油缸体

中流砥柱关于曲轴不为人知的过去

发布时间:2024/1/20 18:14:28   
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欢迎来到农机指南WEHOPEYOULIKEIT曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力,并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用,使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度,轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。

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曲轴的结构及材料曲轴属细长杆件,主要由主轴颈、连杆颈、油封轴颈、齿轮轴颈组成,在主轴颈、连杆颈上有油孔,两端有螺纹孔。根据发动机的结构,曲轴主要有直列和V型曲轴,图片为直列曲轴,主轴颈用于支撑整个曲轴,连杆颈与连杆相连,带动连杆活塞做上下往复运动根据发动机的工作状况。曲轴常用材料有:球墨铸铁、合金钢。对于汽油机曲轴和小型柴油机曲轴,由于功率较小,曲轴毛坯一般采用球墨铸铁和优质碳素钢,常用材料有:QT-2、45钢等;中、重型柴油机曲轴毛坯一般采用合金钢,常用材料有:48MnV、35CrMo等。曲轴是发动机中的重要零件,由于曲轴具有结构复杂、刚性差、技术要求高的特性,因此加工工艺难度大,而其加工质量又直接影响到发动机的技术性能和寿命,且曲轴属细长杆件零件,在加工中极易产生变形,这就需要在进行加工工艺设计时,根据曲轴的材料、技术要求、生产能力等要求,综合、全面考虑加工方案。

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曲轴的工艺虽然曲轴的品种较多,结构上一些细节有所不同,但加工工艺过程大致相同。以下是主要工艺介绍:曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工现在的数控外铣机床,采用了模块化设计,使外铣数控机床具备可变形的多种不同的结构,从而适应曲轴品种规格变化的需要。在进行曲轴零件加工时,由于圆盘铣刀本身结构的影响,刀刃与工件始终是断续接触,有冲击。因此,机床整个切削系统中控制了间隙环节,降低了加工过程中因运动间隙产生的振动,从而提高了加工精度和刀具的的使用寿命。外铣机床可由两个外铣刀盘组成,刀盘在做主运动切削的同时还可以上下摆动,从而适应于加工连杆颈的需要。此时,曲轴转动,连杆颈绕主轴颈中心转动,铣刀盘随连杆颈旋转而上下摆动,实现随动切削。由于两铣削头可沿着主轴轴心线移动,从而完成对曲轴每个主轴颈和连杆颈的铣削。曲轴主轴颈及连杆颈磨削目前随着机床制造技术的发展,连杆颈的磨削则采用跟踪磨削法。跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心,一次装夹依次完成曲轴连杆颈的磨削加工(也可用于主轴颈磨削),磨削连杆轴颈的实现方式是通过CNC控制砂轮的进给和工件回转运动两轴联动,来完成曲轴加工进给。跟踪磨削法采用一次装夹、在一台数控磨床上依次完成曲轴主轴颈和连杆颈的磨削加工,能有效地减少设备费用,降低加工成本,提高加工精度和生产效率。曲轴主轴颈、连杆颈圆角滚压机床近年来,滚压机床应用越来越多,主要是为了提高曲轴的疲劳强度。据统计资料表明,球墨铸铁曲轴经圆角滚压后的曲轴寿命可提高%~%;锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70%~%。滚压的旋转动力来源于曲轴的旋转,带动滚压头中的滚轮转动,而滚轮的压力是由油缸实施的。滚压力的大小直接影响到滚压的效果。力大则在短时间内就会滚压出规定的深度,但由于压力过大,除了易使滚压轮破损外,更易使曲轴整体产生弯曲变形。为此,油缸的压力是可变的、可调的,在曲轴旋转过程中的任一角度都可随时变化,靠液压伺服阀控制,实现脉冲滚压。在滚压过程中,因滚压轮薄、硬度高,在压力作用下超过一定的时间会破损,因此,滚压头具有滚压轮破损检测报警功能。由于在滚压过程中曲轴的高速旋转,受滚压力的作用及滚压臂的随动负载的影响,尽管脉冲滚压能保证曲轴在滚压过程中的变形很小,但曲轴还是有变形存在。因此,滚压机床采用了在线检测技术,测头可在任意位置对曲轴进行弯曲变形检测,若变形超差,确定变形方向,通过专家系统控制,使滚压油缸的力根据变形方向而变化,从而达到校直的目的,一般需19~21KN的校直力。在滚压加工过程中,为了控制滚压力的大小,在滚压臂最易产生变形的位置安装了一个应变仪,通过滚压臂受张力产生变形的大小,来监控滚压力,从而对压力进行控制。曲轴油道孔数控钻削机床曲轴油道孔的加工经历了普通钻床、组合机床、枪钻等不同时代的不同的加工方法,而今已开始采用数控柔性钻床。其结构特点如下:(1)采用带中孔的涂钛硬质合金钻头;(2)采用油气通过钻头中孔对切削部位进行润滑,其用油为菜子油,不含硫、硅、氯等成分,也不含石油成分,润滑效果好;(3)可同时加工两根曲轴;(4)可自动换刀;(5)油道孔加工角度在一定范围内可调;(6)实现6轴运动。即主轴运动,主轴头摆动;主轴头前后移动;主轴头左右移动(换刀和油道孔加工位置用);主轴头上下进给运动;被加工曲轴的转动。这种钻床,大大减少了切削液的使用量,而且提高了加工的柔性。切削液的使用,在曲轴加工中也是需要

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