汽车曲轴的软氮化技术

为提高曲轴的疲劳强度，许多曲轴生产厂采用了气体软氮化技术（气体软氮化是一种由液体软氮化发展起来的、化学热处理工艺,其实质是以渗氮为主的低温碳氮共渗。它的特点是处理温度低、时间短,工件变形小,质量稳定,不受钢种限制,能显著提高零件的耐磨性、疲劳强度、抗咬合、抗擦伤等性能,同时还能解决液体软氮化中的毒性问题,避免了公害,因而劳动条件好。此外,设备和操作都简单,容易推广。其基本原理是气体软氮化的原理是在530°～580℃的气氛中产生2CO →[C]+CO_2(渗碳)及2NH3→2[N]+3H_2(氮化)反应,使钢铁表面形成氮化物或碳

氮化物。），其中采用这项技术以山东曲轴总厂、潍坊柴油机厂、重汽集团复强动力公司等为典型代表。仅山东曲轴总厂，就拥有连续软氮化生产设备及5-2

型气体软氮化设备近10多台。而重汽集团复强动力公司设备能力达到技术国内最先进、功率最大、装炉量最多，同时比同行业设备更具有节能环保效应。

目前，国内生产曲轴所采用的典型材料为45钢和42CrMoTi。

曲轴气体软氮化与处理其他软氮化零件相类似，其氮化工艺过程一般要经过前清洗、升温、保温、冷却、后清洗等5个阶段，包括出装炉。不同的厂家在气体软氮化工艺上略有不同。

1.前清洗工艺

待处理零件装炉前应通过清洗使零件表面清洁无油，目前采用的主要清洗方法主要有下列方式：高温蒸汽加清洗剂洗涤然后加高温蒸汽漂洗涤、自动清洗机清洗、汽油擦洗。

清洗的好坏将直接影响曲轴的处理质量和延长处理周期。如果曲轴表面脏，处理后的曲轴表面附着很多碳黑，既影响产品外观又影响产品质量。经改进清洗工艺后，处理质量大大提高。据实际经验来看，表面清洁易形成连续的厚度较为均匀的化合物层，反之则不易形成连续和厚度均匀的化合物层。而在气体软氮化时化合物层对硬度、耐磨及抗疲劳性能有较大贡献。本文的第三种方式是在生产条件不具备时的变通方法，仅适用于小规模清洗。

2.预氧化工艺

为保证零件性能的综合要求，在气体软氮化之前一般还需要进行预先热处理，气体软氮化的预热温度一般取400～490℃，保温1h左右，去除工件表面油污、

油脂，并在表面形成一层氧化物，使（合金）氮化物缓慢形成，使深层更加均匀。根据零件易变形程度，选择适当的升温速度并应在预先热处理使组织充分均匀化。

3.软氮化工艺

气体软氮化工艺参数一般为：平均升温速度100℃/h；保温温度为540～570℃；保温时间为3～4h。

（1）软氮化温度的选择范围及控制

对于碳钢或铸铁或低合金钢，人们常采用气体软氮化（低温碳、氮共渗）技术。就大量的实践表明：氮化层的硬度和渗层与温度、时间、浓度有极值关系。在铁氮碳三元相图中，同素异晶转变点略有降低，其等温截面大约降至575℃。当温度高于575℃时，随着温度的升高，渗层和硬度迅速下降，高于600℃时，渗层几乎完全消失。为使有较好的碳、氮共渗效果，气体软氮化的控制温度一般取570℃（高于三元共析点）。表层中形成含氮奥氏体，快冷时形成含氮马氏体，使表面形成高硬度，所以软氮化易采用快冷。软氮化前期（约3h）属强渗阶段，在表层形成高氮势相ε，提高渗速，而后进入扩散阶段，降低表面氮含量，减小脆性。

（2）软氮化工艺气体比例流量

强渗时NH3、CO2、N2时的比例一般为55:5:40，通气量一般为炉堂体积的1.5～2倍。适当提高NH3含量，可以提高渗层；适当提高CO2含量，可以提高

工件表面硬度（若采用HV10测量，则对表面硬度影响的因素是氮前基体硬度，扩散层深度，白亮层硬度。45钢要求氮前基体硬度应＞200HBW）。扩散时NH3、CO2、N2时的比例一般为40:5:55，通气量一般为炉堂体积的1～1.5倍。

炉内氢含量：强渗区氢含量10%～18％以上（新炉氢含量偏低）；扩散区氢含量8%～13％以上（新炉氢含量偏低）。

烘炉工艺：每次新起炉装工件之前应进行空渗,空渗时间6～12h，氢含量达到10％以上。新炉子连续使用一段时间（3个月）后，应进行空渗。温度600℃保温12h以上，只通少量氮气，维持炉压即可（240～300Pa）获得最佳的硬度和渗层。

4.软氮化后冷却工艺

为使曲轴有较好的碳、氮共渗效果，气体软氮化的控制温度一般取570℃（高于三元共析点）表层中形成含氮奥氏体，氮化后快冷时形成含氮马氏体，使表面迅速形成高硬度，所以软氮化易采用快冷。某设备厂商连续软氮化冷却采用油冷却，其设备采用完全自动控制，由推料机构直接从氮化炉体内推到油冷升降台上，自动降到油槽冷却。冷却采用双搅拌冷却，一般快搅取：5～6min，1300r/min。慢搅取：10min左右，750r/min。淋油取5min左右。冷却后一般曲轴都会大小

