【摘要】：曲軸是發(fā)動機(jī)核心零件之一,由于形狀復(fù)雜且工作轉(zhuǎn)速很高,對其動平衡指標(biāo)有很高要求,通常在機(jī)加工結(jié)束后,還需要上動平衡機(jī)進(jìn)行測試和去重才能滿足要求。曲軸兩端的中心孔是整個機(jī)加工工藝流程的定位基準(zhǔn),由于曲軸上存在多個非加工面,如果中心孔的定心方法不正確,會造成去重量過大或去重方位不正確,最后無法動平衡變成廢品。目前曲軸生產(chǎn)中廣泛采用的幾何定心和質(zhì)量定心均是針對曲軸毛坯定心,無法直接控制動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。本文的主要研究內(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軟件開發(fā)平臺和UG Open開放命令,開發(fā)“曲軸動平衡分析軟件”,并驗證軟件分析計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。分析曲軸計算步長對軟件計算結(jié)果及計算時間的影響。(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,通過布爾運算得到虛擬加工成品件等。同時對幾種模型間的相互關(guān)系進(jìn)行說明。(3)將開發(fā)的“曲軸動平衡分析軟件”作為分析計算的工具,說明迭代定心法的形成過程并提出迭代公式。根據(jù)迭代公式進(jìn)行計算,獲取最佳曲軸定心位置,指導(dǎo)實際曲軸鍛件進(jìn)行加工,驗證迭代定心法的可行性。(4)提出曲軸鍛件優(yōu)化方法,通過將曲軸的不平衡量分解到多個平面上,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)計提供參考,具有一定的理論價值和實際工程意義。
【圖文】：

1 緒 論1.1 課題研究背景改革開放以來，中國一直處于高速發(fā)展階段，現(xiàn)已成為世界上僅次于美國的第二大經(jīng)濟(jì)體，并贏得了 中國經(jīng)濟(jì)奇跡 的美譽[1-2]。汽車是 改變世界的機(jī)器 和推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展的 發(fā)動機(jī) ，國家汽車產(chǎn)業(yè)的國際地位往往也可代表國家制造業(yè)在國際上的總體地位，汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為支撐和拉動中國經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，近五年來年產(chǎn)量均超過 2000 萬輛[3]。發(fā)動機(jī)是汽車的主要動力輸出，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)動機(jī)振動過大，振動使得軸承承受附加動載荷，軸承和曲軸軸頸等加劇磨損，大大影響了發(fā)動機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重的甚至造成整個發(fā)動機(jī)振動過大，動力輸出不穩(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象的這兩種定心方法都不能直接控制終動平衡前的平衡量，甚至?xí)虿黄胶饬窟^大導(dǎo)致無法動平衡，曲軸報廢[9-13]。本課題源于重慶大學(xué)與桂林某有限公司的合作項目 曲軸動平衡研究 。該公司受訂單后按照客戶提供的曲軸設(shè)計成品件圖紙設(shè)計曲軸所對應(yīng)的鍛件，在客戶受設(shè)計鍛件后加工磨具并開始生產(chǎn)鍛件，然后抽取鍛件試樣按一定的工序?qū)ζ湫屑庸�，在最終做動平衡測試去重時根據(jù)測得的動不平衡量來調(diào)整鉆中心孔時偏移量，直到最終動平衡去重前曲軸的動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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK403;TG306

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2633332