九钳曲轴圆角滚压机床滚压装置设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件，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。在发动机的每一个工作行程中，都有很大交变载荷通过活塞、连杆组件作用在曲轴上，使其承受反复的冲击。可见曲轴工作条件恶劣，因此对曲轴材质、毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、动平衡等都要求十分严格。这些要求如果不能达到就会导致曲轴的质量和性能不达标，质量差，甚至存在很大的安全隐患；同时，这些交变载荷在曲轴的各个部位产生弯曲、扭转等复杂的交变应力，极易造成疲劳断裂，尤其在主轴颈和连杆颈与连杆臂的过渡处；为了减少应力集中，提高疲劳强度，在结构上把过渡处设计为过渡圆角，对曲轴过渡圆角进行滚压强化，可有效的提高曲轴的抗疲劳强。

1.2国外研究现状

曲轴圆角滚压强化具有成本低、效率高和强化效果显著等优点，这使得曲轴圆角滚压强化技术在汽车发动机曲轴中的应用日益广泛。据统计，国外圆角滚压的发动机曲轴在整个曲轴中所占的比例已从七十年代的50％提高到现在的80％左右，而轿车发动机曲轴则几乎无一例外地采用圆角滚压工艺进行强化。据了解，国外从五十年代开始进行发动机曲轴滚压技术的研究，现已经发展成了专门的产业。目前国外市场上可提供带计算机控制的，能同时完成圆角滚压和校直两道工序、自动适应多品种加工的全自动滚压加工设备。这种设备不仅圆角滚压强化过程是自动化的，而且滚压后还能对其进行测量，以及通过校直专家系统给出校直方案。

1.3国内研究现状

由于我国的汽车工业发展较国外晚和慢，国内在曲轴圆角滚压工艺、设备及相关技术研究与应用方面非常薄弱。虽然从七十年代起国内曾陆续作过一些研究和尝试，但至今仍未进人工业化批量生产应用阶段。而“七·五”至“九·五”期问国内新建的7条汽车发动机曲轴圆角滚压加工线，所有的滚压设备全部都是从国外引进的。而九十年代初，东风汽车有限公司成功的研制了由6230车床改制、由四台机床分工序完成曲轴圆角滚压、并能够对曲轴进行弯曲校直的系列车床组，该车床组虽然能够实现对曲轴的滚压和校直，但有着其弊端——自动化程度低、效率低、劳动强度大等。为了克服这些缺点，随后武汉理工大学、东风汽车有限公司和青海第二机床制造有限责任公司三家联合研制出了具有国际水平的并且具有自动校直功能的曲轴圆角滚压智能加工系统。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

曲轴圆角滚压强化是消除曲轴应力集中、改善应力分布，提高曲轴使用寿命的重要手段，九钳曲轴圆角滚压机床是用于轿车用四缸发动机圆角滚压强化与校直的专门化机床，可以实现曲轴四个连杆颈、五个主轴颈圆角的滚压强化及曲轴校直。本次以科研项目为背景，熟悉发动机曲轴圆角滚压与校直工艺，分析滚压装置运动、进行滚压装置的构型，完成滚压装置设计。

2.2研究的目标

通过分析发动机曲轴圆角滚压与校直工艺，设计九钳曲轴圆角滚压机床滚压装置。

分析曲轴圆角滚压工艺；

3. 研究计划与安排

完成任务的时间节点：

查阅资料。第1周

分析问题，论证设计方案。第2周

4. 参考文献（12篇以上）

[1]陈世通．发动机曲轴加工工艺分析[j]．企业科技与发展，2012，(14)：69—71．

[2]李海国．曲轴先进制造技术及工艺应用研究[j]．现代制造技术与装备，2007，(4)：5—8，26．

[3]苑改红．球铁曲轴应用及发展现状[j]．四川兵工学报，2010，31(4)：69—71.