【正文】 位銷的布置是不對稱的或只有一個。驅(qū)動齒輪裝在前端采用鍵連接。圖23 單節(jié)曲軸曲柄臂截面尺寸 曲軸兩端設(shè)計曲軸上帶動輔助系統(tǒng)的驅(qū)動鏈輪（正時鏈輪）一般裝在曲軸的前端，對多缸發(fā)動機而言往往把傳動齒輪裝在曲軸后端。內(nèi)模β=7176。圖22 單節(jié)曲軸尺寸曲柄臂的寬度L=15mm，其形狀如圖23單節(jié)曲軸曲柄臂截面尺寸所示。常用的表面強化工藝有以下幾種：1）圓角高頻感應(yīng)淬火；2）圓角滾壓；3）氮化。5）增大曲柄臂的厚度和寬度。3）軸頸上設(shè)計卸載槽使應(yīng)力分布更加均勻，而且沿軸頸和曲柄臂寬度的最大應(yīng)力較小，還可能使軸頸到曲柄臂過渡圓角的半徑增大。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，可以采用以下措施：1）提高曲柄銷和曲軸主軸頸的重迭度。 曲軸強化的方法提高曲軸的疲勞強度是設(shè)計人員必須努力解決的問題。同時也要使曲軸的加工容易和造價低廉。因此，必須根據(jù)發(fā)動機的用途及強化強度，正確的選用曲軸材料，在保證曲軸有足夠強度的前提下，盡可能采用一般材料。因此，目前曲軸的設(shè)計主要是依靠經(jīng)驗來設(shè)計。所以，設(shè)計時，應(yīng)保證它有盡可能高的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。曲軸的扭轉(zhuǎn)剛度差，則可能在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)產(chǎn)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動。曲軸是曲柄連桿機構(gòu)中的中心環(huán)節(jié)，其剛度亦很重要。這些軸承在實際變工況運轉(zhuǎn)條件下并不總能保證為液體摩擦，尤其當潤滑油不潔凈時，軸頸表面遭到強烈的磨料磨損，使得曲軸的實際使用壽命大大降低。所以，在設(shè)計曲軸時，要特別注意設(shè)法緩和應(yīng)力集中現(xiàn)象，強化應(yīng)力集中部位。圖11表明了曲軸彎曲疲勞破壞和扭轉(zhuǎn)疲勞破壞的情況。圖21 曲軸的疲勞破壞a）彎曲疲勞破壞 b）扭轉(zhuǎn)疲勞破壞曲軸形狀復雜，應(yīng)力集中現(xiàn)象相當嚴重，特別在連桿軸頸與曲柄臂的過渡圓角處和潤滑油孔出口附近的應(yīng)力集中尤為突出。實踐表明，彎曲載荷具有決定性作用，彎曲疲勞失效是主要破壞形式。曲軸是在不斷周期性變化的氣體壓力、往復和旋轉(zhuǎn)運動質(zhì)量的慣性力以及它們的力矩共同作用下工作的，從而使曲軸既扭轉(zhuǎn)又彎曲，產(chǎn)生疲勞應(yīng)力狀態(tài)；對內(nèi)不平衡的發(fā)動機曲軸還承受內(nèi)彎矩和剪力；未采取扭轉(zhuǎn)振動減振措施使曲軸還可能作用著幅值較大的扭轉(zhuǎn)振動彈性力矩。因此，曲軸的強度和剛度問題就變得更加嚴重了。曲軸的破壞事故可能引起發(fā)動機其它零件的嚴重損壞，在發(fā)動機的結(jié)構(gòu)改進中，曲軸的改進也占有重要地位。第2章 曲軸設(shè)計曲軸是發(fā)動機中最重要的機件之一。曲軸經(jīng)過鍛造，質(zhì)量大大提高，使用壽命和整機的可靠性也大大提升。隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深化，特別是作為支柱產(chǎn)業(yè)的汽車制造業(yè)的大發(fā)展，為我國的鍛造業(yè)營造了非常好的機會，近幾年在設(shè)備制造技術(shù)和加工技術(shù)上都有了很大的進展，行業(yè)的競爭力得到提升，某些方面的技術(shù)水準已進入世界先進行列。鍛造作為金屬加工的主要方法和手段之一。由于曲軸工作條件惡劣，因此對曲軸材質(zhì)以及毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化、動平衡等要求都十分嚴格。為防止關(guān)鍵工序設(shè)備故障造成全線停產(chǎn)，可增設(shè)平行設(shè)備增補，亦能滿足大批量生產(chǎn)的需要。由于發(fā)動機曲軸自身結(jié)構(gòu)的特殊性，曲軸AFTL應(yīng)具備以下特點：由高速加工中心和高效專用機床（含少量組合機床）組成。符合“精益生產(chǎn)”的原則。滿足生產(chǎn)方式的需求。其主要目的是：滿足市場變化的需求。目前國內(nèi)轎車曲軸生產(chǎn)線多為高速柔性生產(chǎn)線FTL（Flexible Transfer Line），這種生產(chǎn)線的特點是不僅可以加工同系列曲軸，而且還可加工變型產(chǎn)品、換代產(chǎn)品和新產(chǎn)品，真正具備柔性意義。