产生变形，关于变形只要时效处理好（2～4h），均匀升温就可保证变形较小，潍坊柴油机厂的氮化曲轴轴向跳动控制方面做的就比较好。

5.氮化后清洗工艺

处理后零件应通过清洗使零件表面清洁无油，目前采用的主要清洗方法主要有下列方式：高温蒸汽加清洗剂洗涤然后加高温蒸汽漂洗涤；自动清洗机清洗；汽油擦洗。

汽车发动机曲轴材料的选择及工艺的设计说明

专业课程设计任务书学生：班级：设计题目：汽车发动机曲轴材料的选择及工艺设计设计容： 1、根据零件工作原理，服役条件，提出机械性能要求和技术要求。 2、选材，并分析选材依据。 3、制订零件加工工艺路线，分析各热加工工序的作用。 4、制订热处理工艺卡，画出热处理工艺曲线，对各种热处理工艺进行分析，并分析所得到的组织，说明组织及性能的检测方法与使用的仪器设备。 5、分析热处理过程中可能产生的缺陷及补救措施。 6、分析零件在使用过程中可能出现的失效方式及修复措施。

火 (9) 4 曲轴热处理过程中可能产生的缺陷及预防措施 (11) 4.1 校直过程引起材料原始裂纹 (11) 4.2 曲轴圆角淬火不当引起裂纹源 (12) 4.3 淬火畸变与淬火裂纹 (12) 4.4 淬火导致氧化、脱碳、过热、过烧 (13) 4.5 淬火硬度不足............................................................. (13) 5 曲轴在使用过程中可能产生的失效形式及分析 (13) 6 课程设计的收获与体会 (14) 7 参考文献……………………………………....................... 15 8 工艺卡................................................................. . (16)

基于整机噪声的发动机曲轴扭转减振器的匹配分析

基于整机噪声的发动机曲轴扭转减振器的匹配分析马俊达1，卢小锐1，王晖1 华晨汽车工程研究院，NVH工程室，沈阳，110141 【摘要】某机型在开发过程中，整机噪声比竞品机高，分析发现主要是由于轮系侧引起，本文对发动机曲轴扭转减振器进行重新匹配，降低发动机扭转波动，结果显示，重新匹配减振器后，发动机的扭转角度最大衰减量为0.095°，满足了单阶次扭转角度小于0.1°的目标要求，同时降低了发动机轮系侧噪声水平。经发动机台架试验验证，重新匹配后的减振器使发动机整机声压级在高转速工况下降低2.8dB(A)，满足整机设计的目标要求。【关键词】发动机；扭转减震器；激励力矩；曲轴系统 Matching Analysis of Crankshaft Torsional DamperBased on theEngine Noise Performance Junda Ma1, Xiaorui Lu1, Hui Wang1 Brilliance AutoR&D Center, China ABSTRACT –In this article, the matching of engine crankshaft torsional vibration damper was analyzed based on torsional vibration test method, the testing results showed that the maximum attenuation of engine torsional angle was 0.095 °. After optimization,the target value was reached.The single order torsional angle was less than 0.1 °andthe noise level of the engine front end was reduced.These results were verified on test bench, it showed thatthe damperrematchesmakes the whole sound pressure level lower than priorin engine high speeds and satisfies the requirement of the whole machine design. KEYWORDS-Torsional damper, Optimization,Noise level, Test bench 前言近几年我国汽车工业迅猛发展，汽车在国内迅速普及的同时，汽车的NVH 性能也备受关注，已经成为了汽车性能最重要的评价指标之一。众所周知，曲轴扭转振动是整机激励振源中最重要的因素之一，不仅能够引起轴系和机体的振动，也是发动机轮系侧主要的噪声源。某四缸机在开发过程中，NVH性能不满足竞品机的目标水平，试验分析表明主要的噪声贡献量来源于发动机轮系侧，为了满足NVH的目标要求，对曲轴扭转减振器进行重新匹配，降低曲轴前端扭转振动幅值。本文主要介绍了匹配不同的扭转减振器轴系扭振特性的试验测试，比较曲轴前端扭转角度的变化，并通过发

汽车发动机曲轴材料的选择及工艺设计

专业课程设计任务书学生姓名：班级：设计题目：汽车发动机曲轴材料的选择及工艺设计设计内容： 1、根据零件工作原理，服役条件，提出机械性能要求和技术要求。 2、选材，并分析选材依据。 3、制订零件加工工艺路线，分析各热加工工序的作用。 4、制订热处理工艺卡，画出热处理工艺曲线，对各种热处理工艺进行分析，并分析所得到的组织，说明组织及性能的检测方法与使用的仪器设备。 5、分析热处理过程中可能产生的缺陷及补救措施。 6、分析零件在使用过程中可能出现的失效方式及修复措施。

目录 0 前言 (1) 1 汽车发动机曲轴的工作条件及性能要求 (2) 1.1 汽车发动机曲轴的工作条件 (3) 1.2 汽车发动机曲轴的性能要求及技术要求 (3) 2 汽车发动机曲轴的材料选择及分析 (4) 2.1 零件材料选择的基本原则 (4) 2.2 曲轴常用材料简介 (5) 2.3 汽车发动机曲轴材料的确定 (5) 3 曲轴的加工工艺路线及热处理工艺的制定 (6) 3.1 35CrMo曲轴热处理要求 (6) 3.2 汽车曲轴的热处理工艺的制定 (6) 3.2.1 调质处理 (7) 3.2.2 去应力退火 (8) 3.2.3 圆角高频淬火和低温回火 (9) 4 曲轴热处理过程中可能产生的缺陷及预防措施 (11) 4.1 校直过程引起材料原始裂纹 (11) 4.2 曲轴圆角淬火不当引起裂纹源 (12) 4.3 淬火畸变与淬火裂纹 (12) 4.4 淬火导致氧化、脱碳、过热、过烧 (13) 4.5 淬火硬度不足 (13) 5 曲轴在使用过程中可能产生的失效形式及分析 (13) 6 课程设计的收获与体会 (14) 7 参考文献 (15) 8 工艺卡 (16)

