發(fā)布時間：2020-06-16 02:20

【摘要】：滑動軸承是柴油機(jī)結(jié)構(gòu)中一個相當(dāng)重要的零部件,連接著活塞銷和連桿小頭,工作時承受著交替作用的氣缸爆發(fā)力和連桿慣性力,同時又受到活塞往復(fù)運(yùn)動產(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�；瑒虞S承的好壞直接影響著柴油機(jī)的質(zhì)量和使用壽命,歷來受到柴油機(jī)研發(fā)者和制造者的重視。目前,滑動軸承成形主要通過強(qiáng)力旋壓的方式,但旋壓過程中金屬材料的塑性變形和材料流動的不均勻,在內(nèi)部和外部都會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在會嚴(yán)重影響著滑動軸承的尺寸精度、形狀誤差、硬度等。工藝參數(shù)的選取對殘余應(yīng)力影響很大,因此研究殘余應(yīng)力的成形過程、分布規(guī)律及工藝參數(shù)對其影響規(guī)律,對滑動軸承的實際生產(chǎn)具有重要意義。本文以某型號柴油機(jī)中錫青銅(QSn7-0.2)材料的滑動軸承為研究對象,基于ABAQUS有限元仿真軟件,研究滑動軸承在強(qiáng)力旋壓過程中的成形過程,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)過渡到拉應(yīng)力,在壁厚1/2左右處發(fā)生變號,外部壓應(yīng)力絕對值大于內(nèi)部拉應(yīng)力,殘余應(yīng)力計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)對殘余應(yīng)力的影響順序和得出最優(yōu)組合,本文還設(shè)計了正交試驗,通過X射線衍射法測量剝層后的殘余應(yīng)力。結(jié)果表明:首輪壓下比對軸向和切向殘余應(yīng)力影響最大,減薄率次之,但工藝參數(shù)對軸向殘余應(yīng)力影響均大于切向殘余應(yīng)力;綜合實際得出最優(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK423
【圖文】：

應(yīng)力變化大的地方，磁場強(qiáng)度變化也大。各種測量殘余應(yīng)力方法的優(yōu)勢和不足如圖1.1 所示：圖 1.1 各種測量殘余應(yīng)力方法的優(yōu)勢和不足隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，測量殘余應(yīng)力的測試方法與設(shè)備也在不斷升級，但 X 射線衍射儀仍是目前最能得到人們認(rèn)可和應(yīng)用最為廣泛的測量方法。近年來，X 射線衍射法的測量效率和精度在不斷提高，在設(shè)備方面將傳統(tǒng)的檢測器更換為位敏檢測器。在測量試件方面，由于入射射線光束可以照射到截面較小的工件上，因此 X 射線法可以測量較小截面的工件甚至多晶體單個晶粒的內(nèi)殘余應(yīng)力。國內(nèi)學(xué)者為了測量內(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象，采用電化學(xué)方法對材料剝層后用 X 衍射儀對其內(nèi)部不同厚度的殘余應(yīng)力進(jìn)行測量，得出殘余應(yīng)力在其內(nèi)部的分布規(guī)律，結(jié)合實際的淬火工藝有利于生成殘余壓應(yīng)力的因素，確保對齒輪工作的疲勞性能方面的要求。由于剝層后殘余應(yīng)力會有部分釋放，因此很多學(xué)者對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]對于剝層后用 X 射線測量內(nèi)部殘余應(yīng)力情況，提出用分段的冪級數(shù)近似求解原

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

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本文編號：2715378