世界汽車工業(yè)發(fā)達國家對曲軸的加工十分重視，并不斷改進曲軸加工工藝。曲軸作為發(fā)動機的心臟，正面臨著安全性和可靠性的嚴峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)材料和制造工藝已無法滿足其功能要求，市場對曲軸材質(zhì)以及毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化、動平衡等要求都十分嚴格。該磨床應(yīng)用工件回轉(zhuǎn)和砂輪進給伺服聯(lián)動控制技術(shù)，可以一次裝夾而不改變曲軸回轉(zhuǎn)中心即可完成所有軸頸的磨削，包括隨動跟蹤磨削連桿軸頸；采用靜壓主軸、靜壓導軌、靜壓進給絲杠（砂輪頭架）和線性光柵死循環(huán)控制，使用TOYADA 工機生產(chǎn)的GC50 CNC控制系統(tǒng)，；采用CBN砂輪，磨削線速度高達120m/s，配雙砂輪頭架，磨削效率極高。精加工使用數(shù)控磨床，采用靜壓主軸、靜壓導軌、靜壓進給絲杠（砂輪頭架）和線性光柵死循環(huán)控制等控制裝置，使各尺寸公差及形位公差得到可靠的保證，精加工還廣泛使用數(shù)控砂帶拋光機進行超精加工，經(jīng)超精加工后的曲軸軸頸表面粗糙度至少提高一級精度。其采用一體化復合材料結(jié)構(gòu)床身，工件兩端電子同步旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特點；使用SIEMENS 840D CNC控制系統(tǒng)，設(shè)備操作說明書在人機界面上， 通過輸入零件的基本參數(shù)即可自動生成加工程序，可以加工長度450～700mm、回轉(zhuǎn)直徑在380mm以內(nèi)的各種曲軸，連桿軸頸直徑誤差僅為177。就比較而言，CNC車—車拉工藝加工連桿軸頸要二道工序，CNC高速外銑只要一道工序就能完成，切削速度高（目前最高可達350m/min）、切削時間較短、工序循環(huán)時間較短、切削力較小、工件溫升較低、刀具壽命高、換刀次數(shù)少、加工精度更高、柔性更好。CNC高速外銑工藝。數(shù)控車—拉、數(shù)控車—車拉工藝。數(shù)控內(nèi)銑銑削工藝。數(shù)控車削工藝。一般精加工采用曲軸磨床，通?？渴止げ僮?，加工質(zhì)量不穩(wěn)定，尺寸的一致性差。生產(chǎn)效率和自動化程度相對較低。它是指應(yīng)用多種強化工藝對曲軸進行強化處理，球墨鑄鐵曲軸采用圓角該滾壓工藝與離子氮化工藝結(jié)合使用，可使整個曲軸的抗疲勞強度提高130%以上。經(jīng)德國赫根塞特（HEGENSCHEID）公司定，球膜鑄鐵曲軸經(jīng)滾壓后壽命可增至100%～280%。國外應(yīng)用的圓角滾壓技術(shù)已相當先進，可一次完成對所有圓角的滾壓，且可做到主軸頸與連桿軸頸圓角的壓力不同，同一連桿軸頸圓角在不同方向上的壓力也可不同。在滾壓過程中，由伺服傳動系統(tǒng)控制曲軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)角度，同時由液壓伺服控制系統(tǒng)控制液壓過程的壓力負載，使每個主軸頸和連桿頸依次完成整個滾壓過程。墨鑄鐵曲軸經(jīng)圓角該壓后壽命可提高120%～300%，碳素結(jié)構(gòu)鋼曲軸經(jīng)圓角液壓后壽命可提高70%～150%。該強化方式應(yīng)用于球墨鑄鐵曲軸時，能提高疲勞強度20%，而應(yīng)用于碳素結(jié)構(gòu)鋼曲軸時，則能提高l00%以上。曲軸經(jīng)噴丸處理后能提高疲勞強度20%～40%。氮化能提高曲軸疲勞強度的20%～60%。國內(nèi)采用球墨鑄鐵曲軸的趨勢則更加明顯，中小型功率柴油機曲軸85%以上采用球墨鑄鐵，而功率在160kW以上的發(fā)動機曲軸多采用鍛鋼曲軸。所以球墨鑄鐵曲軸在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。目前車用發(fā)動機曲軸材質(zhì)主要有球墨鑄鐵和鋼兩類。所以對曲軸的抗拉強度、剛度、耐磨性、耐疲勞性以及沖擊韌性等都提出了更高的要求。引言：曲軸是內(nèi)燃發(fā)動機中的關(guān)鍵零件之一，也是內(nèi)燃機中最難加工的工件之一。介紹了國內(nèi)外的曲軸在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的強化工藝和機械加工技術(shù)現(xiàn)狀，先進的生產(chǎn)設(shè)備，并對未來制造技術(shù)的發(fā)展提出了展望。曲軸的旋轉(zhuǎn)是發(fā)動機的動力源，也是整個機械系統(tǒng)的