TOP24【毕业设计】曲轴滚压强化机液压系统毕业设计说明书.doc文档免费在线阅读

本设计中所有阀的额定压力都为，额定流量根据各阀通过的流量，确定为三种种规格，所有元件的规格型号列于表中。

过滤器按液压泵流量的两倍选取吸油用线隙式过滤器。

表中序号与系统原理图中的序号致。

表液压元件明细表序号元件名称最大通过流量型号单作用叶片泵单向阀调速阀调速阀两位四通电磁阀三位四通电磁阀三位四通电磁阀溢流阀溢流阀溢流阀压力表开关过滤器的选择过滤精度应满足液压系统要求具有足够大的过滤能力，压力损失小有良好的抗腐蚀性，不会对油液造成化学或机械污染系统维护方便，更换滤芯容易结构简单紧凑价格低廉。

由液压产品样本中的表选取过滤器型，流量，额定压力，过滤精度。

油管的选择根据选定所应用。

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。

年美国的别应力分量作为疲劳失效准则的。

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生的拉应力，使零件的表面处于压应力状态，残余压应力的存在可以使裂纹的尖端闭合，同时还可以抑制裂纹尖端的继续扩展。

因此可以提高曲轴的疲劳寿命。

随后国内外对残余应力提高疲劳寿命作了些研究，但大多都是以个交变应力。

这就是残余压应力在提高有裂纹材料疲劳强度中所起的作用。

裂纹闭合的影响方面于上个世纪年代初提出了裂纹闭合的概念。

曲轴圆角经过滚压后产生的残余压应力能够平衡曲轴加工和工作时的表面产看出，值的下降能够提高裂纹开始扩展的界限应力强度因子幅值。

那么在定交变载荷条件下，原来可能发生扩展的类裂纹，在有残余压应力存在的情况下，由于值得到提高，要使裂纹扩展，则必须继续增大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，因此可以减小零件实际承受的应力强度因子幅值。

由公式可以研究。

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。

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，因此可以减小零件实际承受的应力强度因子幅值。

由公式可以看出，值的下降能够提高裂纹开始扩展的界限应力强度因子幅值。

那么在定交变载荷条件下，原来可能发生扩展的类裂纹，在有残余压应力存在的情况下，由于值得到提高，要使裂纹扩展，则必须继续增大交变应力。

这就是残余压应力在提高有裂纹材料疲劳强度中所起的作用。

裂纹闭合的影响方面于上个世纪年代初提出了裂纹闭合的概念。

曲轴圆角经过滚压后产生的残余压应力能够平衡曲轴加工和工作时的表面产生的拉应力，使零件的表面处于压应力状态，残余压应力的存在可以使裂纹的尖端闭合，同时还可以抑制裂纹尖端的继续扩展。

因此可以提高曲轴的疲劳寿命。

随后国内外对残余应力提高疲劳寿命作了些研究，但大多都是以个别应力分量作为疲劳失效准则的。

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分都使用沉割圆角滚压工艺。

由于曲轴是典型的非对称结构形状复杂，圆角滚压后产生的残余压应力重新分布。

使得曲轴弯曲，主轴颈跳动较大，超出允许误差。

国外上个世纪代针对曲轴在滚压过程中由于塑性变形产生的轴颈跳动，实现了滚压矫直工艺。

它首先对曲轴圆角进行滚压，然后测量曲轴的不直度，若不合格，再根据变形的实际情况，在曲轴的些部位用不同的压力继续进行滚压。

实践证明这样能将曲轴重新滚压校直，而圆角处的压应力依然存在。

目前将这种具有圆角滚压强化曲轴不直度测量和滚压校直三道工序合而为的专门设备称为曲轴圆角滚压智能加工设备。

按照滚压时温度的不同可以把滚压分为冷滚压和温滚压。

曲轴的温滚压加工就是把曲轴表面加热到室温以上再结晶温度以