汽车装配工艺常识

一、前言汽车的总装配就是整个汽车制造过程中的最后一个阶段,它包括装配、调整、检验与试验等工作。机器或产品的质量,就是以机器或产品的工作性能、使用效果与寿命等综合指标来评定。装配工作任务之所以繁重就在于产品的质量最终由它来保证,所以总装的装配工作决定了我们汽车的最终状态与质量。本篇主要讲述汽车装配中的基本常识,包括装配生产类型的特点对生产的影响、装配方法、装配过程的几个要素(零部件、工装、工具、设备等)以及通用的一些原则与对装配几个要素的基本要求以及工艺文件、工艺纪律检查。本内容中同时适用于初、中级装调工的装配工艺知识培训。为了适用于不同的层次的读者,特将中级要求但就是初级不作要求的部分用楷体标识。二、机械装配生产类型及其特点机器装配的生产类型按装配工作的生产批量大致可分为大批大量生产、成批生产及单件生产三种。生产类型支配着装配工作而各具特点,诸如在组织形式、

从表中可以瞧出,对于不同的生产类型,装配工艺方法各有侧重。比如我们北京欧曼重型汽车厂总装车间,工艺节拍6、7分钟,具有单班年产30000辆中重卡的生产能力,所以我们的生产类型就是大批大量生产,采用的装配工艺方法也就是与大批大量相符合的。这些特点在下面的介绍中会充分验证这一点。三、装配方法机械装配就是将加工合格的零件、部件组合成机器的过程。凡就是装配完成的机器必须满足规定的装配精度,它就是保证机器具有正常工作性能的必要条件。在长期的装配实践中,人们根据不同的机器,不同生产类型的田间,创造了许多装配工艺方法。装配工艺方法可以归纳为以下几种: 1、互换法互换法的实质就就是用控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法。互换法的优点就是:⑴装配过程简单,生产率高,装配工时易控制,便于组织流水作业及自动化装配; ⑵容易实现零、部件的专业协作,降低成本,备件供应方便。 2、选配法在成批或大量生产条件下,如果组成零件不多而且装配精度要求很高时,采用互换法就不太合适,在这种情况下,可以选择选配法。(生产类型上,零件数量上,精

汽车制造装配工艺.

汽车制造装配工艺 1.工件定位原理（1）定位基准的概念定位基准是指工件在机床上或夹具中进行加工时，用作定位的基准，称为定位基准。严格地说，定位基准与定位基面有时并不是一回事，但可以替代，这中间存在一个误差问题。定位基准有粗基准和精基准之分。零件开始加工时，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基准，这种以毛坯面为定位基准的，称为粗基准，以后的加工，必须以加工过的表面做定位基准，以加工过表面为定位基准的称精基准。（2）工件位置公差的保证方法机械加工中，被加工表面对其他表面位置精度，主要取决工件的装夹。工件位置公差的保证方法有下述两种：（一）一次夹装获得法——即零件有关表面间位置是直接在工件的同一次装夹中，有各有关刀具相对工件的成形运动之间的位置关系保证的（二）多次夹装获得法——即零件有关表面间的位置精度是由刀具相对工件的成形运动与工件定位基准面（亦是工件在前几次装夹时的加工面）之间的位置关系保证的。多次夹装获得法中，又可根据工件的不同装夹方式划分为直接找正法、划线找正法、用夹具装夹即是三种。 a．直接找正装夹

此法是用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法。 b．划线找正装夹此法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、对称线和各待加工表面的加工线，然后将工件装上机床，按照划好的线找正工件在机床上的装夹位置。这种装夹方法生产率低，精度低，且对工人技术水平要求高，一般用于单件小批生产中加工复杂而笨重的零件，或毛坯尺寸公差大而无法直接用夹具装夹的场合。 c．用夹具装夹夹具是按照被加工工序要求专门设计的，夹具上的定位元件能使工件相对于机床与刀具迅速占有正确位置，不需找正就能保证工件的装夹定位精度，用夹具装夹生产率高，定位精度高，但需要设计、制造专用夹具，广泛用于成批及大量生产。（3）工件定位的基本原理一．六点定则工件在机床或夹具中的定位问题，可以采用类似于确定刚体在空间直角坐标系中位置的方法加以分析。任一工件在夹具中未定位前，可以看成空间直角坐标系中的自由物体，它可以沿三个坐标轴平行方向放在任意位置，即具有沿三个坐标轴移动的自由度X，Y，Z；同样，工件沿三个坐标轴转角方向的位置也是可以任意放置的，即具有绕三个坐标轴转动的自由度X，Y，Z。因此，要使工件在夹具中占有一致的正确位置，就必须限制工件的X，Y，Z；X，Y，Z六个自由度。为了限制工件的自由度，在夹具中通常用一个支承点限制工件一个自由度，这样用合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定位规则”，简称“六点定则”。使用六点定则时，六个支承点的分布必须合理，否则不能有效地限制工件的六个自由度。在具体的夹具结构中，所谓定位支承是以定位元件来体现的。二．对定位的两种错误理解一种认为：工件在夹具中被夹紧了，也就没有自由度而言，因此，工件也就定了位。这种把定位和夹紧混为一谈，是概念上的错误。我们所说的工件的定位是指所有加工工件在夹紧前要在夹具中按加工要求占有一致的正确位置，(不考虑定位误差的影响而夹紧是在任何位置均可夹紧，不能保证各个工件

汽车发动机曲轴机械加工工艺规程与夹具设计

毕业论文（科学研究报告）题目汽车发动机四缸曲轴加工工艺及夹具设计院(系)别机电及自动化学院专业机械工程及自动化级别2009 学号***** 姓名*** 指导老师*** 副教授 ** 大学教务处 2013年6月

摘要曲轴是汽车发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成传动轴的旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工的尺寸精确，且润滑可靠。本设计是根据被加工曲轴的技术要求基准先行，先主后次，先粗后精，先面后孔的工艺设计准则。先加工出基准，再用精基准定位加工其它工序。在夹具设计时，选择的是车曲轴连杆轴颈的工序，定位时选择两个V形块和周向定位钉定位，用压板夹紧，并且在夹具上设置合适的偏心距。通过本次设计我查阅了许多书籍和行业资料，了解到行业的发展进程和部分先进技术，扩展了我的专业视野，为将来的学习生活都有着重要的影响。关键词

