某型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的加工工藝及測(cè)試研究.pdf

1、作為汽車核心部件的發(fā)動(dòng)機(jī)，其每一個(gè)零部件的設(shè)計(jì)水平、制造技術(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。
　　本課題在研制某發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸時(shí)，運(yùn)用了有限元分析技術(shù)。重點(diǎn)對(duì)曲軸的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為分析曲軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的受力變化情況，開展了發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模，利用AMESim仿真軟件，建立了燃燒模型、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)模型、曲柄連桿機(jī)構(gòu)模型、配氣機(jī)構(gòu)模型、進(jìn)氣系統(tǒng)模型、EGR廢氣再循環(huán)模型、渦輪增壓模型，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)

2、主動(dòng)轉(zhuǎn)矩，運(yùn)用仿真結(jié)果，利用有限元軟件ADINA對(duì)曲軸各個(gè)曲柄銷的受力情況按照氣缸工作順序進(jìn)行載荷瞬態(tài)加載求解，分析仿真結(jié)果，曲軸的應(yīng)力應(yīng)變情況在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，在發(fā)動(dòng)機(jī)容許的最高轉(zhuǎn)速下，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行良好，開展了基于單曲拐的曲軸優(yōu)化工作，減少曲柄銷最大應(yīng)力，有助于發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能提升。通過計(jì)算曲軸模態(tài)，避開曲軸共振頻率，在加工工藝設(shè)計(jì)中，可以指導(dǎo)加工過程中設(shè)備的選型和設(shè)備加工過程中振動(dòng)的控制，避免整個(gè)加工過程振動(dòng)過大或切削加工過程進(jìn)給量過

3、大造成曲軸加工精度的降低。
　　為縮短整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)制造周期，運(yùn)用SE同步工程技術(shù)，在發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，同步開展加工工藝設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、零件裝配工藝驗(yàn)證設(shè)計(jì)。相比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，從設(shè)計(jì)、加工試制、零部件優(yōu)化設(shè)計(jì)、再試制，明顯縮短了開發(fā)周期，減少了不必要的試制模具開發(fā)成本，有利于快速提升產(chǎn)能、質(zhì)量穩(wěn)定可靠。因此，在曲軸制造工藝技術(shù)開發(fā)過程中，根據(jù)零件技術(shù)要求，綜合選定毛坯種類，通過查閱機(jī)械設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)、工藝圖表、設(shè)

4、計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等資料，確定曲軸加工工藝流程、關(guān)鍵工序、質(zhì)量控制點(diǎn)、尺寸及公差大小，最終設(shè)計(jì)出工藝卡片，車削、磨削夾具。
　　設(shè)計(jì)完成的曲軸工程圖，嚴(yán)格執(zhí)行工藝文件開展曲軸樣件試制，對(duì)連桿軸頸、主軸頸、曲柄銷圓角等關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)，合格曲軸開展臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證，按照QC/T637-2000《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)方法》，計(jì)算曲軸名義彎矩、疲勞強(qiáng)度極限、安全系數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果表明曲軸強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；按照GB/T19055-2003《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可