曲轴滚压校直工艺的应用与分析

本文以滚压及滚压校直工艺在ＳＯＦＩＭ发动机ＱＴ８８０－５球墨铸铁曲轴生产中的运用及相应的实验数据，分析了滚压及滚压校直工艺对曲轴疲劳性能的影响，指出通过圆角滚压，在曲轴疲劳强度的敏感区域内形成一个局部压应力场，曲轴的疲劳强度可以提高到滚压加工以前疲劳强度的１．６～２．５倍。滚压校直工艺既有利于曲轴直线度，又不破坏疲劳强度。     

半精加工曲轴圆角滚压工艺试验研究

对两种型号曲轴的半精加工圆角滚压工艺和疲劳强度进行了研究，结果表明，选择合造的精磨余量和滚压工艺参数，曲轴疲劳强度可持高175%左右，圆角处疲劳极限应力达552-605N/mm^2，曲轴的疲劳强度较之精磨后滚压没有下降。     

圆角滚压强化曲轴的疲劳强度研究

通过对形状系数的分析及试验，评定夏利曲轴不同圆角形态及强化处理的疲劳强度。圆角经深滚压处理的夏利曲轴弯曲疲劳强度有大幅度提高。     

球墨铸铁曲轴滚压工艺试验研究

研究了某型号柴油机球铁曲轴滚压工艺参数对曲轴疲劳强度的影响，最佳的滚压工艺参数能使曲轴弯曲疲劳强度提高175％，圆角处的疲劳极限应力达553N／mm^2。     

用圆角滚压加工提高曲轴强度

本文介绍了圆角滚压加工条件对弯曲疲劳强度的影响、对提高强度因素的研究以及圆角滚压加工在锻造曲轴上的应用。     

数控曲轴圆角滚压机床的设计与开发

曲轴随发动机向增压、大功率、高可靠性、低排放方向的发展,正面临着安全性和可靠性的严重挑战,传统制造工艺已无法满足其功能要求。圆角滚压强化工艺可大幅度提高曲轴疲劳强度,但此核心技术国内尚未掌握。本研究借鉴国内外曲轴滚压原理,自主研发制造出曲轴圆角滚压机床,采用主轴颈和连杆颈同时滚压的方法,实现了替代进口的目标。     

基于圆角滚压工艺的曲轴疲劳行为研究

利用有限元计算软件Abaqus,采用三维显式动力学计算,模拟曲轴圆角滚压过程。利用软件自带的二次开发程序,编写数据采集程序,得到了曲轴圆角表面和内部的应力分布情况。参照曲轴真实疲劳试验,对曲轴进行模拟弯曲疲劳试验,得到不同弯矩水平下曲轴圆角应力分布情况。将模拟弯曲疲劳试验得到的圆角工作应力与滚压后的圆角残余应力进行耦合计算,获得更为准确的曲轴疲劳强度,并依此对曲轴滚压参数进行优化,优化后的曲轴疲劳极限弯矩提高15.7%。     

材料牌号对球铁曲轴弯曲疲劳强度的影响

本文通过试验测定了用不同牌号珠光体球铁产生的发动机曲轴在圆角未强化、氮化和圆角滚压等不同状态下的弯曲疲劳强度.结果表明,无论是否经过强化处理,材料牌号高的曲轴其弯曲疲劳强度并不优于材料牌号低的曲轴.据此,建议在曲轴的选材中优先采用铸态的QT700-2球墨铸铁.     

柴油发动机球墨铸铁曲轴生产工艺的改进

介绍了用改进铸造工艺、辉光离子氮化及圆角滚压等提高大功率柴油机球铁曲轴疲劳强度的工艺措施。     

等温淬火球墨铸铁（ADI）曲轴的开发

等温淬火球墨铸铁（ADI）作为发动机曲轴材料,具有高强度、高韧性、高耐磨性等综合机械性能,可替代锻钢材料用于轿车及载货车发动机曲轴。等温淬火球墨铸铁用于曲轴材料时,可由铸态毛坯经等温淬火处理即能达到曲轴机械性能要求,省去了正火工序及表面氮化或表面感应淬火工序,使生产周期缩短并节约能源。等温淬火球墨铸铁用作曲轴材料时,在切削加工、圆角滚压及加工变形等方面具有特殊性。试验表明,选择适当的等温淬火工艺及圆角滚压参数,等温淬火球墨铸铁曲轴完全能够达到或超过锻钢材质曲轴的弯曲疲劳强度要求。     

球铁曲轴弯曲疲劳强度的若干特点

本文以中型货车发动机曲轴为对象，研究了球铁曲轴弯曲疲劳强度的特点。结果表明，轴颈圆角表面粗糙度在Ｒａ１．６－Ｒａ０．４范围内时，球铁曲轴的弯曲疲劳性能无显著变化；同一曲轴上各曲拐疲劳强度存在差异；铸态下球铁曲轴圆角强度的分散性大约是锻钢３－４倍，强化后这种分散性可减小一半以上。球铁曲轴的上述特点主要由球铁材料本身的特性和毛坯浇铸时凝固冷却不一致所造成的。     

