中国曲轴企业

沈阳理工大学学士学位论文

摘 要

空气压缩机曲轴断裂的原因非常复杂，有可能是曲轴自身存在缺陷，安装精度等问题，也可能是曲轴性能方面没有达到设计的要求。本文从空压机曲轴的工艺方面对可能引起曲轴断裂失效的原因展开分析。对其加工工艺进行了分析，研究了曲轴加工的工艺流程，并对曲轴的一般破坏形式进行了分析，了解了疲劳的概念以及影响疲劳的各种因素并进行了曲轴疲劳强度的计算。依据曲柄连杆机构的工作原理，对空压机曲轴进行了运动学公式的推导和动力学计算，得到了曲轴的综合活塞力、径向力等数据；利用 proe 软件建立了空压机曲轴的单缸实体模型，然后借助 ANSYS 软件将其导入并分网得到有限元模型；同时还研究了曲轴的部分结构参数对其应力集中部位的影响，如轴颈、过渡圆角半径、曲柄销长度和曲柄臂厚度等。最后对曲轴加工工艺过程可能存在的一些问题进行了优化。

关键词：曲轴；有限元法；疲劳

I

沈阳理工大学学士学位论文

Abstract

The fracture reasons of Air compressor crankshaft are very complicated, which may be crank

2017-2023年中国曲轴行业现状调查分析及市场前景预测报告

中国市场调研在线

中国市场调研在线 2017-2023年中国曲轴行业现状调查分析及市场前景预测报告

行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容：

一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。

一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。

中国市场调研在线cninfo360.com基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

中国市场调研在线 2017-2023年中国曲轴行业现状调查分析及市场前景预测报告

2017-2023年中国曲轴行业现状调查分析及市场前景预测报告

报告编号： 536515

市场价： 纸介版7800元 电子版8000元 纸质＋电子版820

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曲轴的机械加工分析

摘 要 在车辆发动机上曲轴作为重要部件，受力情况较为复杂。发动机的工作性能受其影响，因此，对曲轴的机械加工质量要求较高。对于曲轴的机械加工设备设施的研究，技术的改进，具有重大的实用意义。

关键词 曲轴加工；轴颈

中图分类号th13 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）85-0166-02

目前，汽车市场在整体呈现健康发展、速度快的特点。据中国汽车工业协会发布的统计资料显示，2012年全国汽车产销1927.18万辆和1930.64万辆，同比分别增长4.6%和4.3%，预测2013年中国汽车全年销售2065万辆，与去年同期相比增长7%。中国汽车行业的良好发展，给国内汽车装备制造业带来了巨大的机遇和挑战。在车辆发动机上，作为关键的旋转部件，曲轴是机械加工工艺较难的，发动机使用的寿命和使用过程中的可靠性完全受其加工质量的影响。

目前，曲轴的机械加工质量，世界各国都非常重视，各个科研机构都在研制新的加工工艺，设计并制造出许多优秀的加工设备，使曲轴的制造水平有了很大提高。这给我国曲轴生产装备的技术条件提出了挑战，促使我们必须加快对曲轴加工国内的技术力量和机械装备性能。

曲轴箱强制通风系统

曲轴箱强制通风系统

检查和修理

在检查中如发现过度磨损或损坏，应进行必要的调整、修理或零部件更换。PCV阀

1.通过PCV阀从气缸盖侧吹空气。空气必须自由地通过PCV阀，如若不然，必须更换PCV阀。

2.通过PCV阀从进气岐管侧吹空气。

PCV阀必须阻止空气流动。如若不然必须更换PCV阀。

警告

绝不能通过PCV阀吸空气，从PCV阀吸入的石油物质会造成严重的事故。 PCV软管和接头

检查软管和接头是否有破裂，泄漏或其它损坏。

1.强制式曲轴箱通风系统检查

(1)从强制式曲轴箱通风阀（PCV阀）上拆下通气软管。

(2)从摇臂盖上拆下曲轴箱通风阀。

(3)重新将曲轴箱通风阀与拆下的通气软管连接。

(4)起动发动机，怠速运转。

(5)将手指压在曲轴箱通风阀开口，感觉并确认进气歧管是否达到真空度（手指是否受到吸引作用）。

注意：此时曲轴箱通风阀的柱塞会前后移动。

(6)如果未感觉到真空度，则清洁或更换曲轴箱通风阀。

2.强制式曲轴箱通风阀（PCV阀）的检查

(1)从摇臂盖安装侧的位置插人细棒到PCV阀，前后移动细棒以检查柱塞的移动状况。

(2)如果柱塞未移动，则表示PCV阀有阻塞．需清洁或更换PCV阀。

蒸发物排放控制系统部件位置

燃油箱蒸发的燃油蒸汽通过燃油蒸发污染物

曲轴箱通风的作用

在发动机工作时，总有一部分可燃混合气和废气经活塞环窜到曲轴箱内，窜到曲轴箱内的油气混合蒸气凝结后将使机油变稀，性能变坏。废气内含有水蒸气和二氧化硫等其它化合产物，水蒸气凝结在机油中形成泡沫，破坏机油供给，这种现象在冬季尤为严重；二氧化硫遇水生成亚硫酸，亚硫酸遇到空气中的氧生成硫酸，这些酸性物质的出现不仅使机油变质，而且也会使零件受到腐蚀。由于可燃混合气和废气窜到曲轴箱内，曲轴箱内的压力将增大，机油会从曲轴油封、曲轴箱衬垫等处渗出而流失，在装有增压器的发动机上，还会造成增压器的早期磨损等，或机油消耗量增加。流失到大气中的机油蒸气会加大发动机对大气的污染。

