【摘要】：滑動(dòng)軸承是柴油機(jī)結(jié)構(gòu)中一個(gè)相當(dāng)重要的零部件,連接著活塞銷和連桿小頭,工作時(shí)承受著交替作用的氣缸爆發(fā)力和連桿慣性力,同時(shí)又受到活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱負(fù)荷影響,處于高溫高壓極其惡劣的工作環(huán)境�；瑒�(dòng)軸承的好壞直接影響著柴油機(jī)的質(zhì)量和使用壽命,歷來(lái)受到柴油機(jī)研發(fā)者和制造者的重視。目前,滑動(dòng)軸承成形主要通過(guò)強(qiáng)力旋壓的方式,但旋壓過(guò)程中金屬材料的塑性變形和材料流動(dòng)的不均勻,在內(nèi)部和外部都會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在會(huì)嚴(yán)重影響著滑動(dòng)軸承的尺寸精度、形狀誤差、硬度等。工藝參數(shù)的選取對(duì)殘余應(yīng)力影響很大,因此研究殘余應(yīng)力的成形過(guò)程、分布規(guī)律及工藝參數(shù)對(duì)其影響規(guī)律,對(duì)滑動(dòng)軸承的實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義。本文以某型號(hào)柴油機(jī)中錫青銅(QSn7-0.2)材料的滑動(dòng)軸承為研究對(duì)象,基于ABAQUS有限元仿真軟件,研究滑動(dòng)軸承在強(qiáng)力旋壓過(guò)程中的成形過(guò)程,得出了殘余應(yīng)力在軸向和壁厚方向上的分布規(guī)律;并研究不同水平的工藝參數(shù)減薄率、進(jìn)給比、首輪壓下比對(duì)殘余應(yīng)力壁厚分布的影響規(guī)律。結(jié)果表明:軸向殘余應(yīng)力在軸向上穩(wěn)旋階段應(yīng)力絕對(duì)值小于起旋和終旋階段,而切向和徑向殘余應(yīng)力則相反;軸向和切向殘余應(yīng)力在壁厚方向上外部為壓應(yīng)力,并逐漸由外向內(nèi)過(guò)渡到拉應(yīng)力,在壁厚1/2左右處發(fā)生變號(hào),外部壓應(yīng)力絕對(duì)值大于內(nèi)部拉應(yīng)力,殘余應(yīng)力計(jì)算值在壁厚分布上大致滿足自平衡條件;徑向殘余應(yīng)力外表面和內(nèi)表面均為正值,中間為負(fù)值;軸向和切向殘余應(yīng)力隨著減薄率的增大而增大,隨著進(jìn)給比的增大先減小后增大,隨著首輪壓下比的增大而減小。為得出工藝參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力的影響順序和得出最優(yōu)組合,本文還設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn),通過(guò)X射線衍射法測(cè)量剝層后的殘余應(yīng)力。結(jié)果表明:首輪壓下比對(duì)軸向和切向殘余應(yīng)力影響最大,減薄率次之,但工藝參數(shù)對(duì)軸向殘余應(yīng)力影響均大于切向殘余應(yīng)力;綜合實(shí)際得出最優(yōu)工藝參數(shù)(減薄率35%、進(jìn)給比0.6mm/r、首輪壓下比65%),并將最優(yōu)組合與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,數(shù)值上略小于仿真值,但分布規(guī)律大體一致。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TK423
【圖文】：

應(yīng)力變化大的地方，磁場(chǎng)強(qiáng)度變化也大。各種測(cè)量殘余應(yīng)力方法的優(yōu)勢(shì)和不足如圖1.1 所示：圖 1.1 各種測(cè)量殘余應(yīng)力方法的優(yōu)勢(shì)和不足隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，測(cè)量殘余應(yīng)力的測(cè)試方法與設(shè)備也在不斷升級(jí)，但 X 射線衍射儀仍是目前最能得到人們認(rèn)可和應(yīng)用最為廣泛的測(cè)量方法。近年來(lái)，X 射線衍射法的測(cè)量效率和精度在不斷提高，在設(shè)備方面將傳統(tǒng)的檢測(cè)器更換為位敏檢測(cè)器。在測(cè)量試件方面，由于入射射線光束可以照射到截面較小的工件上，因此 X 射線法可以測(cè)量較小截面的工件甚至多晶體單個(gè)晶粒的內(nèi)殘余應(yīng)力。國(guó)內(nèi)學(xué)者為了測(cè)量?jī)?nèi)部殘余應(yīng)力采用剝層和 X 射線法相結(jié)合的方法。陳德華、滕魯湘等人[50]以不同程度滲碳淬火后的鋼齒輪為研究對(duì)象，采用電化學(xué)方法對(duì)材料剝層后用 X 衍射儀對(duì)其內(nèi)部不同厚度的殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量，得出殘余應(yīng)力在其內(nèi)部的分布規(guī)律，結(jié)合實(shí)際的淬火工藝有利于生成殘余壓應(yīng)力的因素，確保對(duì)齒輪工作的疲勞性能方面的要求。由于剝層后殘余應(yīng)力會(huì)有部分釋放，因此很多學(xué)者對(duì)剝層后的圓筒和圓柱試件的殘余應(yīng)力先后推導(dǎo)出一些校正公式，但是通過(guò)這些公式需要積分運(yùn)算才能得出殘余應(yīng)力大小比較麻煩。因此李家寶、康增橋等人[51]對(duì)于剝層后用 X 射線測(cè)量?jī)?nèi)部殘余應(yīng)力情況，提出用分段的冪級(jí)數(shù)近似求解原

圖 2.2 正旋和反旋示意圖生產(chǎn)中均有其實(shí)際意義和應(yīng)用范圍，也均有優(yōu)缺點(diǎn)旋壓過(guò)程中毛坯件和芯模貼模度較好，內(nèi)壁精度相；減薄率相對(duì)反旋可以取大些；可旋制筒形件和帶點(diǎn)：旋壓過(guò)程中，需要多長(zhǎng)的工件，旋輪就必須走導(dǎo)致旋壓設(shè)備龐大，成本較高。反旋的缺點(diǎn)就是正所旋工件長(zhǎng)度可以不受芯模長(zhǎng)度限制，可以旋制比較簡(jiǎn)單。一般情況下，正旋用于帶底和帶內(nèi)端凸緣研究對(duì)象為筒形件，再加上所旋長(zhǎng)度并不是很長(zhǎng)，旋小，所需旋壓力小，產(chǎn)生應(yīng)力也會(huì)較小，可選減薄力旋壓方式為正旋。毛坯旋壓時(shí)是否預(yù)熱可以分為冷旋和熱旋。冷旋通壓即可達(dá)到所需的精度和形狀。但是對(duì)于延展性較

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本文編號(hào)：2715378