基于线激光的压缩机曲轴圆度和平面度测量

目前人工使用千分表测量空调压缩机曲轴圆度和平面度时存在易伤工件表面、效率低和不能精确评定等问题。针对上述问题,设计了一套基于线激光位移传感器的空调压缩机曲轴圆度和平面度非接触式测量系统。首先,通过测量标准量棒,提出一种系统误差的标定方法;其次,基于线激光采样数据,开发了一种曲轴横截面圆度测点的提取算法,并将系统误差用于测点补偿,实现曲轴圆度测量;接着根据曲轴平面测点间的斜率分离出轮廓线,通过均匀下采样方法获取精简点云数据并采用最小二乘法实现曲轴平面度测量;最后,基于上述方法开展了曲轴圆度和平面度的测量实验。实验结果表明:该测量系统的圆度测量精度<4μm,平面度测量精度<2μm,圆度重复度测量误差<0.8μm,平面度重复度测量误差<0.3μm,满足曲轴圆度和平面度快速准确的测量需求。

曲轴综合测量机几何误差建模及敏感性分析

为提高曲轴综合测量机测量精度,针对其几何误差元素多,逐一进行补偿工作量大、过程繁琐等问题,基于多体系统理论和齐次坐标变换建立曲轴综合测量机的几何误差模型,采用Sobol敏感性分析方法进行分析,识别出对测量精度影响较大的关键几何误差项。通过对曲轴综合测量机随动测板不同位置处的误差元素敏感性系数进行分析计算,从21项几何误差中识别出10项对曲轴综合测量机测量精度影响较大的关键项,为合理经济地提高曲轴综合测量机测量精度提供依据。

遗传算子-蚁群优化在柴油机曲轴振动中的应用

针对船用柴油机振动大,噪声高的特点,考虑柴油机往复运动和旋转分量引起的不平衡力等多个影响因素,建立了柴油机缸体内部活塞二次运动的动力学模型,采用Runge-Kutta(RK)方法对目标函数进行求解,计算内燃机的惯性和活塞拍击在发动机悬置处产生的冲击力和发动机缸体表面的振动位移。以优化曲轴轴系振动幅值为目标,采用蚁群算法,引入遗传算法中的交叉、变异等遗传算子,提出全局搜索与局部搜索相耦合的方法策略。研究结果表明,柴油机曲轴轴系振动在交叉概率0.6和变异概率0.05处产生了最小的收敛;通过和数学模型进行对比分析,进一步验证了该变异蚁群算法的准确性。

曲轴车削刀具磨损因素交互效应与优化

为有效减缓刀具磨损并尽可能地提高加工效率,采用Box-Behnken响应面与多元非线性回归相结合的方法,分析切削参数效应的显著性及交互作用机理,并拟合含有交互效应的刀具磨损回归方程;基于NSAG-Ⅱ算法,以切削参数为设计变量,刀具磨损回归方程和加工效率方程作为多目标优化函数,优化切削参数以实现减小刀具磨损速度的目的。结果表明,进给量与主轴转速间存在显著的正向交互效应,建立的刀具磨损回归方程在95%的置信区间内的最大拟合差值不超过0.000 6,优化结果与数值模拟结果的误差不超过2%,可有效降低刀具磨损。

发动机曲轴断裂故障分析

随着柴油机发动机的爆压不断提高,发动机曲轴断裂的问题屡屡发生,成为发动机开发中的核心问题。本文以某1.9L直列四缸柴油机为例,通过有限元分析零件的实际失效状态,从而找到曲轴断裂的根本原因,并制定改进措施,为发动机设计人员分析曲轴断裂问题提供参考依据。

某发动机曲轴后油封异响分析

某发动机的曲轴后油封在整车工厂零公里处,在发动机怠速时有异响发生。本文通过对故障发动机的零部件进行拆解分析,并经过故障再现,确定异响机理为:油封本体耐负压指标不足,外加回油不畅,在油封自带的“泵吸效应”下,空气由发动机外部进入发动机内腔,在油封唇口处发生油封唇口与曲轴的干摩擦声,并伴随有空气流过的口哨声,导致异响发生。为了解决该异响问题,对曲轴后油封本体结构及回油结构进行调整优化。经过试验验证,整改方案确认有效。本次分析为问题的关闭,以及后续新项目的油封设计选型及布置提供了宝贵经验。