不同结构曲轴的疲劳强度分析

利用有限元方法 ,对某大功率发动机两种结构曲轴进行了静态强度分析 ,并通过等效应力法校核了该两种结构曲轴的疲劳寿命 ,为该发动机曲轴设计提供了理论指导。     

组织形态对球铁曲轴疲劳特性的影响

用两根以不同工艺铸造的4JB1发动机球铁曲轴,来研究组织形态对其疲劳特性的影响。一种工艺为铸态 正火处理(以下简称正火态);另一种是铁型覆砂铸造(以下简称铸态)。两者都经机加工、氮化处理后进行弯曲疲劳试验,并从毛坯取样做力学性能和冲击试验。结果表明:尽管两者的力学性能相近,但铸态曲轴的弯曲疲劳极限远高于正火态曲轴。这是由于铸态曲轴具有细小的牛眼状石墨形态 珠光体组织,所以裂纹起裂功和扩展功都较高,在疲劳中当石墨处萌生裂纹后,包围石墨的铁素体可以使裂纹尖端钝化,有效阻止裂纹扩展;而正火态曲轴显示为球状石墨 珠光体组织,包围在石墨周围的珠光体强度较高,在与石墨交界处萌生裂纹和之后裂纹的扩展都较快,导致疲劳寿命较低。     

TJ376Q二气门汽油机准均质稀混合气燃烧实验研究

本文对夏利TJ376Q汽油机进气系统进行了改造，大大提高了涡流和滚流比，强化空气运动的结果有利于组织燃料在缸内的浓度分布，从而为在二气门汽油机上实现稀燃烧打下基础；原发动机油器式供油系统被改为电控气道内燃油喷射系统。在此基础上，采用了两次燃油喷射技术。通过对这两次喷油时刻、喷油量的分别调节，在缸内形成精细分层的混合气即所谓准均质混合气，从而优化了油耗和排放指标，成功地在产品二气门汽油机上实现了稀薄燃烧。     

提高高速发动机曲轴修复质量的研究

首先，介绍了电弧喷涂的优越性，其次，分析了电弧喷涂修复发动机曲轴存在的问题，即采用该方法修复的发动机曲轴产生涂层脱落、颗粒磨损等现象，采用新工艺和复合材料对曲轴进行电弧喷涂，试验结果表明，修复过的曲轴使用效果良好。     

滚流对火花点火式发动机性能的影响

火花点火发动机气缸内空气运动的滚流与涡流一样，都可以增加燃烧室中的湍流强度，提高火焰传播速度和燃烧速率，从而改善燃烧过程，提高发动机的动力性能。本文详细介绍了滚流形成机理和影响滚流的气道参数。对2气门TJ376Q发动机的试验结果表明：新进气道的设计提高了缸内空气运动的滚流强度和流量系数，通过进气系统的优化，可以增加发动机最大转矩和最大功率输出，试验在电控燃油喷射下精确控制燃油，降低了最低燃油消耗率。     

滚挤压抛光工艺在曲轴加工中的应用

介绍了滚挤压抛光工艺在CA488型发动机曲轴加工中的应用。与砂带抛光工艺的区别是，该工艺采用了使金属表面塑性变形的方式来提高零件表面疲劳强度，降低表面粗糙度，改善沉割圆角处的应力分布状况，并可取消校直工艺，简化工艺装备，节约设备投资，降低工具消耗。此工艺也适用于其它的轴类零件加工。     

某先进高速柴油机气缸盖结构评估

以某引进的高速柴油机气缸盖为研究对象,采用有限元方法对气缸盖的温度场、热机耦合作用下的疲劳强度和密封性进行了数值仿真和分析,探讨其设计理念及进一步提升性能的可行性,为国产化改进和设计提供了理论依据。结果表明,该柴油机强化程度达26 MPa·m/s,但气缸盖仍保持足够的强度、较低的温度和良好的密封,最大工作应力195 MPa,最高温度355℃,疲劳安全系数为1.7,在进一步提升柴油机性能时,该气缸盖的刚强度仍有足够的裕度。     

Grain refinement in bearing steels using a double-quenching heat-treatment process

A double-quenching (D/Q) process is proposed for heat-treating high carbon-chromium bearing steels to improve the fatigue properties through refinement of the microstructure. The new heat treatment method has two steps: The first step is a nitrocarburizing process that results in high surface hardness and lowers the transformation temperature. The second step is the same as in the conventional quenching process but can be conducted at a considerably lower temperature than in conventional quenching. The microstructure in the material that is caused by the D/Q heat treatment is much finer than in the conventional Q/T (quenching and tempering) process. In order to quantify the performance of the proposed heat-treatment process, various mechanical property tests are carried out. The rolling contact fatigue life of double-quenched bearing steels was eight times higher than in bearing steels that were treated by conventional Q/T.