曲轴的加工工艺毕业设计

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1、 1 引言引言 曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件，装上连杆后，可承接活塞的上下(往复)运动变 成循环运动。曲轴主要有两个重要加工部位：主轴颈和连杆颈。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。发动机 工作过程就是：活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给 曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体 性能的表现。 曲轴的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

2、，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两 头固定点的润滑 这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发 动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是，活塞经过 混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运 动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。 曲轴的结构包括轴颈、曲轴臂、曲轴销、侧盖以及连杆大端轴承。轴颈具有一第一 油路。曲轴臂连接于轴颈。曲轴销设置于曲轴臂之中，并且抵接于轴颈。曲轴销具有第 一机油缓冲室、第二机油缓冲室以及第二油路。第一机油缓冲室系连接于第二机油缓冲 室，第二油路连接于第

3、二机油缓冲室。侧盖设置于曲轴臂中，侧盖与曲轴销之间成形有 一空间，该空间连接于第一油路与第一机油缓冲室之间。连杆大端轴承设置于曲轴臂之 中，曲轴销套设于连杆大端轴承之中，第二油路连接于第二机油缓冲室与连杆大端轴承 之间。本实用新型可将机油内微小异物过滤掉，减少了连杆大端轴承遭受微小异物侵入 的机会，并避免连杆大端轴承损坏，进而可延长曲轴结构的使用寿命。 发 动 机 曲 轴 加 工 工 艺 分 析 与 设 计 2 一一 概述概述 1、气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的 圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体

4、内 部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。 2、曲轴箱 气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱 与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。油底壳 受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底 壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放 油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合 面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。 3、气缸盖 气缸盖安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相 接触，因此承

5、受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下 端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。 缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气 通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器 的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。 气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以 近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。 而作为发动机上的一个重要的旋转机件曲轴，其加工方法仍有一般轴的加工规 律，如铣两端面，钻中心孔，车、磨及抛光

6、，但是曲轴也是有它的特点，它由主轴颈，连杆 轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成，其结构细长、曲拐多、刚性差，因而安排曲轴加工工艺 应采取相应的工艺措施。 在曲轴的机械加工中，采用新技术和提高自动化程度都不断取得进展。目前，国内较陈 旧的曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。粗加工 设备一般采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈，工序质量稳定性差，容易产生较大的加 工应力，难以达到合理的加工余量。精加工普遍采用 MQ8260 等普通曲轴磨床进行粗磨、半精 磨、精磨、抛光，通常靠人工操作，加工质量不稳，尺寸一致性差。现在加工曲轴粗加工比 3 较流行的工艺是：主轴颈采用车拉工艺和高速外铣，连杆颈采用高速外铣，而且倾向于高速 随动外铣，全部采用干式切削。在对连杆颈进行随动磨削时，曲轴以主轴颈为轴线进行旋转， 并在一次装夹下磨削所有连杆颈。在磨削过程中，磨头实现往复摆动进给，跟踪着偏心回转 的连杆颈进行磨削加工。 二二 确定确定曲轴曲轴的加工工艺过程的加工工艺过程 2.12.1 曲轴曲轴的作用的作用 曲轴是汽车发动机中的重要零件，它与连杆配合将作用在