发动机装有曲轴箱通风装置就可以避免或减轻上述现象，因此，发动机曲轴箱通风装置的作用是：1，防止机油变质；2，防止曲轴油封、曲轴箱衬垫渗漏；3，防止各种油蒸气污染大气等。

一、曲轴箱通风的的形式与特点

1.自然通风

自曲轴箱内混合气直接导入大气中，这种通风方式叫自然通风。这种通风方式结构比较简单，使用方便。但导入大气中的可燃混合气和机油蒸气容易污染大气，因此，现代发动机使用不多。按导入大气中的方式自然通风有普通式和呼吸器式。

（1）普通式

曲轴箱内的油蒸气通过机油管的加油口直接与大气相通。这

中国曲轴产业专项调查及发展商机研究

报告（2014-2019）

观研天下（北京）信息咨询有限公司

出版时间：2014年

报告大纲

曲轴，引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下（往复）运动变成循环（旋转）运动。是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑． 曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个机械系统的源动力。

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【来 自】观研网--http://www.proresearch.org/

【关 键 字】产业调研 市场监测 行业分析 投资评估 前景预测 【出版日期】2014

【交付方式】Email电子版/特快专递

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观研天下（Insight&InfoConsultingLtd）发行的报告书《中国曲轴产业专项调查及发展商机研究报告（2014-2019）》主要研究曲轴行业市场经济特性（产能、产量、供需），投资分析（

第4章 曲轴模态分析

模态分析分为三大类：自由模态分析、约束模态分析、带预应力的模态分析。自由模态和约束模态只是边界条件不同而已，所谓“自由”就是被分析的部件没有任何的约束，有限元分析的频率就是部件的固有频率，而约束模态是分析前处理好部件工作时的边界条件，模拟工况，在实际工程中，自由和约束两种边界广泛的存在，如飞机、火箭、导弹、子弹等为自由边界条件，而机床、发动机零件等为约束边界条件。对曲轴的自由模态分析可以求得曲轴的固有频率、振型等，了解曲轴的自身特性，为以后的动力学分析奠定了基础。

4.1 曲轴模态分析步骤与操作

4.1.1 模态分析步骤

有限元模态分析的步骤如下图

4.1.2 模态分析具体操作

1、模态分析前处理：第2章建立好的有限元模型已经做好前处理，直接调用曲轴有限元模型。

2、模态分析求解：

（1）Solution>Analysis Type>New Analysis>Model，新建求解类型为模态求解； （2）在Analysis Option 中，选择算法，选择“Block Lanzcons”,选择10阶矩阵运算； （3）在算法选项中选择截止频率为“100000”，设置求解频率范围；

（4）依次选择：Solution>>

第1部分 发动机零件

·1· 发动机零件

1.1 发动机曲轴造型设计

曲轴是发动机中重要的零件，效果图如图1-1。建立步骤如下：

图1-1

1. 建立新文件

（1） 设置工作目录为x:\ICE\。

启动Pro/E ，单击上侧工具栏中按钮，弹出如图1-2的新建对话框。文件类型选择零件，子类型为实体，文件名为crank 。不使用缺省模板。单击确定。在弹出如图1-3的对话框中选择mmns_part_solid ，单击确定。

图 1-2 图1-3

2. 用旋转工具制作曲轴的前端

装配设计

·2·（1）

单击右侧工具栏中按钮，打开旋转工具控制板。单击控制板上的“位置”按钮，单击“定义”按钮。

（2）弹出“草绘”对话框，如图1-4。选择FRONT面作为草绘平面。接受其余的默认设置，单击“草绘”，进入草绘模式。

图1-4

（3）绘制剖面，如图1-5所示。单击草绘工具栏中按钮，退出草绘模式。

图1-5

（4）确认旋转工具控制板中的旋转角度是360。

（5）单击确认按钮，生成曲轴的前端。如图1-6。

第1部分 发动机零件

·3·

图1-6

3. 制作第一缸曲柄

（1）

单击拉伸工具按钮，打开拉伸工具控制板。单击控制板上的“放置”

按钮，

洛阳理工学院毕业设计（论文）

毕业设计论文

曲轴加工工艺设计

I

洛阳理工学院毕业设计（论文）

摘 要

曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件，由于曲轴服役条件恶劣，因此对曲轴材质的选择，毛坯的加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格，因此要制定合理的加工工艺。首先要根据要求选择合适的毛坯，在加工过程中要选择合理的加工设备及刀具、通用夹具、量具及测量方法，在加工工艺中要进行加工工序设计，加工尺寸计算，零件加工要设计合理的专用夹具。伴随着曲轴加工工艺的发展，加工方法不断改进，加工方法越来越先进，所以设计合理的曲轴加工工艺和装夹的夹具，不但可以提高加工精度，还可以提高生产效率，从而降低生产的成本，以期提高产品的竞争力。

关键词：曲轴，工艺，夹具

II

洛阳理工学院毕业设计（论文）

CRANK SHAFT PROCESSING TECHNOLOGY

ABSTRACT

The crank shaft is to launch to bear pound at to carry a lotus and deliver in the machine motive of importance spare parts,