發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-13 07:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，且為避免這些損壞，曲軸在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量滿足以下的要求：，以保證曲軸工作可靠。盡量減小應(yīng)力集中，加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)；，使曲軸變形不致過(guò)大，以免惡化活塞連桿組及軸承的工作條件；，保證曲軸和軸承有足夠的壽命；，以保證柴油機(jī)工作均勻，曲軸平衡性良好，以減少振動(dòng)和主軸承最大負(fù)荷；，制造方便【26】。 曲軸的結(jié)構(gòu)型式曲軸的支承方式一般有兩種，一種是全支承曲軸，其曲軸的主軸頸數(shù)比氣缸數(shù)目多一個(gè)，即每一個(gè)連桿軸頸兩邊都有一個(gè)主軸頸。這種支承，曲軸的強(qiáng)度和剛度都比較好，并且減輕了主軸承載荷，減小了磨損。柴油機(jī)和大部分汽油機(jī)多采用這種形式。另一種是非全支承曲軸。其曲軸的主軸頸數(shù)比氣缸數(shù)目少或與氣缸數(shù)目相等。這種支承方式叫非全支承曲軸，雖然這種支承的主軸承載荷較大，但縮短了曲軸的總長(zhǎng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)的總體長(zhǎng)度有所減小。有些汽油機(jī)，承受載荷較小可以采用這種曲軸型式【27】。鑒于本課題所設(shè)計(jì)的1015柴油機(jī)為四缸，故而動(dòng)機(jī)的總體長(zhǎng)度較小。且其常用于重型載重車，曲軸的強(qiáng)度及剛度要求都較高，因此設(shè)計(jì)采用全支承曲軸。曲軸從結(jié)構(gòu)上可分為整體式和組合式。整體式曲軸的毛胚由整根鋼料鍛造或鑄造方法澆鑄出來(lái)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、重量輕、工作可靠、剛度和強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)。組合式曲軸是分段制造的，鑄造時(shí)容易保證質(zhì)量，降低廢品率【28】；鍛造時(shí)無(wú)需較大的鍛壓設(shè)備，制造方便，熱處理和機(jī)械加工業(yè)較方便，并可縮短生產(chǎn)周期。當(dāng)生產(chǎn)后使用中某個(gè)曲柄發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí)，可以局部更換而不必報(bào)廢整個(gè)曲軸。一般的說(shuō)，在選擇曲軸結(jié)構(gòu)時(shí)，只要生產(chǎn)設(shè)備允許應(yīng)該盡可能采用整體式曲軸。在大型柴油機(jī)上由于曲軸尺寸與重量都較大，整體制造極為困難是，往往采用組合式曲軸。對(duì)于本課題得設(shè)計(jì)，曲軸的尺寸較小及重量較輕，所以選擇整體式的。 曲軸的材料曲軸的常用材料根據(jù)其毛坯制造方法的不同可分為鍛造曲軸材料和鑄造曲軸材料兩大類。鍛造游客分為自由鍛、模鍛和鐓鍛。自由鍛適用于較小設(shè)備生產(chǎn)大型曲軸，但效率太低，加工余量也大。模鍛需要一套較貴的鍛模設(shè)備和較大的鍛壓設(shè)備，生產(chǎn)效率價(jià)高。鐓鍛可節(jié)約大量金屬材料和機(jī)械加工工時(shí)，且加工出的曲軸能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度。鍛造曲軸常用材料為普通碳素鋼及合金鋼。鑄造曲軸常用材料為球墨鑄QT60可斷鑄鐵KTZ70合金鑄鐵及鑄鋼ZG35等。在強(qiáng)化程度要求不高的內(nèi)燃機(jī)中，一般選用普通碳素鋼，碳素鋼的韌性比合金鋼高，可以降低扭轉(zhuǎn)振動(dòng)振幅。合金鋼多用于強(qiáng)化要求高的柴油機(jī)曲軸，其疲勞強(qiáng)度高但對(duì)應(yīng)力集中敏感性大，因而對(duì)機(jī)械加工要求也高。球墨鑄鐵價(jià)格低廉，制造方便，對(duì)應(yīng)力集中不敏感，并可以通過(guò)合理的造型降低應(yīng)力的集中，還可通過(guò)加入合金元素、熱處理、表面強(qiáng)化等方法提升其性能。因此對(duì)于要求高的強(qiáng)度、塑性、韌性、耐
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