發(fā)動機曲軸模鍛件動平衡性能研究.pdf

1、　　曲軸是汽車發(fā)動機的重要零件，其運動方式為回轉(zhuǎn)運動。發(fā)動機曲軸的回轉(zhuǎn)中心線與質(zhì)量中心線出現(xiàn)偏差時，曲軸的慣性合力和慣性合力矩不為零，導致曲軸的動不平衡。當曲軸的動不平衡量超過許用值時，旋轉(zhuǎn)的曲軸會產(chǎn)生機械振動和噪音，這將加重軸承的磨損，縮短曲軸壽命，降低曲軸的終平衡率。
　　本文以直列四缸曲軸為主要研究對象，對其動平衡性能進行計算、分析和優(yōu)化。首先，分析了直列四缸曲軸的靜平衡和動平衡；其次，針對目前曲軸動平衡精確計算的難以實現(xiàn)

2、的問題，編譯了雙面動平衡算法，并開發(fā)了一個曲軸動平衡計算軟件，該軟件不僅計算精度高，還便于普通工程人員進行操作。該軟件的工作原理是：在UG NX建模環(huán)境下沿著曲軸回轉(zhuǎn)中心線對曲軸實體自動進行有限次等距離分割，并生成包含有曲軸每個切片的質(zhì)量、回轉(zhuǎn)中心等運動特性的數(shù)據(jù)文件，利用Matlab軟件編寫的相關(guān)程序提取該數(shù)據(jù)文件，繼而根據(jù)轉(zhuǎn)子雙面動平衡原理對數(shù)據(jù)文件進行編譯并計算獲得曲軸的動不平衡量。為了對計算結(jié)果的精度進行進一步的檢驗，本文利用商

3、業(yè)軟件Solidworks的Simulation功能模塊計算了曲軸的動不平衡量，本研究開發(fā)的曲軸動平衡計算結(jié)果、Solidworks Simulation軟件計算結(jié)果與實際計算結(jié)果較好吻合，可應用于工程實際。最后，利用商業(yè)軟件DEFORM-3D模擬了曲軸熱鍛過程中模具的磨損，分析結(jié)果表明：曲軸鍛模連桿軸頸內(nèi)外圓角部位的磨損對曲軸動平衡的影響較為顯著。通過改進曲軸平衡塊的幾何參數(shù)，對曲軸動平衡性能進行了優(yōu)化。
　　本研究結(jié)合使用了