4102系列柴油机曲轴设计与工艺分析

摘要

曲轴是内燃机的主要零部件之一,负责将活塞往复运动转变为旋转运动,承受着复杂的交变应力,直接影响着内燃机的寿命,而设计先进性和合理的强化、加工手段是提高曲轴寿命、保证内燃机正常运转的重要保证.该文以CY4102型柴油机曲轴为例,通过对该曲轴设计尺寸与经验公式比较,分析其设计合理性;着重分析了目前常用的曲轴强化手段和朝柴的曲轴氮化工艺,通过对各种强化手段的比较,提出不同曲轴应采用不同的强化手段;并经过对朝柴现行曲轴加工工艺的介绍,与世界先进加工工艺作比较,对朝柴现行曲轴工艺提出改进方向.

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第一章绪论

1.1引言

1.2世界机械工业发展趋势

1.3汽车设计与制造业的技术发展过程

1.4内燃机制造技术

1.5论文背景及主要工作

第二章 曲轴设计与强度分析

2.1 4102B曲轴设计参数与经验公式比较

2.1.1曲轴销直径d1

2.1.2曲柄销长度L1

2.1.3主轴颈直径d2

2.1.4主轴颈宽度L2

2.1.5曲柄臂的宽度(b)和厚度(h)

2.2曲轴结构强度的电测试验

2.2.1曲轴的静态应力模拟试验

2.2.2曲轴的动态应力试验

2.3 4100型柴油机曲轴疲劳强度的研究

2.4从结构上提高曲轴疲劳强度的几种措施

2.4.1采用定心轴颈，改善应力分布状况

2.4.2尽量提高重叠度（A）

2.4.3改善过渡圆角r

2.4.4提高表面质量

2.4.5改善润滑油孔的布置

2.5曲轴的材料

第三章曲轴的几种强化手段

3.1轴颈表面淬火强化

3.2高频淬火+圆角喷丸

3.3离子氮碳共渗

3.4曲轴的圆角滚压

3.4.1圆角滚压装置

3.4.2实验参数

3.4.3滚压试验结果

3.5曲轴圆角滚压强化后的疲劳试验结果

3.5.1 4100曲轴在不滚压强化时的疲劳试验结果

3.5.2轴颈圆角滚压强化后的疲劳试验结果

3.5.3强度评价

3.6圆角淬火

3.7盐浴软氮化

第四章曲轴加工工艺

4.1朝柴曲轴工艺介绍

4.2存在的不足

4.3先进的加工工艺介绍

第五章结束语

参考文献

致谢