上文已經(jīng)介紹過曲軸設計概念的前段部分，本文正航儀器做個補充，為您介紹后半部分，大家一起來看看吧！
（一）潤滑油道
曲軸的潤滑油道是保證曲軸在整個工作過程中，能夠從發(fā)動機主油道獲得有一定壓力的潤滑油，來對曲軸進行潤滑、清潔、散熱。作為強制潤滑，一般主油道內(nèi)壓力在1.5bar~6bar左右。油道設計要充分考慮曲軸軸頸上負荷分布的情況，主軸頸油道要保證充分潤滑的需要，并能夠給曲柄銷充分供油。曲柄銷油道開口要在軸頸上油膜低壓區(qū)，一般來說，這個區(qū)域在曲拐平面運轉(zhuǎn)前方45º~90º區(qū)域內(nèi)，油道布置要盡量從危險截面中間位置穿過，不要偏向一側(cè)，以免對曲軸強度造成影響。油道孔口要求要盡可能適當加大倒圓并拋光，避免該處應力集中嚴重的現(xiàn)象，從而引起曲軸的扭轉(zhuǎn)斷裂發(fā)生。
（二）圓角
圓角是指的曲軸主軸頸、曲柄銷兩端根部分別與曲柄臂相接的位置，因曲軸在這個部位的形狀突變，決定了該處往往是曲軸應力集中最嚴重同時也是應力值較大的部位。大多數(shù)曲軸破壞都是從這個部位開始的，其破壞型式基本上都是彎曲疲勞斷裂，因此確保圓角的設計合理是至關重要的。圓角設計有多種方式，但是其設計思路基本相同，首先，盡可能設計較大圓角，以減輕應力集中。其次，不能過分減小曲軸軸瓦有效承載面積。這兩個條件是相互矛盾的，要權衡分析，不要顧此失彼。圓角過大又會造成軸頸實際承載面積的減小，如果過分強調(diào)保證軸承的承載面積，又會使圓角過小而影響到曲軸的強度。因此處理好這個關系非常重要，一般會采取盡量縮小圓角的大小，采取對圓角工藝強化的辦法來提高該處的疲勞極限，從而也能保證留給軸瓦相對大的承載面積。曲軸強化工藝有氮化、圓角淬火及圓角滾壓等，這種方案主要用在乘用車這類比較緊湊的發(fā)動機上。另一方面也可以選取承載能力較強的軸瓦材料，獲得較大的圓角，這種方案大都用在爆發(fā)壓力較高的柴油發(fā)動機曲軸上?，F(xiàn)在在小發(fā)動機上已經(jīng)普遍采用的沉割圓角加滾壓強化工藝的圓角設計相對來說最為理想，但是要對滾壓參數(shù)仔細設計，因為如果滾壓參數(shù)不合適話，滾壓效果就會適得其反。本論文曲軸采用沉割滾壓方式的圓角結(jié)構和強化工藝設計。
（三）整體要求曲軸設計完成后，還要結(jié)合連桿進行運動機構校核，防止和缸體等零部件發(fā)生干涉等。因為這個過程更多程度上是對連桿與缸體等零件的干涉問題，就不詳細敘述。



（四）曲軸的CAD設計
本論文中曲軸設計的CAD軟件為PTC公司的PRO/Engineer，PRO/Engineer軟件是現(xiàn)在國內(nèi)內(nèi)燃機行業(yè)采用較廣泛的三維設計軟件之一。因為它具備良好的參數(shù)化，可以采取自頂向下的設計參數(shù)化設計，可以很好的開展并行工程設計，尤其是從3D設計中就采取的是全參數(shù)化，因此在與其關聯(lián)的2D工程圖中就不會出現(xiàn)尺寸欠約束等問題。因此PRO/E非常適合發(fā)動機這么一種非常成熟的產(chǎn)品設計，并很容易通過修改部分參數(shù)進行產(chǎn)品變型設計。設計注意事項：對于類似于曲軸這種先生產(chǎn)毛坯再進行機械加工的零件，一定要嚴格按照先建毛坯再做加工的建模順序來進行3維數(shù)模設計。這種做法最接近曲軸制造的實際工藝，能夠減少工藝風險。在建模中要充分考慮各階段制造工藝，避免出現(xiàn)無法加工或工藝性差的問題。同時要注意建模思路，避免數(shù)模中的邏輯錯誤出現(xiàn)，這些問題數(shù)模將會對將來工程圖、CAE分析、加工制造帶來問題。根據(jù)2.1.1中設計原則，利用PRO/E建立完成曲軸毛坯三維數(shù)模。然后對曲軸數(shù)模進行加工設計，為區(qū)別加工面，特將加工面設置為紅色。加工完成數(shù)模先進行幾何檢查。模型的幾何檢查是在建模過程中自動進行的，如果建模是時常進行幾何檢查，就可以在時間發(fā)現(xiàn)并改正建模過程的幾何錯誤，減少并消除因幾何問題而出現(xiàn)的難于做前處理和后處理的問題。本設計完成后的檢查結(jié)果，可以看到，幾何檢查按鈕為灰色，證明曲軸數(shù)模沒有幾何邏輯錯誤。數(shù)模質(zhì)量比較好。
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