曲轴开裂原因

采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、微观分析等方法对某开裂曲轴进行分析。结果表明:曲轴在服役时发生润滑不良,使其与铜合金轴瓦之间相互摩擦,铜合金在摩擦高温的影响下发生异种金属渗入现象,曲轴表面形成较多填充有铜合金的微裂纹,这些裂纹成为疲劳源,最终导致曲轴疲劳开裂。

高性能双软管隔膜泵曲轴可靠性设计

针对某高性能双软管隔膜泵国产化研制项目的核心零件曲轴进行结构可靠性设计。通过对曲轴的运动学分析,结合运行过程中所受动态载荷,研究曲轴的最大应力与变形,校核曲轴的危险截面疲劳强度,并通过模态分析得到曲轴的振动频率与振型。结果表明,曲轴结构强度与刚度安全可靠,危险截面疲劳安全系数为3.2,振动频率高于工作频率,满足曲轴结构设计要求。研究结果得到工程化应用,并取得良好的效果。

曲轴磨削砂轮端面刻槽工艺

在曲轴的主轴和连杆轴磨削过程中,由于轴肩端面和砂轮接触紧密,冷却和排屑困难、磨削热散失不及时,容易出现烧伤问题。有研究证明在砂轮生产环节采用高性能微晶陶瓷刚玉磨料、CBN超硬磨料制作砂轮,或制作不同结构层具有不同组织号的复合结构砂轮,或采用砂瓦组装磨具、端面刻槽砂轮磨削曲轴具有改善效果。本研究通过对砂轮端面刻槽前后磨削曲轴工况进行数据分析和建模,指导在曲轴的磨削加工实践中端面刻槽砂轮的应用,可有效解决在曲轴磨削时工件表面产生烧伤裂纹的现象,新工艺条件下工件的圆角及直线度也得以提高。

某四缸柴油机曲轴皮带轮性能测试以及分析

为解决某四缸柴油机振动大、曲轴信号质量差以及冷启动困难等问题,本文新设计了带减振功能以及曲轴信号盘的曲轴皮带轮。通过试验对曲轴系进行扭振测试,再采用示波器对曲轴信号质量进行测量和分析,同时验证整机冷启动性能。结果表明不同固有频率的橡胶圈对应的曲轴系的扭振强度不同,且新方案能够解决信号丢失的问题。本文分析所得出的结果可为其他机型的扭转振动和信号质量优化提供设计以及试验依据。

汽车发动机曲轴制造中的机械加工技术研究

曲轴是汽车发动机内重要的旋转部件,其制造难度大、精度要求高。将机械加工技术应用于汽车发动机曲轴制造,可保证发动机性能,解决传统制造技术的弊端,降低因误差或加工工艺不合理导致的废品率,使加工过程更为标准化、合理化,保证加工效率、精度及生产效益。基于此,分析汽车发动机曲轴结构及加工特点,研究汽车发动机曲轴制造中的机械加工技术,以期为机械加工技术的合理应用、汽车发动机性能的提高提供参考。

基于高斯热源模型的曲轴磨削研究

曲轴的磨削过程中,磨削参数选择不当,易引起磨削区温度过高,导致轴颈表面烧伤。针对这一问题,参照已有研究,通过对比三种不同的热源模型,验证高斯热源模型的适应性,并应用该模型预测曲轴连杆颈表面的温度,通过瞬态热分析与材料组织相变探究磨削烧伤机理,并利用荧光探伤检测对其进行验证。

四拐与六拐曲轴在往复式压缩机中力学性能对比分析

往复式压缩机在运行过程中的振动可能会导致仪器仪表损坏,研究振动问题对于仪器仪表保护具有重要意义。本文研究了四拐与六拐曲轴在往复式压缩机中的力学性能,采用SOLIDWORKS软件建立模型,利用ANSYS软件对四拐与六拐曲轴进行静力学与模态分析,探究了四拐与六拐结构对曲轴等效应力、变形量、固有频率与振型的影响。结果表明,六拐曲轴相对四拐曲轴等效应力分布更均匀,两种曲拐在轴颈与曲柄连接处以及曲柄两端均容易发生破坏。六拐曲轴在低速运行下易发生共振;而四拐曲轴由于固有频率较大、低阶振型扭转变形较小,因此抗振动性能更佳。研究结果可为四拐与六拐曲轴的选型设计提供指导。