ABSTRACT Crankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to and fro straight-line motion of the piston into rotary motion,and change the gas pressure on the piston into torque, that is used to drive executive body and accessory system of the diesel engine. Crankshaft is withstanding the changing pressure, inertia force and the torque. So the crankshaft mast have high strength, high rigidity, high abrasion resistance and the surface of axle journal must have high precision with well lubricating. This design is on the basis of technical requirement of the crankshaft to design the technological procedure. And then use the fundamental and method of the fixture design to fix the fixture design programme,and complete the structural of the fixture. The main work is: Parts drawing, understand the characteristic of structure and technical requirement; Accroding to the types of manufacturing and the plant conditions of the company we will analyse the structure and craft of the crankshaft; Fix the type and manufacturing method of the roughcast; Fix the processing technic of the crankshft,select device and equipment fix the machining allowance and working procedure size and count the cutting specifications and time allowance.; Fix the Processing technological process card and Machine-finishing operation card; Design the special fixture and plan the assembling drawing and main parts drawing. This design is in order to improve the crankshaft parts production efficiency, and the machining accuracy. Therefore,when drawing up the process we strict accordance with the design criteria that benchmark first,main first then secondary, rough first then essence, surface first ，hole after . First, work out benchmark, again with pure reference positioning processing other processes. In fixture design,I choose the car process of crankshaft connecting rod , When location,I choose two V block and circumferential locating pin to positioning, pressed powder compact, and set up appropriate eccentricity on the jig. Accroding to this design I looked through many books and industry information, understand some of the industry development process and advanced technologies,and also expanded my professional field.It has important influence on my future study and life. KEYWORDS:Machine manufacture Processing craft Crankshaft fixture

曲轴扭转减振器概述

1.1 课题背景由于汽车工业具有很强的产业关联度，因而被视为一个国家工业和经济发展水平的重要标志，因此汽车被称为“改变世界的机器”。随着科技的进步，社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，包括对汽车舒适性、安全性等性能提出了越来越苛刻的要求。为了提高汽车舒适性，减轻汽车的振动，首先要找到汽车的振源，汽车是多自由度的振动体，并受到各种振源的作用而发生振动，发动机就是振源之一。当发动机工作时，曲轴在周期性变化的转矩作用下，各曲拐之间发生周期性相对扭转的现象称为扭转振动，简称扭振[1]。发动机的振动关系到它的寿命、工作效率和对周围环境的影响。曲轴系统的振动是引发内燃机振动的重要因素。由于曲轴上作用有大小、方向都周期性变化的切向和法向作用力, 曲轴轴系将会同时产生弯曲振动和扭转振动。因为内燃机曲轴一般均采用全支承结构, 弯曲刚度较大, 所以其弯曲振动的自然频率较高。虽然弯曲振动不会在内燃机工作转速范围内产生共振, 但它会引起配套轴系和机体其它部件的振动, 是内燃机的主要噪声源。对扭转振动而言, 由于曲轴较长,扭转刚度较小, 而且曲轴轴系的转动惯量又较大, 故曲轴扭振的频率较低, 在内燃机工作转速范围内容易产生共振,当发动机转矩的变化频率与曲轴扭转的自振频率相同或成整数倍时，就会发生共振。共振时扭转振幅增大，并导致传动机构磨损加剧，发动机功率下降，甚至使曲轴断裂。曲轴作为内燃机中主要的运动部件之一，它的强度和可靠性在很大程度上决定着内燃机的可靠性。因此, 扭转振动是内燃机设计过程中必须考虑的重要因素[2]。如何降低曲轴的振动是发动机曲轴设计的重要内容之一，为了消减曲轴的扭转振动，现在汽车发动机多在扭转振幅最大的曲轴前端装置扭转减振器，目前在汽车发动机曲轴系统中广泛采用的是橡胶阻尼式扭转减振器(图 1.1)，有效地改善了发动机曲轴系统的扭振特性，降低了扭振幅值。 a) b) c) a)橡胶扭转减振器(CA8V100)；b)带轮-橡胶扭转减振器；c)复合惯性质量减振器(尼桑VH45DE) 1-减振器壳体；2-硫化橡胶层；3-扭转减振器惯性质量；4带轮毂； 5-带轮；6-紧固螺栓；7-弯曲振动惯性质量

汽车装配工艺

汽车装配工艺(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除

装配（物流）工程所姚乐鹏摘要本文介绍了汽车装配典型工艺。着重从产品生产的装配线、专用设备及检测设备、试验设备、质量控制等方面进行了阐述。关键词装配工艺（Assembly Process）近年来，随着汽车工业的发展，作为综合性的汽车工厂设计单位，我院承担了大量的汽车工厂设计任务，本文结合我院装配工艺专业在这些年的相关工作积累的经验，并加以总结，论述汽车装配工艺的主要内容。 1 汽车装配工艺随着汽车工业和零部件工业的发展，汽车装配技术水平也有了较大的提高，国内对直接影响汽车产品质量及使用寿命和汽车产品生产最后环节的装配及出厂试验日趋重视，促进了汽车产品装配、试验工艺及装备技术水平的提高。汽车装配生产线，一般是指由输送设备(空中悬挂输送设备和地面输送设备)和专用设备(如举升、翻转、加注设备、助力机械手、检测、螺栓螺母的紧固设备等)构成的有机整体。近些年来，我院先后承担了华晨M1、长安福特、海南马自达、上海通用东岳汽车、上汽通用五菱汽车、上海通用北盛、江淮汽车等轿车项目的设计或者总承包；承担了北汽福田、陕西重型汽车等卡车项目的设计及总承包；承揽了通用印度项目、苏丹汽车厂等海外总承包项目；这些项目推动了我院装配工艺设计专业在涵盖机运系统、物料输送系统、质量控制系统等多方面进行立体化的探索。先进的装配工艺需要先进的工艺装备，工艺装备设计制造水平，对保证高效率的生产和产品的高质量至关重要，也是汽车装配技术水平的标志。汽车装配工艺装备主要分为六大类，输送设备、加注设备、螺栓紧固设备和专用装配设备、检测设备、质量控制设备。根据车身承载方式的不同，采用的装配线型式也有所不同。 2 轿车（承载式车身）工艺装备

