發(fā)動機曲軸加工工藝分析與設計

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1、發(fā)動機曲軸加工工藝分析與設計摘要曲軸是汽車發(fā)動機的關鍵零件之一,其性能好壞直接影響到汽車發(fā)動機的質(zhì)量和壽命.曲軸在發(fā)動機中承擔最大負荷和全部功率,承受著強大的方向不斷變化的彎矩及扭矩，同時經(jīng)受著長時間高速運轉(zhuǎn)的磨損，因此要求曲軸材質(zhì)具有較高的剛性、疲勞強度和良好的耐磨性能。發(fā)動機曲軸的作用是將活塞的往復直線運動通過連桿轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)發(fā)動機由化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的輸出。本課題僅175Ⅱ型柴油機曲軸的加工工藝的分析與設計進行探討。工藝路線的擬定是工藝規(guī)程制訂中的關鍵階段，是工藝規(guī)程制訂的總體設計。所撰寫的工藝路線合理與否，不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且影響到工人

2、、設備、工藝裝備及生產(chǎn)場地等的合理利用，從而影響生產(chǎn)成本。所以，本次設計是在仔細分析曲軸零件加工技術要求及加工精度后，合理確定毛坯類型，經(jīng)過查閱相關參考書、手冊、圖表、標準等技術資料，確定各工序的定位基準、機械加工余量、工序尺寸及公差，最終制定出曲軸零件的加工工序卡片。關鍵詞：發(fā)動機，曲軸，工藝分析，工藝設計目錄第一章概述1第二章確定曲軸的加工工藝過程32.1曲軸的作用32.2曲軸的結(jié)構(gòu)及其特點32.3曲軸的主要技術要求分析42.4曲軸的材料和毛坯的確定42.5曲軸的機械加工工藝過程42.6曲軸的機械加工工藝路線5第三章曲軸的機械加工工藝過程分析63.1曲軸的機械加

3、工工藝特點63.2曲軸的機械加工工藝特點分析73.3曲軸主要加工工序分析……………………………………………………83.3.1銑曲軸兩端面,鉆中心孔………………………………………………83.3.2曲軸主軸頸的車削……………………………………………………83.3.3曲軸連桿軸頸的車削…………………………………………………83.3.4鍵槽加工………………………………………………………………93.3.5軸頸的磨削……………………………………………………………9第四章機械加工余量、工序尺寸及公差的確定94.1曲軸主要加工表面的工序安排94.2機械加工余量、工序尺寸及公差的確定

4、104.2.1主軸頸工序尺寸及公差的確定104.2.2連桿軸頸工序尺寸及公差的確定104.2.3φ22-00.12外圓工序尺寸及公差的確定104.2.4φ200-0.021外圓工序尺寸及公差的確定114.3確定工時定額114.4曲軸機械加工工藝過程卡片的制訂12謝辭13參考文獻14附錄15第一章概述曲軸是發(fā)動機上的一個重要的旋轉(zhuǎn)機件，裝上連桿后，可承接活塞的上下(往復)運動變成循環(huán)(旋轉(zhuǎn))運動。曲軸主要有兩個重要加工部位：主軸頸和連桿頸。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個典型的曲柄滑塊機構(gòu)。發(fā)動機工作過程就是：活塞經(jīng)過混合

5、壓縮氣的燃爆，推動活塞做直線運動，并通過連桿將力傳給曲軸，由曲軸將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動。而曲軸加工的好壞將直接影響著發(fā)動機整體性能的表現(xiàn)。發(fā)動機機體是構(gòu)成發(fā)動機的骨架，是發(fā)動機各機構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋等零件組成。（1）氣缸體水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，冷卻水套和潤滑油道等。（2）曲軸箱氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱

6、分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動機的總體布置和機油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤＃?）氣缸蓋氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發(fā)動機的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的

7、冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多。而作為發(fā)動機上的一個重要的旋轉(zhuǎn)機件——曲軸，其加工方法仍有一般軸的加工規(guī)律，如銑兩端面，鉆中心孔，車、磨及拋光，但是曲軸也是有它的特點，它由主軸頸，連桿軸頸與連桿軸頸之間的連接板組