只要是購買方經(jīng)審查符合企業(yè)的信用資格要求，企業(yè)可以在購買方不支付任何資金的情況下銷售貨物或提供勞務(wù)，這樣一方面擴大了企業(yè)的銷售收入，另一方面也給購貨方提供了一種資產(chǎn)使用成本很低的短期融資渠道，因此，賒銷是一種雙方互利共贏的手段，在企業(yè)極為常見。（三）應(yīng)收賬款的風險1．信用風險導(dǎo)致的應(yīng)收賬款風險應(yīng)收賬款是基于商業(yè)信用而產(chǎn)生的，商業(yè)信用本身除了受歷史影響以外，更多的受到未來不確定因素的影響，因此，商業(yè)信用本身充滿了不確定性。商業(yè)信用本身的不確定性意味著企業(yè)未來回收應(yīng)收賬款存在的風險。企業(yè)經(jīng)營的歷史告訴我們，即使企業(yè)制定非常嚴格的信用的標準，仍然難免部分應(yīng)收賬款收不回來，從而發(fā)生壞賬。2．巨額應(yīng)收賬款帶來的資金周轉(zhuǎn)風險應(yīng)收賬款在企業(yè)流動資產(chǎn)中占有較大比重，對企業(yè)的營運資產(chǎn)管理至關(guān)重要。如果企業(yè)產(chǎn)生巨額應(yīng)收賬款，即使企業(yè)的營運資金非常充裕，但是因為沒有充裕的貨幣資金可供支用，也可能給企業(yè)帶來償債或固定資產(chǎn)方面的困難。如果說信用風險是來自購買方的風險，那么資金周轉(zhuǎn)風險則是來自企業(yè)自身的風險。應(yīng)收賬款是一把“雙刃劍”。從銷售方來看，賒銷帶來企業(yè)營業(yè)收入增加的同時，也增加了應(yīng)收賬款資金的機會成本，同時壞賬風險隨之增加，在企業(yè)目前的信用標準下可能導(dǎo)致的壞賬也可能增加⑦。因此，企業(yè)在賒銷帶來利益和可能發(fā)生的損失之間進行權(quán)衡，根據(jù)企業(yè)具體的情況確定合理的應(yīng)收賬款的水平。二、應(yīng)收賬款在管理中存在的問題（一）在賒銷前存在的問題企業(yè)為了擴大自身的銷量，打開市場，會采用賒銷的方式與客戶開展商業(yè)往來，在往來的過程中也包括了折扣問題，例如商業(yè)折扣、現(xiàn)金折扣問題。商業(yè)折扣是一種折價銷售，現(xiàn)金折扣是為了鼓勵客戶提早付款而采用的一種收款政策，無論如何，這都是企業(yè)在利用商業(yè)信用開展商業(yè)往來。但是企業(yè)在確定客戶時，往往存在著一定程度上的盲目性。我國的市場經(jīng)濟正處于初級階段，商業(yè)信用體系并不似發(fā)達國家那樣完善，法律保護也比較薄弱，企業(yè)在確定是否賒銷以及確定折扣政策時必須考慮各個方面的因素，將客戶的情況調(diào)查清楚才能進行賒銷。但有些企業(yè)為了追求銷售量，經(jīng)營者并沒有把注意力放在對客戶的信用調(diào)查上，往往存在僥幸心理，沒有派有關(guān)人員展開調(diào)查就同客戶進行商業(yè)往來，這樣做會出現(xiàn)兩種情況，一是賬目上銷售量逐漸擴大，但是利潤并沒有隨之有所提升。另外，盲目進行賒銷也容易導(dǎo)致呆賬、壞賬的發(fā)生，而且盲目為了擴大銷售，給予對方折扣，并不一定會為企業(yè)帶來應(yīng)有的利潤，這對于企業(yè)的發(fā)展是十分不利的，嚴重的情況下企業(yè)很可給拖垮。（二）相關(guān)職能部門的責任不明確，考核不到位在一些企業(yè)里，對營銷部門工作重點的界定，一方面是怎樣去調(diào)查了解市場、開拓市場、占有市場進而提高市場占有率；另一方面采取銷售額作為考核營銷部門的指標，銷售額與營銷業(yè)績掛鉤的考核辦法，使得營銷部門只抓市場和銷售，對銷售回款則不重視，再加上財務(wù)部門對各客戶的欠款信息不及時反饋，使銷售回款指標沒有真正落實到具體的部門，由此造成各部門的責任不明確。（三）企業(yè)的經(jīng)營觀念落后，盲目追求收入、利潤一些企業(yè)存在著一味抓生產(chǎn)、重產(chǎn)值；抓銷售、重收入的觀念，而忽視了資金作為企業(yè)經(jīng)營“血液”的作用，他們?nèi)狈Κ毩㈤_拓市場、占據(jù)市場的意識，為了擴大銷售，完成任務(wù)，盲目地通過賒銷去爭奪市場，使其不能正確處理好眼前利益與長遠利益、局部利益與整體利益的關(guān)系，最終造成資源的極大浪費。（四）企業(yè)風險意識低，缺乏足夠的風險防范思想企業(yè)在進入市場之初，為了盡快打開營銷局面，在事先未對資信作深入調(diào)查，對風險進行正確評估的情況下，采取和客戶簽訂短期的、一定賒銷額度的銷售合同來吸引客戶，爭奪市場。只重視賬面的高額利潤，而忽視了被客戶拖欠所占用的大量流動資金難以收回會給企業(yè)帶來風險等一系列的問題。