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为满足轻型水下航行器高速航行的功率需求，提出新型凸轮发动机设计方案．对该凸轮发动机的凸轮机构、缸体和配气阀等主要部件进行结构设计，确定其主要结构参数，对发动机工作过程进行计算机仿真．仿真结果表明，该凸轮发动机在仿真工况下轴功率达114．9kw，较MK46鱼雷的双峰5缸凸轮发动机轴功率提高了约60kW，凸轮发动机结构设计合理且可行．该研究为深入进行发动机力学分析、仿真研究提供了必要的基础．