汽车曲轴扭振理论分析

国际机械工程与力学会议记录 2007年11月，中国江苏省无锡市汽车曲轴扭振理论分析 S. Mahjob, S. J. Seydalian, M. Heidari Department of Mechanical Engineering, Imam Hossein University, Babai superhighway, Tehran, Iran E-mail: j.seadalian@https://www.360docs.net/doc/6d9324228.html, 摘要：汽车曲轴受到因气缸周期性冲击而产生的周期波动的扭矩的作用。气压力和因往复质量而产生的惯性力构成了作用于曲轴组的激发力矩。这些力对曲轴产生交替变化的力矩，从而导致发动机的振动，进而引起汽车产生振动和噪声。尽管大多数的物理结构都是连续的，但是通常可以通过离散参数模型来表示它们的运动。这篇论文系统分析了曲轴扭转振动对发动机转速的影响。共有五种理论分析模型，分别为5自由度、6自由度、17自由度和21自由度。扭转振动分析被用来确定系统的自由振动频率。自由度的范围从5到21。不同模型的分析结果与实验模型比较，从而获得最佳模型。通过用最佳的理论模型代替实验模型并且提高发动机转速，发现在不同速度下理论模型的性能和实验模型很接近。 1. 简介：研究机械结构的动态特性定义为模态分析。这篇论文介绍了曲轴扭振对发动机性能的影响。并建立的数学模型模拟曲轴的振动。这个模型包括5、6、17、19和21自由度的曲轴。论文中分析和测试的曲轴为RENALT 曲轴。不同模型的实验结果非常吻合。有限元分析是另外一种分析方法，结合了质量和刚度矩阵，主要用来做敏感性分析和动态行为的预测。但是考虑到结构的复杂性，往往结构的实际性能与分析结果存在一定误差。理论分析的方法比较复杂，但是它为下一步分析提供了一个逻辑和方法。[这在本文中有详细说明。 2. 理论方法固有频率和振型由以下方程决定：单位矩阵I 、质量矩阵M 、特征值λ、刚度矩阵K 、固有频率ω、特征向量X }0{]][[}]{[.. =+θθK M (1) 振型: 0}]{[1=--i i X M λ (2) 固有频率: 02 =-i M K ω ? 00121=-?=---i i K M I K M λω (3)

发动机曲轴磨损[关于发动机曲轴的磨损及修复策略谈]

发动机曲轴磨损[关于发动机曲轴的磨损及修复策略谈] 摘要：曲轴是发动机的重要组成部分，形状复杂、刚性较差，其技术状态会对发动机的正常运转产生较大的影响。因此，日常要注意做好曲轴的维护和保养工作，以尽可能的减少各种损伤，尤其是磨损的出现。本文，笔者即对发动机曲轴的磨损及修复策略进行简要的分析。关键词：发动机曲轴磨损修复：TK407 ：A ：1672-3791（xx）03（c）-0104-02 曲轴是发动机的组成部分之一，可以承接连杆的往复运动，变成循环运动。在发动机工作的过程中，曲轴的各轴颈表面较易出现磨损。一旦磨损修复不及时，极易影响到发动机的正常工作，从而导致安全隐患和经济损失等一系列的问题。因此，对发动机曲轴的磨损成因和特点的分析，以及对修复措施的研究至关重要。 1 发动机曲轴磨损的修复工艺分析 1.1 曲轴磨损修复方法研究

在修复发动机曲轴磨损的时候，可以采取刷镀或者喷涂的方式。但是，刷镀修复一般只应用于修复极小的范围，喷涂修复则大多用来进行大面积修复。但是，这两种修复方法均存在一定的弊端，无法满足较大程度曲轴磨损的修复。因此，我们尝试利用焊条电弧焊来进行修复。焊条电弧焊修复方式的修复层可以和工件基体进行冶金结合，强度较高，在实际修复的厚度方面也不会受到限制。而且，焊接工艺和方法都较为简单。 1.2 修复材料分析铸铁焊接大多采用焊条电弧热焊和冷焊。综合考虑热焊和冷焊的特点和工艺需要，决定选用球墨铸铁同质焊条。（1）球墨铸铁。球墨铸铁中含有较多的C，以及S和P等杂质元素。在焊接的过程中，较易在接头出现白口化倾向和淬硬倾向，导致白口组织和淬硬组织等的出现。而且，其中刚还存在Mg，Ca等各种球化剂，焊接条件下很难达到良好的匹配效果，焊接难度较大。（2）焊接修复材料的选择。①焊芯。选用铸铁同质焊芯（φ3.2 mm），其中含有强石墨化元素，化学成分组成如表l所示。②焊条药皮。在选择球墨铸铁同质焊条药皮到时候，要选用低氢型的药皮，并利用低稀土镁合金球化剂（w（Mg）7.0%，w（Si）40%）进行球化处