三、應(yīng)收賬款的防范與管理研究（一）建立相對獨立的信用管理部門，堅持信用評估制度為了加強應(yīng)收賬款的管理，大中型企業(yè)應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要建立相對獨立的信用管理部門，同時配備專業(yè)的信用管理人員，專門負責對應(yīng)收賬款的管理，確保信用管理職能的實現(xiàn)。信用管理部門一般由財務(wù)總監(jiān)領(lǐng)導(dǎo)，是銷售部門和財務(wù)部門的橋梁。信用管理部門的基本職能包括建立客戶信用檔案，管理客戶信用，進行信用風險分析，科學制定客戶的信用額度，執(zhí)行應(yīng)收賬款監(jiān)督等。企業(yè)要根據(jù)實際經(jīng)營情況和客戶不同信譽情況制定合理、可行的信用政策，并在經(jīng)營活動中認真執(zhí)行，這是企業(yè)財務(wù)管理的一個重要組成部分，也是企業(yè)為達到應(yīng)收賬款管理的目的，防范和化解應(yīng)收賬款風險的重要措施。因此，必須堅持對申請賒銷的客戶進行信用狀況分析。根據(jù)對客戶信用評估，確定客戶壞賬損失率的高低，這些基本上決定是否給客戶提供賒銷以及提供賒銷的額度。（二）建立客戶管理檔案對客戶進行資信評價客戶既是企業(yè)最大的財富來源，也是最大的風險來源，做好客戶資信調(diào)查是加強應(yīng)收賬款管理的基本工作。現(xiàn)代企業(yè)必須建立客戶檔案，通過收集其信息，對客戶的資產(chǎn)狀況、財務(wù)狀況、經(jīng)營能力、償債能力、以往記錄、企業(yè)信譽等進行客觀、深入地調(diào)查分析。根據(jù)調(diào)查的結(jié)果來評定其信用等級，并建立賒銷客戶信用等級檔案，掌握每個客戶的信用狀況：一是財務(wù)報表；二是銀行證明；三是企業(yè)間證明。對不同資信客戶不同對待，根據(jù)設(shè)定的信用等級評價標準，利用既有或潛在客戶的報表數(shù)據(jù)，計算各自的指標值，并與指標值進行比較分析，然后根據(jù)經(jīng)驗及主、客觀條件詳盡地對客戶的拒付風險做出準確的判斷，以便于企業(yè)提高應(yīng)收賬款防范的效果⑧。（三）實施具體的信用標準信用標準是給予或拒絕客戶信用的依據(jù)，一旦企業(yè)決定給予客戶信用優(yōu)惠時，就需要考慮具體的使用條件，企業(yè)在接收客戶信用訂單時，要向其明白提出付款時間及其他支付賒銷款項相關(guān)要求，包括信用期限、現(xiàn)金折扣和折扣期限方面的約定。企業(yè)允許客戶購貨款賒欠一定時間，會在一定程度上擴大銷售、增加毛利。確定信用期，主要是引入機會成本，利用“差量分析法”計算不同信用期的稅前損益差異，制定客戶的信用期，并根據(jù)賒銷單位資信情況和歷史收款質(zhì)量，分析改變現(xiàn)行信用期對收入和成本的影響，確定最優(yōu)信用期⑨。但適當?shù)匮娱L信用期限，會引起應(yīng)收賬款機會成本和收賬費用的增加，也許還會造成壞賬損失。因此，企業(yè)必須要求因信用期限的延長帶來邊際收入的新增量大于邊際成本的上升數(shù)。企業(yè)在延長信用期限的同時，為了加速資金周轉(zhuǎn)，及時收回貨款，減少壞賬損失，對在規(guī)定期限內(nèi)提前償付貨款的客戶可以按銷售收入的適當比率給予折扣?，F(xiàn)金折扣是企業(yè)為及時收款縮短平均收款期而向債務(wù)人提供的債務(wù)扣除，制定現(xiàn)金折扣政策要考慮折扣所能帶來的收益與喪失的折扣成本的利弊，相機抉擇。因此，采取現(xiàn)金折扣的前提，就是要企業(yè)通過加速收款帶來的機會收益能夠多剩有余地補償現(xiàn)金折扣的付出。至于給予客戶現(xiàn)金折扣優(yōu)惠的期限和程度應(yīng)根據(jù)企業(yè)自身需要，在信用成本前后收益比較基礎(chǔ)上，擇定一個期量結(jié)合的最佳數(shù)據(jù)方案。（四）制定最佳收賬政策在正常情況下，客戶應(yīng)按信用條件的規(guī)定到期及時付款，履行其責任。但是，由于種種原因，有的客戶拖欠貨款。收賬政策就是指對于逾期的欠款公司應(yīng)采取的收賬策略。企業(yè)對于信用質(zhì)量的客戶要采取不同的收賬政策收取應(yīng)收賬款。對于信用質(zhì)量高的客戶，可以采用寬松的政策；對于信用質(zhì)量差的客戶，應(yīng)采取積極的、嚴格的收賬政策。企業(yè)在制定收賬政策時，應(yīng)視賬款逾期時間長短、欠繳金額大小、不同的客戶、不同的產(chǎn)品來制定各種信用條件，并且要靈活掌握。同時，要在增加收賬費用與減少壞賬損失、減少應(yīng)收賬款機會成本之間進行比較、權(quán)衡，以前者小于后者為基本目標，掌握好寬嚴界限，擬定可取的收賬計劃，使收賬成本最低、效益最大。此外，還應(yīng)注意講究收賬技巧，即對不