（定稿）毕业论文_曲轴滚压强化机液压系统毕业设计说明书 ㊣ 精品文档 值得下载

的。

在上个世纪年代根据等效应力假说建立了最佳残余应力计算方法，等效应力准则更全面地考虑了各个应力分量对疲劳失效的影响。

该理论指出如果滚压后表面的残余应力状态使得等效应力在具体工况条件下为最小值，则该残余压应力为最佳的残余应力状态。

在该残余应力状态下工件可以获得最佳的疲劳寿命。

随着计算机和有限元理论的发展，应用有限元模拟的领域也越来越广泛。

年美国的等人对曲轴在具体载荷下建立二维有限元模型，分析了圆角在非残余应力状态下的应力集中，以及曲轴圆角经过滚压后的应力分布。

应用断裂机理研究了残余应力对曲轴疲劳寿命的影响。

曲轴圆角滚压工艺曲轴圆角滚压属于表面塑性变形范畴，早在年美国就将滚压强化方法应用在铁路上。

在年苏联开始对铁路车轴轴颈进行滚压强化试验。

到了上个世纪年代发达国家开始研究曲轴表面的强化滚压技术，后来随着工业对曲轴疲劳性能要求越来越高，为了提高生产效率，开始对滚压设备进行研究，到上个世纪代发达国家发明了曲轴强化工艺的全自动滚压，大大提高了曲轴滚压强化的效率。

我国的滚压技术在机械行业中的应用起始与上个世纪代至今在很多机械企业中有所应用。

目前国内根据圆角和工序的不同，可把曲轴滚压分为切线滚压圆角沉割滚压。

切线滚压在曲轴加工经过精磨后直接进行滚压。

它的优点是工序简单，生产效率高。

缺点是很容易在轴颈和轴颈侧表面挤出凸台，这需要在后续工艺中磨去除。

这样很容易把滚压层磨去，因此削弱滚压的效果。

圆角沉割槽滚压为了克服上述缺点，在切线滚压工序的基础上，在滚压之前先加工出个半径和滚轮样的凹槽进行滚压。

这样在滚压后进行磨削就不至于磨到滚压强化层而削弱强化效果，同时沉割槽还可以分散应力集中但是要想加工出个如此精确的凹槽对于般车削来说很难，而需要专门的数控车削车床成本很大。

目前国外发动机的曲轴大部的确定高压系统的油箱容积般取液压泵额定流量的倍，在本系统中取倍，故油箱的容积为油箱的结构设计油箱用钢板焊接而成，形状可以依主机总体布局而定，为了在相同的容量下得到最大的散热面积，油箱的外形宜设计成立方体或长六面体，油箱设计应注意以下几个问题油箱内部吸油区与回油区要用隔板分离，以增大油液循环的路程，以减缓油液的循环速度，便于分离回油带来的空气和污物，提高散热效率。

油箱般采用隔板并安装在油箱的中间位置，隔板高度不低于油面至箱底高度的。

油箱底面应做成适当的斜度，并在最低位置装放油塞。

油箱底面斜度可做成双斜面，放油口在中间隔板处也可做成向回油侧倾至出现鳞片状波纹花斑表面变脆脱皮等现象，将降低曲轴的疲劳寿命。

因此在实际中还要控制滚压强化层的深度。

表面质量机理零件表面加工后引起的粗糙表面是应力集中的主要因素之，常成为极危险的尖端切口，形成应力集中。

在交变应力作用下，疲劳源总是出现在应力集中的地方，应力集中促疲劳裂纹的形成和扩展表面越粗糙缺陷的缺口底部越尖锐缺口深度越大则有效应力集中系数值越大，应力集中越严重，因此疲劳强度和疲劳寿命是随表面粗糙度的下降而增加，即表面越粗糙，疲劳强度和疲劳寿命降低就越严重。

为了降低曲轴表面的应力集中，对曲轴主轴颈和连杆颈进行磨削加工后，它的表面粗糙度很容易达到，但圆角处由于加工困难很难保证要求的表面粗糙度，而恰恰它又是危险截面。

曲轴圆角滚压加工相当于个低粗糙度的硬表面在另个高粗糙度的软表面上滚动。

由于工具有极高的耐磨性，工具和零件的硬度相差悬殊，在滚压过程中工具基本不发生变形，而零件表面上的微凸体受到挤压后，凸峰两侧的金属被下压，而且还要从凸峰两侧的凹谷挤出这样可使微观不平度减小，从而获得小的表面粗糙度。

曲轴经过圆角滚压可以使圆角表面粗糙度达到以下，这样就大大减少了圆角处的应力集中，大大提高了曲轴的疲劳强度。

残余压应力机理早在上个世纪年代人们就发现延长疲劳寿命的有效途径可能通过引人残余压应力。

实际上材料中残余压应力最明显的作用是对材料疲劳性能的影响。

也是由于这点，残余压应力才受到人们越来越多的关注，成为过去段时间材料科学研究的热点之。

目前主要通过以下两种不同的途径进行研究。

应力强度因子方面材料表面的缺陷或裂纹只有当外加交变载荷达到界限时，即裂纹尖端的应力强度因子达到了材料本身的临界应力强度因子时，裂纹才开始扩展。

当有平均应力存在条件下，界限应力强度因子幅为式中为交变载荷中的平均应力。

由于残余压应力能够降低外加交变载荷中的平均应力的作用，因此可以减小零件