中华人民共和国国家标准汽车发动机曲轴修理

中华人民共和国国家标准汽车发动机曲轴修理 UDC 621.431.72-233.004.124GB 3802-83 技术条件 Technical requirements for antomobile enine crankshafts being overhauled 本标准适用于往复活塞式汽车发动机曲轴的修理。经过修理的曲轴应符合本标准的要求 1 技术要求 1.1 曲轴修复前应进行探伤检查，不得有裂纹。但轴颈上沿油孔四周有长度不超过5mm的短浅裂纹或有未延伸到轴颈圆角和油孔处的纵向裂纹(轴颈长度小于或等于40mm，裂纹长度不超过10mm；轴颈长度大于40mm，裂纹长度不超过15mm)时，仍允许修复。 1.2 曲轴滑动轴承轴颈磨损后，应按表1的曲轴分极修理尺寸修理。组合式曲轴滚动轴承轴颈磨损逾限，滑动轴承轴颈超过其允许的使用极限尺寸时，允许进行补偿修理，恢复至原设计尺寸。注：原设计是指制造厂和按规定程序批准的技术文件(不同)。表1 曲轴分极修理尺寸mm 注：①各级修理尺寸仍采用原设计尺寸的极限偏差。 ②9级及9级以后为不常用尺寸级。 ③分级有特殊规定的曲轴，应按其原设计执行。 1.3 补偿修复轴颈时，可采用金属丝喷涂、电振动堆焊、镀铁、镀铬等方法。其他部位磨损逾限后，根据情况，除可采用上述方法外，也可以采用手工弧焊等方法进行恢复性修理。补偿修复层应均匀适当，机械性能满足使用要求，见附录A(参考件)。 1.4 曲轴修磨后，同名轴颈必须为同级修理尺寸。 1.5 曲轴主轴颈及连杆轴颈端面磨损逾限后，应予修复至原设计规定的轴颈宽度。 1.6 曲轴修复后，以两端主轴颈的公共轴线为基准时：

汽车整车全装四大工艺流程

在汽车制造业中，冲压、焊装、涂装、总装合为四大核心技术(即四大工艺) 1、冲压工艺冲压是所有工序的第一步。先是把钢板在切割机上切割出合适的大小，这个时候一般只进行冲孔、切边之类的动作，然后进入真正的冲压成形工序。每一个工件都有一个模具，只要把各种各样的模具装到冲压机床上就可以冲出各种各样的工件，模具的作用是非常大的，模具的质量直接决定着工件的质量。 a、冲压工艺的特点及冲压工序的分类冲压是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件(冲压件)。冲压工序按加工性质的不同，可以分为两大类型：分离工序和成形工序。 b、冲压工序可分为四个基本工序：冲裁：使板料实现分离的冲压工序(包括冲孔、落料、修边、剖切等)。弯曲：将板料沿弯曲线成一定的角度和形状的冲压工序。拉深：将平面板料变成各种开口空心零件，或把空心件的形状、尺寸作进一步改变的冲压工序。局部成形：用各种不同性质的局部变形来改变毛坯或冲压成形工序(包括翻边、胀形、校平和整形工序等)。 c、几种汽车覆盖件的冲压工艺

冲压件示意图汽车覆盖件的冲压工艺，通常都是由拉深、修边冲孔、翻边整三个基本工序组成；有的还需要落料或冲孔，有的需要多次修边、冲孔或翻边，有的工序还可以合并。因此，对于一个具体的汽车覆盖件来说，要确定其冲压工艺，就必须具体地分析该零件的形状、结构、材料和技术要求，结合生产批量(纲领)和生产设备条件，才能最后确定。 2、焊装工艺冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在一起形成车身总成。在汽车车身制造中应用最广的是点焊，焊接的好坏直接影响了车身的强度。汽车

汽车发动机曲轴修理技术条件

汽车发动机曲轴修理技术条件本标准适用于往复活塞式汽车发动机曲轴的修理。经过修理的曲轴应符合本标准的要求。 1 技术要求 1.1 曲轴修复前应进行探伤检查，不得有裂纹。但轴颈上沿油孔四周有长度不超过5mm的短浅裂纹或有未延伸到轴颈圆角和油孔处的纵向裂纹（轴颈长度小于或等于40mm，裂纹长度不超过10mm；轴颈长度大于40mm，裂纹长度不超过15mm）时，仍允许修复。 1.2 曲轴滑动轴承轴颈磨损后，应按表1的曲轴分级修理尺寸修理。组合式曲轴滚动轴承轴颈磨损逾限，滑动轴承轴颈超过其允许的使用极限尺寸时，允许进行补偿修理，恢复至原设计尺寸。注：原设计是指制造厂和按规定程序批准的技术文件（下同）。 ②9级及9级以后为不常用尺寸级。 ③分级有特殊规定的曲轴，应按其原设计执行。 1.3 补偿修复轴颈时，可采用金属丝喷涂、电振动堆焊、镀铁、镀铬等方法。其他部位磨损逾限后，根据情况，除可采用上述方法外，也可以采用手工弧焊等方法进行恢复性修理。补偿修复层应均匀适当，机械性能满足使用要求，见附录A （参考件）。 1.4 曲轴修磨后，同名轴颈必须为同级修理尺寸。 1.5 曲轴主轴颈及连杆轴颈端面磨损逾限后，应予修复至原设计规定的轴颈宽度。 1.6 曲轴修复后，以两端主轴颈的公共轴线为基准时： a.中间各主轴颈的径向圆跳动公差为0.05mm。

b.各连杆轴颈轴线对主轴颈轴线的平行度公差：整体式曲轴为Φ0.0lmm，组合式曲轴为Φ0.03mm。 c.与止推轴颈及正时齿轮配合端面的端面圆跳动公差为0.05mm。 d.飞轮突缘的径向圆跳动公差为0.04mm；外端面的端面圆跳动公差为 0.06mm。 e.皮带轮的轴颈径向圆跳动公差为0.05mm。 f.正时齿轮的轴颈径向圆跳动公差为0.03mm。 g.变速器第一轴轴承承孔的径向圆跳动公差为0.06mm。 1.7 各主轴颈及连杆轴颈的圆柱度公差为0.005mm。 h.油封轴颈的径向圆跳动公差，采用回油槽防漏的为0.l0mm，采用油封圈防漏的为0.05mm。 1.8 连杆轴颈的回转半径应符合原设计规定的基本尺寸，整体式曲轴的极限偏差为±0.15mm，但同一曲轴各回转半径差不得超过0.20mm，组合式曲轴的极限偏差应符合原设计要求。 1.9 以装正时齿轮的键槽中心平面为基准，连杆轴颈的分配角度偏差为±30ˊ。 1.10 起动瓜螺孔螺纹损伤不得多于2牙。 1.11 主轴颈及连杆轴颈表面光洁度应不低于V8，圆角处表面光洁度不低于▽7。 1.12 主轴颈和连杆轴颈两端的圆角半径应符合原设计规定。但采用金属丝喷涂和电镀修复的曲轴，修竣后的圆角半径允许适当减小。 1.13 组合式曲轴必须按原位装配，装合后各滚动轴承轴颈同轴度公差应符合原设计规定。 1.14 曲轴油道应清洁畅通。油孔应有倒角。 1.15 修复后的曲轴不得有焊渣、毛刺、金属飞溅等杂物，加工表面不得有肉眼可见的刻痕、黑点、碰伤、凹陷、发痕、孔眼及其他缺陷。但用电振动堆焊修复的曲轴表面允许有细微的龟纹。 1.16 曲轴须进行平衡试验，其不平衡量应符合原设计规定。 1.17 本标准未规定的其他技术要求，应符合原设计规定。

