【正文】 曲軸時，要使其各摩擦表面耐磨，各軸頸應(yīng)具有足夠的承壓面積同時給于盡可能好的工作條件。從支承方式看，曲軸有全支承結(jié)構(gòu)和浮動支承結(jié)構(gòu)，為了提高曲軸的彎曲強度和剛度，現(xiàn)代多缸內(nèi)燃機的曲軸都采用全支承結(jié)構(gòu) 。曲軸常用材料根據(jù)其毛坯制造方法的不同可以分為兩類：鍛造曲軸材料和鑄造曲軸材料。曲軸材料一般使用 45， 40Cr， 35 Mn2 等中碳鋼和中碳合金鋼以及球墨鑄鐵QT60可鍛鑄鐵 KT Z70合金鑄鐵及鑄通 ZG35 等。本次 設(shè)計 的發(fā) 動機 的升功 率僅為15kW/ L,故強化度不高。目前球磨鑄鐵由于性能優(yōu)良，加 工方便，價格便宜廣泛的用于曲軸材料。一般油孔只要安排在曲拐平面旋轉(zhuǎn)前 40176。的低負荷區(qū)都 是合理的，油道不能離軸頸過渡圓角太近?？卓诓粦?yīng)有尖角銳邊，而應(yīng)有不小于 d 2 的圓角以減緩應(yīng)力集中。 曲軸末端裝有飛輪，用于輸出總轉(zhuǎn)矩，因此末端要做的粗一些。一般將止推軸承設(shè)置在中央軸承的兩側(cè)或后主軸承的兩側(cè)。 20 4. 過渡圓角 主軸頸到曲柄臂的國度圓角半徑 R 對于曲軸彎曲疲勞強度影響很大，增加圓角對于提高曲軸疲勞強度非常 有利，但對于表面耐磨性有不利影響，在保證耐磨條件下取最大圓角。 第 五 章 曲軸強度的校核 21 靜強度計算 由前面動力學計算得強度校核要用到的基本數(shù)據(jù)如下： 徑向力 kP =Plcos(α+β)=P cos( )cos( )???? ，由上述的圖及相關(guān)數(shù)據(jù)得： m a x ? m in ? 切向力 tP =Pl sin(α+β)=P sin( )cos( )????， 由上述圖及相關(guān)數(shù)據(jù)得： m a x ? min 0NtP ? 主軸頸中心到曲柄銷中心的距離 L a=（ 42+38） /2+ 23=63mm 主軸頸中心到曲柄臂中心的距離 L b=(42+23)/2= 主軸頸的徑向反力 39。 m a x 2 4 4 5 8 .0 2kPN?? 39。 *1t Pt rP D?? =1. 657142857P t/2 ， 39。 min 0NtP ? 連 桿軸頸 的計算 在曲拐平面內(nèi)的彎 曲應(yīng)力 m a x3 32* 3 * 32* * kax xkMPPLdW?? ?? ? ? ? 其中 W 為 抗 彎 截 面 模 量 ， 對 圓 截 面 而 言 有 W= ? d 32 /32 = * . 在垂直于曲拐平面的彎曲應(yīng)力 3 32* * * 32 * 32tayy M PLdW?? ?? ? ? ? (3) 彎曲總應(yīng)力 2 2 2 2= ( ) + ( ) 7 5 . 9 2 8 1 6 5 1 4 5 . 3 2 4 2 9 9 1 6 3 . 9 6 4 1 3 6 9xy M p a? ??? ? ? ? ? ? (4)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 22 3* 2 5 5 5 7 . 3 6 0 6 2 * 0 . 0 5 8 * 1 6 3 4 . 9 5 1 1 M p a3 . 1 4 1 5 9 2 6 * 0 . 0 6tk pPrW? ? ? ? 其中 Wp 為 抗 彎 截 面 模 量 ， 對 圓 截 面 而 言 有W=? d 32 /16= . (5)彎扭總應(yīng)力 2 2 2 24 * 1 6 3 .9 6 4 1 3 6 9 4 * 3 4 .9 5 1 1 1 7 8 .2 4 3c y k M P a?? ? ?? ? ? ? ? 小于該材料所許可的最大應(yīng)力 [ ? ]＝ 800MPa，所以在允許范圍內(nèi)。 39。 * 21 17 6. 1 * 0. 05 8 * 610 3. 192 0. 13 5 * 0. 02 3*6tTT yPrM M P aW bh?? ? ? ? ? 其中 Wy 為 抗 彎 截 面 模 量 ， 對 矩 形 截 面 而 言 有W=b*h 2/6= 3. （ 3）扭矩 Mk 引起的彎曲應(yīng)力 m a xm a x 2* * * 6 * *6tkyPrM M PaW bh? ? ? ? ? 其中 Wy 為 抗 彎 截 面 模 量 ， 對 矩 形 截 面 而 言 有W=b*h 2/6= 3. （ 4）扭矩 kM 易引起的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 23 m a xm a x239。 