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汽车发动机曲轴疲劳强度与滚压强化分析
| 论文题名： | 汽车发动机曲轴疲劳强度与滚压强化分析 |
| 关键词： | 汽车发动机;曲轴疲劳;圆角滚压;有限元软件 |
| 摘要： | 曲轴是发动机关键零部件之一，素有汽车引擎心脏之称。其设计的合理性是发动机设计成败的关键，同时也对发动机的紧凑性、可靠性、耐久性以及经济性起着至关重要的作用。随着对发动机高升功率、高升扭矩以及高转速的不断追求，因此对曲轴的性能提出了更高的要求，使得高强度材料、疲劳强度与可靠性、制造工艺及装备成为当前曲轴制造生产中急需突破和重点攻关的关键技术。 本文结合汽车发动机曲轴制造企业的实际需求，开展了发动机曲轴疲劳强度的相关研究工作，如发动机曲轴常规设计中的疲劳校核、曲轴制造工艺参数对强度的影响以及曲轴圆角强化工艺仿真分析。具体包括以下几个方面： （1）开展了汽车发动机曲轴的疲劳强度校核。结合工程实际需求，采用Ricardo方法对企业提供F15D以及F15C两种发动机曲轴危险截面的等效应力进行了分析，并根据Goodman图对曲轴强度进行了校核。 （2）基于ANSYS软件研究了汽车发动机曲轴凸台工艺参数对其强度的影响。由于受曲轴制造企业生产条件限制，成品曲轴与主机厂设计图样存在一定的结构差异。为此，针对生产现场采用的工艺凸台及圆角参数，应用有限元软件对曲轴强度进行分析，并探讨了相关工艺参数对曲轴强度的影响规律。研究表明凸台厚度与凸台高度对曲轴强度的影响相较于凸台圆角半径较为明显。 （3）针对曲轴滚压问题，基于ANSYS软件开展了曲轴圆角滚压强化的仿真分析。圆角滚压强化是曲轴强度强化的重要的工艺手段之一，但目前理论分析与实际工程仍存在一定距离。为此，结合企业曲轴制造实际需求，应用有限元技术开展了滚压强化工艺参数仿真分析。讨论滚压进给量与滚压力的改变对曲轴强度的影响，给出了圆角滚压强化工艺参数与曲轴疲劳强度的关系。研究结论为企业曲轴设计制造等提供了必要的数据和技术支撑。 |
| 作者： | 李欣玲 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张均富;吴江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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