汽车发动机曲轴的热处理工艺

摘要：本文对一般汽车发动机曲轴的各项性能与技术参数进行了分析，制定出相应材料（35CrMo）曲轴的热处理工艺方案，在工艺试验的基础上对方案进行了验证与改进，保证曲轴的各项性能达到要求。关键词：曲轴热处理工艺35CrMo 调质高频淬火

目录 1．引言 (3) 2．曲轴的服役条件与失效形式 (3) 2.1．服役条件 (3) 2.2．失效形式 (4) 3．技术要求与材料的选择 (5) 3.1 锻钢曲轴热处理的技术要求 (5) 3.2 材料的选择 (5) 3.2.1选材条件 (5) 3.2.2 锻钢曲轴材料的要求 (5) 3.2.3 备选材料的化学成分与力学性能的对比与分析 (5) 3.2.4 材料的确定 (6) 4.加工工序 (6) 5.具体热处理工艺的制定与用材分析 (7) 5.1 35CrMo热处理的技术要求 (7) 5.2 具体工艺与用材分析 (7) 5.2.1 原始材料的组织与性能 (7) 5.2.2调质工艺与用材分析 (8) 5.2.2.1 调制工艺参数的确定 (8) 5.2.2.2 组织性能分析 (8) 5.2.3 去应力退火 (10) 5.2.4表面处理 (10) 5.2.4.1表面热处理工艺 (10) 5.2.4.2 组织性能分析 (11) 6．结论 (12) 7．参考文献 (14) 致 (15)

1．引言曲轴是汽车发动机的最关键的零部件之一，曲轴的性能在很大程度上影响着汽车发动机的可靠性与寿命。曲轴在发动机中承担着最大的负荷和全部的功率，承担着强大的方向不断变化的弯矩和扭矩，同时承受着长时间的高速运转的磨损，圆角过渡处处于薄弱环节，主轴颈与圆角的过渡处更为严重。因而，需要合适的热处理工艺，以保证其达到所要求的各项性能指标。图(1).曲轴结构示意图 2.曲轴的服役条件与失效形式 2.1．服役条件曲轴在发动机中承担着最大的负荷和全部的功率，承担着强大的方向不断变化的弯矩和扭矩，同时承受着长时间的高速运转的磨损，圆角过渡处处于薄弱环节，主轴颈与圆角的过渡处更为严重。因而，需要合适的热处理工艺，以保证其达到所要求的各项性能指标。在曲轴工作的过程中，往复的惯性力和离

汽车发动机曲轴扭振减振器设计

1前言 1.1课题研究背景及意义传动系扭转振动是汽车的主要振动形式之一, 会直接影响到汽车零部件的使用寿命和汽车的乘坐舒适性。一些汽车新技术的应用(如轻量化、柴油发动机在轿车上的推广和低转速大扭矩发动机的应用等)使得限制扭振减振变得愈发困难。传统的汽车扭振减振措施是在离合器从动盘上安装扭振减振器，简称CTD。由于离合器从动盘受其空间尺寸的限制，弹性元件刚度大、减振器相对转角小、设计尺寸小,从而使得CTD振动传递率较大, 隔振效果很差，尤其是在低速区几乎没有明显的隔振作用。由于自身的不足, CTD很难满足人们日渐提高的乘坐舒适性的要求, 最典型的取而代之的扭振减振器是双质量飞轮式扭振减振器(简称DMF)。所说的DMF,就是将发动机飞轮分成两部分, 并在中间用扭转减振器连接。这样, 扭转减振器弹性元件和阻尼元件便可以布置在较大的空间内, 因此减振器相对转角较大, 可以将刚度设计得很小,发动机传递到变速箱上的扭振波动便被有效的隔离了。 1.2扭振减振器在国内外的发展现状 DMF扭转减振器诞生于上世纪八十年代中期, 因为其克服了CTD扭转减振器的不足之处, 因此有效地降低传动系的扭转振动, 使汽车的减振降噪技术有了一个质的飞跃。 1984年,日本一家汽车公司在一款涡轮增压柴油机汽车上首次安装了DMF。该公司装备的双质量飞轮扭振减振器基本沿用离合器从动盘式扭转减振器的形式,但是它的采用成为双质量飞轮式扭振减振器发展史上的起点。第二年底,德国宝马公司将DMF装备在宝马324D上, 该车当时被誉为世界上最安静的柴油车。随后,宝马公司推出的系列车型上相继采用DMF并获得用户的广泛认可。一直到上世纪90年代,国外DMF研制的产品已基本趋于成熟,在期间有大量的专利产品和专业研究论文出现, DMF的产量也急剧增长。在我国国内也颇为重视对DMF减振器的研究, 早在十年之前,一些高校、汽车公司以及科研单位就开始在DMF领域进行探索和研究,这为DMF国产化奠定了理论基础。因为DMF对平衡精度要求较高的原因,各零件的配合精度、同轴度及尺寸公差要求较为严格,但是受制造加工水平和一些关键工序的限制,迄今为止DMF在国内还没有进入批量生产阶段。现在被装配于国内中高档轿车的DMF,几乎都是从国外进口。 1.3本课题的主要研究内容