U1550L型奔驰车用打气泵常见故障及维修方法

U1550L型奔驰车以其独有的优势成为野外勘探项目的主流辅助工程车。但是由于使用条件恶劣,环境复杂,使得其打气泵经常出现前油封漏油、打气慢以及上盖垫子漏气等问题。以往采用以换代修的方式,这样存在零部件供货周期长、旧零件性能无法保障的问题,极大地影响维修效率。本文通过列举和分析一些常见的打气泵故障原因,创新性提出了一些针对性的解决方式如:改进工艺、国产替代、配合补偿等,为野外勘探施工针对U1550L型奔驰工程车打气泵的维护和保养提供一些参考。

基于多体动力学的曲轴应力分析

利用有限元法对某发动机锻钢曲轴进行多体动力学计算,分析曲轴在发动机实际工作过程中的应力分布,确定曲轴断裂原因。分析结果表明:正常情况下曲轴的第八曲柄臂与曲柄销过渡圆角处应力最大,为350.0 MPa;当第二主轴承螺栓松动时,第二曲柄臂与曲柄销过渡圆角处应力最大,达977.4 MPa;第二主轴承螺栓脱落时,第二曲柄臂与曲柄销过渡圆角的最大应力达995.3 MPa。在主轴承螺栓松动或脱落的情况下,曲轴曲柄销圆角的最大应力远超曲轴材料的屈服强度,曲轴容易在此处产生裂纹并断裂。

功能材料介入对机车发动机曲轴磨损的影响及其机理研究

磨损是影响机车发动机运行状况、使用效率、服役寿命、能源利用效率以及排放物水平的重要因素。研发了一种可以降低摩擦副磨损、具有在线修复功能、以天然硅酸盐矿物叶蛇纹石为主要组分的功能材料MAT(Metal surface Adaptive strengthening Technology)。利用MAT开展了铁路机车发动机实车考核试验,在4台铁路内燃机车34个曲轴上开展了实车应用,发现MAT可以降低内燃机车曲轴摩擦对偶的磨损,实现了摩擦副的在线修复。研究认为:叶蛇纹石的层间滑动以及载荷支撑作用是降低摩擦阻力和磨损的主要因素;叶蛇纹石表面丰富的不饱和键和可交换阳离子、高温相变以及对磨损细颗粒的吸附是其对摩擦副在线修复形成减摩修复层的物质基础;功能组分的持续介入、摩擦热能-动能的协同作用以及磨损-修复的动态平衡是实现摩擦副工作状态不断优化的根本。

基于改进粒子群的曲轴件数控加工刀具轨迹自动优化方法

针对曲轴件加工质检合格率较低、加工过切量较大的问题,提出基于改进粒子群的曲轴件数控加工刀具轨迹自动优化方法。先以刀具轨迹长度最小为目标建立轨迹优化目标函数,设定相应的约束条件,再通过改进粒子群惯性权重参数更新方法及增加压缩因子,实现对粒子群算法的改进,最后利用改进粒子群对最优轨迹求解,自动优化基于改进粒子群的曲轴件数控加工刀具轨迹。实验证明,该方法可对曲轴件数控加工刀具轨迹进行优化,且其应用后曲轴件加工质检合格率得到有效提升,加工过切量得到有效控制,具有良好的优化效果。

俄罗斯KB8046-4000型热模锻压力机维修保养

介绍了俄罗斯KB8046-4000型热模锻压力机曲轴、传动轴及其相关零部件的检修方法。其中曲轴及传动轴是其传动系统中最主要的两个部件,其维护保养状况直接影响压力机的使用寿命。

内燃机扭振减振器选型及性能优化设计技术

为了保证内燃机运行的可靠性和低噪声,避免内燃机曲轴因扭转振动而损坏,需要配置应用各种类型的扭振减振器,以保护内燃机曲轴免受扭转振动的损坏。归纳总结扭振减振器的主要型式及其选型依据,研究分析橡胶、硅油、卷簧、板簧、弹簧扭振减振器的用途和性能等,以及优化设计、静动态试验方法,并介绍一些新型减振器及应用。

某六缸曲轴连杆颈的表面裂纹分析

某六缸曲轴在成品探伤过程中发现第5连杆颈表面存在裂纹,经过宏观分析、微观分析、能谱微区成分分析等对裂纹进行了综合分析。结果表明:原材料的残余缩孔是产生裂纹的主要原因,残余缩孔在后续的轧制、锻造以及调质过程中扩展呈裂纹形态并延伸至表面。