曲軸疲勞強度校核 由于曲軸工作時承受交變載荷，它的破壞往往都由疲勞產(chǎn)生。曲柄的疲勞強度驗算的目的是曲軸不但在運轉(zhuǎn)中安全可靠，而且能充分利用材料的疲勞強度。 maxM ＝ ； minM ＝ 0； 主 軸頸的 計算 m a xm a x * 6 * * *6kM M PaWbh? ?? ? ? m inm in 0 02*6kM M P aWbh? ? ? ? 1m in m inm a x m a x2 2 * 280 ( 0) ( 0)( ) ( ) k? ? ???? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ? ? 其中 k? ＝ ， ?? ＝ *=， 1?? ＝ 280N/mm 2， 1002 0 .3? ???? ?? ? ? （ 2）扭轉(zhuǎn)疲勞強度 m a xm a xm a x 2* 25 55 7. 36 06 2 * 0. 06 3 * 613 5. 27 52 0. 13 5 * 0. 02 3*6takPLM M PaW bh? ? ? ? ? 24 m inm in 0 02*6kM M P aWbh? ? ? ? 扭轉(zhuǎn)系數(shù) n T 1m in m inm a x m a x2 2 * 280 ( 0) ( 0)( ) ( ) k ? ???? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ? ? 曲柄臂計算 （ 1） 彎曲應(yīng)力： m a xm a xm a x* 24 45 8. 02 * 0. 03 25 * 6 66 .7 832 0. 13 5 * 0. 02 3 * 0. 02 3*6kbu kPLM M P aW bh? ? ? ? ? m i nm i n 0u kMW? ?? (2) 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 1m in m inm a x m a x2 2 * 300 ( 0) ( 0)( ) ( ) u u un k? ? ???? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ? ?m a xm a x2* 255 606 2 * 25 * 639。0kMW? ?? 1m a x m in m a x m in2 2 * 280 * ( 0) ( 0)( 39。) ( 39。) T TTn k ?? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ? ? 2 2 2 2* 6 .2 7 8 * 2 7 .7 96 .1 26 .2 7 8 2 7 .7 9TTnnn nn??? ? ???大于極限安全系數(shù) [n] ＝（ ），曲軸機構(gòu)強度是安全的。 通過本次設(shè)計，我明確了發(fā)動機產(chǎn)品的的設(shè)計過程，加深了我對所學專業(yè)知識的理解，鍛煉了自己制圖和識圖的能力，特別是鍛煉了自己用計算機繪圖的能力，培養(yǎng)了自己和同學間協(xié)作的精神，這是自己走向工作崗位前的一筆寶貴的財富。在設(shè)計的過程中，老師的諄諄教導使我受益匪淺。謹此向 周 老師表示衷心感謝！ 此外，在設(shè)計的過程中， 得到了 各位同學 熱心的 幫助，積極討論，共同研究，順利地完成了本次 課程設(shè)計 。 [15] 周龍保，內(nèi)燃機學［ M］；北京機械工業(yè)出版社， 1998． [16] 吉林大學汽車工程系 .汽車構(gòu)造 .第五版 .北京；人民交通出版社， 2021. [17] 錢進，國產(chǎn)輕卡柴油機發(fā)展趨勢，內(nèi)燃機， 2021(4). [18] 錢兆大，發(fā)動機機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計， 2021. 27 [6] 李建強，曲軸加工工藝及設(shè)備 [J],現(xiàn)代零部件， 2021（ 09） . [7] 黃曉峰，陸鳳詳， R175 型柴油機曲軸生產(chǎn)線的工藝設(shè)計及應(yīng)用 [J].農(nóng)業(yè)機械， 2021（ 02）： 3334. [8] 呂亞臣，張青雷，林堯武等，大功率低速柴油機曲軸國產(chǎn)化，上海船用曲軸有限公司， 2021. [9] 應(yīng)忠堂，馬靜芬，車用 [7] 柴油機曲軸材質(zhì)與工藝研討，汽車工藝與材料， 2021（ 10） .