曲轴轴颈磨削变形的可叠加机理分析

发动机曲轴轴颈加工精度直接影响曲轴工作精度,系统研究影响曲轴轴颈机加工精度的磨削工艺对提高发动机服役性能意义重大。曲轴磨削过程中同时承受顶尖力、磨削力、自身重力及可减小扰度变形的支撑力。这些力的大小、方向和加载位置及其变化在磨削加工过程中都会影响曲轴的变形量和加工精度。由轴颈、曲轴臂和平衡重构成的曲轴结构复杂、刚度不均,难以用理论解析的方法计算其受力变形量。采用有限元法可预测曲轴加工变形,但是当改变磨削工况和加载状态时,存在仿真工况多、计算时间长、预测效率低的问题。基于曲轴轴颈的磨削仿真模型,探究出由顶尖力、磨削力、重力和支撑力产生的曲轴轴颈磨削变形量具有线性可叠加性。根据此机理,可以对多工况下的曲轴磨削变形量进行快速精确预测,无需重复进行有限元仿真计算,在保证高精度的情况下,可极大提高计算效率。