【摘要】：曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)核心零件之一,由于形狀復(fù)雜且工作轉(zhuǎn)速很高,對(duì)其動(dòng)平衡指標(biāo)有很高要求,通常在機(jī)加工結(jié)束后,還需要上動(dòng)平衡機(jī)進(jìn)行測(cè)試和去重才能滿足要求。曲軸兩端的中心孔是整個(gè)機(jī)加工工藝流程的定位基準(zhǔn),由于曲軸上存在多個(gè)非加工面,如果中心孔的定心方法不正確,會(huì)造成去重量過(guò)大或去重方位不正確,最后無(wú)法動(dòng)平衡變成廢品。目前曲軸生產(chǎn)中廣泛采用的幾何定心和質(zhì)量定心均是針對(duì)曲軸毛坯定心,無(wú)法直接控制動(dòng)平衡前的去重量和方位。為此,本文首次提出了基于虛擬加工的曲軸鍛件迭代定心新方法,即以虛擬加工成品件動(dòng)平衡前的不平衡量最小為目標(biāo),反求鍛件中心孔的位置,并以此為基礎(chǔ)研究了曲軸鍛件優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)根據(jù)剛性轉(zhuǎn)子雙面校正平衡原理,結(jié)合Visual Studio軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)和UG Open開(kāi)放命令,開(kāi)發(fā)“曲軸動(dòng)平衡分析軟件”,并驗(yàn)證軟件分析計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。分析曲軸計(jì)算步長(zhǎng)對(duì)軟件計(jì)算結(jié)果及計(jì)算時(shí)間的影響。(2)以曲軸模型為例,敘述曲軸掃描鍛件的虛擬加工過(guò)程,包括去除材料模型的建立,掃描鍛件幾何軸線的確定,通過(guò)布爾運(yùn)算得到虛擬加工成品件等。同時(shí)對(duì)幾種模型間的相互關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。(3)將開(kāi)發(fā)的“曲軸動(dòng)平衡分析軟件”作為分析計(jì)算的工具,說(shuō)明迭代定心法的形成過(guò)程并提出迭代公式。根據(jù)迭代公式進(jìn)行計(jì)算,獲取最佳曲軸定心位置,指導(dǎo)實(shí)際曲軸鍛件進(jìn)行加工,驗(yàn)證迭代定心法的可行性。(4)提出曲軸鍛件優(yōu)化方法,通過(guò)將曲軸的不平衡量分解到多個(gè)平面上,指導(dǎo)平面附近結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,從而降低曲軸鍛件加工后的不平衡量。本課題的研究,可以為曲軸的加工和曲軸鍛件的設(shè)計(jì)提供參考,具有一定的理論價(jià)值和實(shí)際工程意義。
【圖文】：

1 緒 論1.1 課題研究背景改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)一直處于高速發(fā)展階段，現(xiàn)已成為世界上僅次于美國(guó)的第二大經(jīng)濟(jì)體，并贏得了 中國(guó)經(jīng)濟(jì)奇跡 的美譽(yù)[1-2]。汽車是 改變世界的機(jī)器 和推進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展的 發(fā)動(dòng)機(jī) ，國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)的國(guó)際地位往往也可代表國(guó)家制造業(yè)在國(guó)際上的總體地位，汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為支撐和拉動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，近五年來(lái)年產(chǎn)量均超過(guò) 2000 萬(wàn)輛[3]。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的主要?jiǎng)恿敵�，卻常常由曲軸、連桿等零件構(gòu)成的曲柄連桿機(jī)構(gòu)引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)過(guò)大，振動(dòng)使得軸承承受附加動(dòng)載荷，軸承和曲軸軸頸等加劇磨損，大大影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重的甚至造成整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)過(guò)大，動(dòng)力輸出不穩(wěn)定，引起乘車人員的不適[4-7]。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文幾何中心定心法和質(zhì)量中心定心法，幾何中心定心法是以曲軸毛坯主軸頸外圓基準(zhǔn)，，通過(guò)雙 V 型塊定位確定毛坯的幾何軸線，鉆中心孔。質(zhì)量中心定心法是過(guò)質(zhì)量定心機(jī)尋找曲軸毛坯的質(zhì)量軸線，并沿該軸線鉆中心孔。由于非加工面存在，以曲軸毛坯為定心對(duì)象的這兩種定心方法都不能直接控制終動(dòng)平衡前的平衡量，甚至?xí)虿黄胶饬窟^(guò)大導(dǎo)致無(wú)法動(dòng)平衡，曲軸報(bào)廢[9-13]。本課題源于重慶大學(xué)與桂林某有限公司的合作項(xiàng)目 曲軸動(dòng)平衡研究 。該公司受訂單后按照客戶提供的曲軸設(shè)計(jì)成品件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)曲軸所對(duì)應(yīng)的鍛件，在客戶受設(shè)計(jì)鍛件后加工磨具并開(kāi)始生產(chǎn)鍛件，然后抽取鍛件試樣按一定的工序?qū)ζ湫屑庸�，在最終做動(dòng)平衡測(cè)試去重時(shí)根據(jù)測(cè)得的動(dòng)不平衡量來(lái)調(diào)整鉆中心孔時(shí)偏移量，直到最終動(dòng)平衡去重前曲軸的動(dòng)不平衡量在允許的范圍內(nèi)，才進(jìn)行批生產(chǎn)。從接受訂單到完成產(chǎn)品的流程圖如圖 1.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK403;TG306

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李羅力;;對(duì)當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)的若干思考[J];開(kāi)放導(dǎo)報(bào);2015年06期

2 張德明;;汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)[J];黑龍江科技信息;2015年24期

3 孫浩然;;淺談曲軸的加工工藝[J];民營(yíng)科技;2014年07期

4 王敬;張蕾;陳希林;;基于多體動(dòng)力學(xué)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)平衡性研究[J];內(nèi)燃機(jī);2013年06期

5 譚興斌;孫國(guó)民;興成宏;;淺談轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)[J];石油和化工設(shè)備;2013年04期

6 譚興斌;興成宏;李迎麗;李r

本文編號(hào)：2633332