本文關(guān)鍵詞：空壓機(jī)曲軸圓角滾壓強(qiáng)化工藝與強(qiáng)度分析

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【摘要】：空壓機(jī)曲軸作為活塞式空壓機(jī)的關(guān)鍵零件之一，它的各個部位產(chǎn)生的彎曲、扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜交變應(yīng)力極易導(dǎo)致曲軸發(fā)生疲勞破壞，尤其是在主軸頸和連桿軸頸的過渡圓角部位。圓角滾壓技術(shù)對研究空壓機(jī)曲軸的滾壓規(guī)律及滾壓設(shè)備的研制具有重要的實(shí)際意義。本文在空壓機(jī)曲軸圓角滾壓強(qiáng)化工藝和疲勞強(qiáng)度方面做了如下工作。 （1）針對空壓機(jī)曲軸的受力及疲勞破壞情況，分析曲軸圓角滾壓殘余應(yīng)力機(jī)理和圓角沉割滾壓強(qiáng)化工藝。選取圓角沉割滾壓方法作為本論文中空壓機(jī)曲軸圓角滾壓強(qiáng)化過程的數(shù)值試驗(yàn)方式。 （2）通過滾壓接觸弧線上的變形與應(yīng)力分布情況的分析，圓角滾壓載荷的范圍得到確定。通過DEFORM軟件對曲軸滾壓模型滾壓過程的數(shù)值模擬，，得到滾壓速度為30r/min、40r/min時曲軸圓角變形和殘余應(yīng)力數(shù)值波動較大；滾壓速度為50r/min時滾壓過程趨于穩(wěn)定，殘余應(yīng)力結(jié)果較為準(zhǔn)確。 （3）通過空壓機(jī)曲軸連桿系的運(yùn)動過程模擬，應(yīng)用ADAMS軟件分析曲軸連桿系各部件的運(yùn)動特性以及曲柄銷處所受到的動態(tài)作用力。針對曲軸在受載情況下主軸頸和連桿頸的過渡圓角處應(yīng)力集中情況，通過曲柄銷處動態(tài)作用力和圓角滾壓后殘余壓應(yīng)力的作用，應(yīng)用NX—NASTRAN軟件對曲軸模型進(jìn)行強(qiáng)度分析。通過圓角滾壓前后對比，曲軸圓角滾壓后其軸頸圓角部位的應(yīng)力集中現(xiàn)象得到明顯減弱。滾壓工藝的有效性得到驗(yàn)證，最佳滾壓工藝參數(shù)的組合情況也得到確定。
【關(guān)鍵詞】：曲軸圓角 殘余應(yīng)力 滾壓強(qiáng)化 疲勞強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題提出及研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 曲軸圓角滾壓強(qiáng)化工藝與強(qiáng)化機(jī)理13-24
• 2.1 曲軸強(qiáng)化工藝13-15
• 2.2 空壓機(jī)曲軸滾壓強(qiáng)化15-19
• 2.2.1 空壓機(jī)曲軸的疲勞破壞15-16
• 2.2.2 曲軸圓角滾壓強(qiáng)化機(jī)理16-19
• 2.3 空壓機(jī)曲軸圓角滾壓的強(qiáng)化工藝及影響因素19-22
• 2.3.1 曲軸圓角沉割滾壓工藝19-21
• 2.3.2 曲軸圓角滾壓變形的影響因素21-22
• 2.3.3 曲軸圓角滾壓工藝的影響因素22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第3章 空壓機(jī)曲軸圓角滾壓過程數(shù)值試驗(yàn)24-41
• 3.1 空壓機(jī)曲軸圓角沉割滾壓24-25
• 3.2 曲軸圓角滾壓加工變形-應(yīng)力關(guān)系分析25-30
• 3.2.1 滾壓接觸弧線上的變形與應(yīng)力分布25-26
• 3.2.2 曲軸滾壓載荷的確定26-29
• 3.2.3 殘余應(yīng)力理論29-30
• 3.3 曲軸圓角滾壓過程參數(shù)設(shè)置30-32
• 3.3.1 曲軸及滾輪屬性30-31
• 3.3.2 滾輪及夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置31-32
• 3.4 曲軸圓角滾壓殘余應(yīng)力分析32-40
• 3.4.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)32-34
• 3.4.2 曲軸滾壓殘余應(yīng)力34-38
• 3.4.3 趨于穩(wěn)定的曲軸滾壓殘余應(yīng)力38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 空壓機(jī)曲軸圓角滾壓強(qiáng)度分析41-52
• 4.1 空壓機(jī)曲軸連桿系曲柄銷處受力分析41-46
• 4.1.1 曲軸連桿系力學(xué)分析41-42
• 4.1.2 曲軸連桿系運(yùn)動過程42-43
• 4.1.3 曲柄銷處受力分析43-46
• 4.2 曲軸有限元模型46
• 4.3 曲軸圓角滾壓強(qiáng)化分析46-51
• 4.3.1 未滾壓強(qiáng)化時曲軸應(yīng)力應(yīng)變分析47-48
• 4.3.2 滾壓速度為 30r/min、40r/min 時滾壓強(qiáng)化分析48-49
• 4.3.3 滾壓速度為 50r/min 時滾壓強(qiáng)化分析49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 結(jié)論與展望52-54
• 5.1 全文總結(jié)52-53
• 5.2 工作展望53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文59-60
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目60-61
• 詳細(xì)摘要61-65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 鮑珂;廖日東;左正興;;考慮滾壓強(qiáng)化作用的鑄鐵曲軸彎曲疲勞分析[J];兵工學(xué)報(bào);2011年08期

2 徐中明;牟笑靜;彭旭陽;;基于有限元法的發(fā)動機(jī)曲軸靜強(qiáng)度分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2008年09期

3 張?zhí)?夏偉;李風(fēng)雷;周照耀;李元元;;高強(qiáng)度耐磨鋁青銅材料的滾壓性能研究[J];工具技術(shù);2007年02期

本文編號：806843