解放牌汽车发动机曲轴圆角的试验研究

在现有发动机的基础上提高动力性,必然要加重曲轴的负担,因此,必须想办法提高曲轴的强度。影响曲轴弯曲疲劳强度的重要因素之一就是过渡圆角。除对过渡圆角进行局部强化处理外,更主要的是要重视过渡圆角几何形状和尺寸的设计与研究。     

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。     

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。     

大功率多缸柴油机曲轴疲劳强度评估方法

以某型大功率柴油机作为研究对象,采用ADAMS/Engine建立了多缸柴油机曲柄连杆机构多体动力学模型,计算得到了曲轴的工作载荷.通过建立曲轴的整体三维有限元模型,将主轴承对主轴颈的支撑边界定义为接触对以模拟实际的约束状态,并将动力学计算所得一个周期内的曲柄销载荷历程曲线离散为16个载荷点,并按照发火次序,组合得到了16个载荷工况以模拟曲轴上的交变载荷,载荷的施加采用函数分布的形式模拟滑动轴承的压力分布,通过非线性有限元分析得到曲轴的应力应变结果.在此基础上,利用曲轴材料性能数据绘制了曲轴Goodman疲劳强度曲线,自编后处理分析程序得到了曲轴上所有节点的疲劳强度安全系数.结果表明:材料为42CrMo的整体曲轴满足结构疲劳强度要求,油孔处和过渡圆角处的疲劳强度安全系数相对较小,采用Goodman疲劳曲线计算的最小疲劳强度安全系数为5.04.分析结果与曲轴实际失效位置一致.     

砂芯放置冷铁对球铁曲轴弯曲疲劳强度的影响

为减轻后凝固的曲轴轴颈圆角外表层疏松等铸造缺陷，砂芯在轴颈圆角处放置冷铁，对曲轴做弯曲疲劳强度试验。结果表明，此方法提高了整根曲轴的承载能力。     

曲轴圆角滚压强化

曲轴在工作时受力复杂,又承受交变力矩和扭矩。主轴颈与柄臂过渡圆角处产生应力集中。根据对曲轴进行动应力测量表明:当发动机处于最大扭矩工况时,在过渡圆角处的最大弯曲应力占80％,而扭转应力仅占20％。从曲轴断裂实例的统计分析,柄臂处的弯曲疲劳是它的主要破坏形式。滚压强化圆角能提高它的强度,而且又是一种比较合理而经济的工艺方法。     

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。     

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。     

用深滚压技术提高曲轴疲劳强度的应用研究

发动机曲轴圆角采用深滚压工艺可大幅提高曲轴疲劳强度。通过对370Q型汽油机、376Q型汽油机和376Q型柴油机进行的曲轴负荷分析、强度估算及弯曲疲劳强度试验表明,与未滚压曲轴相比,经圆角滚压的曲轴疲劳强度增加92．3％,安全系数由1．18增加到2．28。     

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。     

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。     

锻钢曲轴台架疲劳失效分析与改进

对某发动机锻钢曲轴台架疲劳试验试的失效原因进行了分析得出，造成其疲劳强度低下的因素，圆角存在磨削裂纹，烧伤和台肩等机加工缺陷，圆角淬硬层深不足以及表在淬硬层存在网状铁素体等组织缺陷，据此提出了改进措施并取得了良好的效果。     

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.     

柴油机曲轴有限元计算与台架试验数据对比分析

目前，国内柴油机行业普遍使用的曲轴弯曲疲劳强度试验台架，均采用音叉共振板结构。该试验台架对于大多数常规结构曲轴的连杆轴颈圆角疲劳强度的测定是比较准确的，但对于有些特殊结构曲轴的试验，却未能取得理想结果。以某曲轴台架试验、台架仿真模型及有限元计算模型数据为基础，分析对比了不同模型数据的差异及产生原因。     

基于三维有限元分析的KE495曲轴的改进设计

利用有限元法分析KE495发动机曲轴的内部应力分布状态,得出原曲轴结构的不合理之处。通过重新设计曲轴平衡重和轴颈过渡圆角,达到改进曲轴内部应力分布的目的。     

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%。     

汽车发动机曲轴疲劳强度分析及有关问题探讨

对汽车发动机曲轴进行了符合实际情况的三维建模，校核了曲轴在交变载荷下的疲劳强度，并通过曲轴的疲劳试验对分析和计算的结果进行了验证。对忽略惯性力、忽略相邻曲拐影响以及忽略扭矩的简化模型分别进行了计算，得出了不同建模方法对计算结果精度的影响。对曲轴圆角形状优化、圆角应力分布和强化工艺等相关问题进行了探讨。     

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。     

曲轴加工中的几个问题

为提高曲轴的加工质量，从轴颈油孔口边毛利的光整加工、轴颈的磨损及曲轴圆角喷丸强化方面进行了探讨。最后通过试验得出了毛去刺、减轻轴瓦早期磨损及提高曲轴疲劳强度和耐磨性的有效方法。