最新曲轴学生介绍PPT课件.ppt

《最新曲轴学生介绍PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、曲轴学生介绍曲轴简介轴系：曲轴、皮带轮、飞轮、扭振减振器曲拐：主轴颈+曲柄臂+曲柄销（连杆轴颈）前端：皮带轮、发电机、水泵、齿轮系（燃油泵、机油泵、凸轮轴）转向助力、空调、风扇、空气压缩机后端：飞轮、or齿轮系、离合器内燃机零部件工作条件1、受力：强度（应力）、刚度（变形）交变的连杆力----曲柄切向力+曲柄径向力-----疲劳破坏2、受热：最高温度、热应力no3、磨损：表面硬度高主轴颈和曲柄销销轴颈，（润滑组织）曲轴设计计算1、静强度计算、疲劳强度计算、轴心轨迹计算、船机的扭振分析计算等2、曲轴受力分析：分段法（保守）、连续

2、梁法、有限元法分段法受力分析径向力、切向力、离心力、支反力(力矩）、前后段扭矩两个方向的合力为0，合力矩为0------支反力（力矩）曲轴的各截面的弯矩、扭矩（轴颈、圆角、油孔处）参见P124公式静强度计算用于计算低速内燃机曲轴计算工况：Z最大值时T为最大值时（各拐不同，最后一拐最大）Z、T合力最大时与许用应力比较危险截面曲柄销轴颈圆角截面主轴颈圆角截面曲柄销轴颈截面油孔截面疲劳强度计算弯曲疲劳强度和扭转疲劳强度综合疲劳强度影响疲劳强度因素：应力幅和平均应力（名义应力）有效应力集中系数：查表材料疲劳极限尺寸影响系数强化系数材料

3、对应力循环不对称敏感系数扭振附加应力的影响有效应力集中系数的获得材料的应力集中敏感性系数形状系数的定义：结构形状对应力集中的影响（实测、FEA）形状系数的确定疲劳强度安全的评价对钢制曲轴取[n]≥1.5，汽车发动机曲轴的安全系数可取得略低。[n]≥1.3；球铁曲轴，疲劳强度的分散度较大，取[n]≥1.8。疲劳强度安全系数允许值必须和计算方法对应可以证明：前述疲劳强度计算公式和Goodman-Smith方法是完全一致的。参加《汽车发动机设计》清华大学陆际清编有限元法求曲轴疲劳强度安全系数曲轴的受力分析曲轴的有限元模型曲轴的边界条

4、件疲劳强度安全系数计算方法QT800Goodman-Smith图，某点L的应力,通过OL作直线得到点F，则可得安全系数疲劳强度试验方法Rigtesting：曲柄销圆角应力钢轴：107球铁：5x106几个小时完成疲劳试验曲轴的结构设计曲轴的总体形式：组合式曲轴和整体曲轴曲拐的尺寸提高曲拐疲劳强度的结构措施曲轴油道的安排曲轴平衡重的设计曲轴的前端和后端曲轴的止推曲轴的总体形式整体式曲轴全支撑式：非全支撑式：（过去强化程度低发动机，NA汽油机升功率40-50kW,T：60kW，Ecoboost92kW）组合式曲轴隧道式机体大内燃机机

5、曲轴小通用机曲轴曲拐的结构尺寸径向尺寸：主轴颈半径、曲柄销半径、曲柄半径轴向尺寸：主轴颈长度、曲柄销长度、曲柄臂厚度、缸心距曲拐的结构尺寸（1）主轴颈半径为什么小于曲柄销半径？连杆大头尺寸要通过缸孔减少转动惯量-----提高扭振固有频率粗的曲柄销、薄的曲柄臂导致应力集中曲轴轴向尺寸对缸心距的影响缸心距=主轴承长度+曲柄销长度+2X曲柄臂厚度轴承承压面积、轴承长度与宽度（机油压力与冷却流量）曲柄臂的厚度和宽度（曲柄臂外上部切去）提高曲拐疲劳强度结构措施疲劳强度公式、曲轴形状系数公式：1、提高曲轴的重叠度（短行程）2、减少应力集中

6、3、表面粗糙度、表面处理强化中空轴颈对曲轴应力的影响主轴颈中空（减小曲柄销应力）曲柄销中空（减少惯量）轴颈圆角对曲轴应力的影响做功冲程开始、进气冲程开始时刻的径向力（从弯矩解释拉压应力）拉应力和压应力（圆角滚压、喷丸）轴颈圆角对曲轴应力的影响（1）轴颈圆角与应力集中轴颈圆角与轴承长度、下凹圆角（结构紧凑性）变半径圆角提高轴颈耐磨性的措施1、轴颈表面淬火（耐磨3-7mm)2、氮化钢：提高60-80%合金钢：20-30%球铁：50-70%附加好处：残余压应力曲轴轴承的润滑机油泵---主油道---主轴承---油槽（长度和油孔数）--

7、-曲轴油道--连杆大头轴承（进油口位置）直油道or斜油道？中空轴颈的曲轴油道连杆轴承油孔开口：轴承载荷最小小部位，出油顺畅、对油膜影响小曲轴的平衡重平衡重的作用1、平衡离心力矩（3缸机）2、减小曲轴内力矩，减小主轴承偏磨平衡重的不利影响增加惯量----固有频率-----扭振曲轴的固定----主轴承盖主轴承盖：瓦盖整体式瓦盖、框架式机体主轴承螺栓、平衡重螺栓曲轴的前端前端附件：皮带轮、发电机、水泵、空压机、转向助力、风扇、齿轮扭振减振器前端：键连接前端密封：甩油盘+油封曲轴前轴段疲劳曲轴的前端曲轴的后端1后端：飞轮、齿轮系曲轴法

8、兰飞轮螺栓飞轮定位销：曲轴和飞轮一起动平衡曲轴甩油盘+油封飞轮惯量：怠速转速稳定过大、过小缺陷曲轴的止推（轴向定位）轴向力：离合器、变速箱翻边轴瓦、止推片曲轴的止推位置多在后端倒数第二个主轴承刚硬曲轴可在中间轴承前端：链传动防止偏磨曲轴的材料与制造球铁、45钢、合金钢（朝柴）