10个汽车维修案例(汽车发动机维修难点)

案例1：一辆别克君威轿车行驶里程约为7万公里，该车有时在高速行驶时，故障灯点亮，随后发动机动力性能下降。读故障码,显示为DTC P0131—氧传感器电路电压过低。分析故障：（1）车辆行驶了7万公里，有的电器元件性能开始下降；（2）故障出现高速的时候，高速时发动机所需要的空气、燃油与怠速、原地加速都不同，所以在怠速和原地进行检测意义不大；（3）发动机动力性能下降，又出现氧传感器电压过低的故障码，说明混合气稀；（4）混合气稀包括漏气和缺油，只在高速时漏气的可能性不大，常见漏气影响发动机怠速等工况。（5）在高速时燃油供给不足的原因包括：喷油器堵塞、汽油滤清器堵塞、燃油泵供油不足。喷油器堵塞和汽油滤清器堵塞偶发的可能性不大，因此故障最大的可能性是燃油泵性能下降，高速供油不足。因为故障出现机率较小，没有去检查故障状态下燃油压力，直接更换汽油泵，两周后顾客反馈故障确已排除。节选《汽车发动机维修难点解析》案例2：一辆宝马523Li热车怠速严重抖动。检测存在发动机进气量信号不可靠的故障码，在转速600r/min，空气流量3.12g/s，进气压力31kPa，进气温度38℃，混合气调校值为1.01。从进气压力偏低说明扭矩控制已从气门控制转入节气门控制。空气流量与进气压力基本匹配，说明空气流量计正常。为什么进气量正常，而扭矩不足？

发动机工作三要素：“缸压”、“点火能量”、“混合气”。发动机冷车正常，说明缸压和点火基本正常，从混合气调校值看混合气浓度正常，怀疑燃油质量有问题。更换燃油，故障排除。提示：如图1-3所示，气门控制系统使用电机控制进气门打开小，伺服电机通过涡轮、偏心轴、中间推杆等改变气门打开的程度。当气门控制系统有故障时，发动机改用节气门控制扭矩。节选《汽车发动机维修难点解析》案例3：一辆奇瑞轿车出现偶发性故障，偶发的故障现象包括充电指示灯亮，转向助力不明显，空调效果不佳。分析上述故障，发电机、转向助力泵和空调压缩机都是通过皮带带动的。检查皮带及皮带轮无故障后，分析故障原因为曲轴前皮带轮内扭转减振器打滑所致，在扭转减振器做标记再进行试车，停车后检查标记已经错位，证明扭转减振器已损坏。提示：为了消减曲轴的扭转振动，现在汽车发动机大多在扭振振幅最大的曲轴前端装置扭转减振器，其形状与结构如图1-4所示，在皮带轮和轮毂之间有橡胶件、摩擦环、惯性环等衰减振动。扭转减振器损坏还会造成拆装时正时记号对错，引起发动机无法起动的故障。节选《汽车发动机维修难点解析》案例4：一辆奥迪A6 1.8T轿车，该车偶尔在点火开关关闭后，车辆不熄火，发动机仍能继续运转。维修人员在测量15号线时，发

曲轴组扭振与强度分析

曲轴组扭振与强度分析曾小春1 李一民2 1.江铃汽车股份有限公司发动机开发部，南昌，330001 2.浙江大学车辆工程研究所，杭州，310027 摘要：本文运用ABAQUS和Excite PowerUnit软件，对曲轴系进行扭振和强度分析，以便确认轴系是否满足设计要求关键词：曲轴组，扭振分析，强度分析主要软件：ABAQUS, AVL Excite PowerUnit 1、计算网格表1 单元类型说明零部件单元类型节点数单元数曲轴8节点六面体100,53286,520 飞轮8节点六面体7,6925,532 正时带轮8节点六面体760468 减振器8节点六面体3,2221,924 橡胶层8节点六面体624260 共计111,04694,704 图1 有限元分析网格 2、仿真结果及评价 2.1 曲轴的扭振分析通过对整个轴系的自由振动分析，可知曲轴的一、二阶扭转模态频率分别为326.6Hz和574.8Hz。结合该发动机的工作转速，可划分出整个轴系的临界转速图，通过该图可以识别出各阶模态所对应的共振转速，如图2所示。由于二阶扭转模态所对应的为幅值相对较小的高谐次的干扰力矩谐量，因此我们重点关注一阶扭转模态所对应的临界转速，从图中我们可以看出5谐次以上的干扰力矩在发动机的工作转速内都将产生扭转共振。

Critical Speeds 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.59.5 10.5 11.5 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 S p e e d (r p m ) 100 200 300 400 500 600 700 800 Frequency(Hz) 1 2 Modes(rpm ) 图2 临界转速图完成轴系的自由模态分析后，我们将关注曲轴在强迫振动下的响应，也就是分析各个干扰力矩所引起的强迫振动振幅，这直接影响着发动机运转时的安全性。图3为各谐次干扰引起的各自的曲轴扭振响应及总响应。 0.20.40.60.811.21.41.6 1.8A n g u l a r D i s p l a c e m e n t (d e g ) 1000 150020002500300035004000 Engine Speed(rpm) Order 0.5000(deg)Order 1.0000(deg)Order 1.5000(deg)Order 2.0000(deg)Order 2.5000(deg)Order 3.0000(deg)Order 3.5000(deg)Order 4.0000(deg) Order 4.5000(deg)Order 5.0000(deg)Order 5.5000(deg)Order 6.0000(deg)Order 6.5000(deg)Order 7.0000(deg)Order 7.5000(deg)Order 8.0000(deg) Order 8.5000(deg)Order 9.0000(deg)Order 9.5000(deg)Order 10.0000(deg)Order 10.5000(deg)Order 11.0000(deg)Order 11.5000(deg)Order 12.0000(deg) Synthesis(deg) 图3 不同转速下的扭振幅值图从图3中也可以看出总振幅在0.3度以下，完全满足该发动机对扭振振幅的要求。