装配式凸轮轴滚花联接工艺及装配参数仿真分析
发布时间：2021-07-28 18:34
凸轮轴作为发动机配气机构的关键部件，对发动机动力性、平顺性、燃油经济性等具有重要影响。装配式凸轮轴在产品减重、材料优化、高效生产、节材节能、降低成本等方面具有显著优势，满足现代发动机高功率和轻量化要求，已成为主要发展方向。凸轮片与芯轴装配并联接是装配式凸轮轴的关键技术环节，已研究开发了焊接法、粉末烧结、机械扩径联接、液压扩管、过盈热装、滚花过盈装配等方法，其中滚花过盈装配兼具弹性过盈压配与塑性变形镶嵌、联接强度高、无热变形、通用性强，易于实现自动化等特点，受到广泛重视并成为研究热点。影响滚花装配联接强度的因素主要有分体部件材料与基本尺寸、滚挤齿形参数、装配参数与过程控制等。本文依据国家科技重大专项（课题编号2012ZX0409011）开展装配式凸轮轴滚花联接工艺及装配参数研究，为凸轮轴数控装配机研制以及装配式凸轮轴生产应用提供依据。论文对轴向和径向滚花过盈装配联接过程进行数值仿真研究，系统探讨了主要工艺参数对压装过程与联接强度的影响，分析了不同滚花联接方式特点和适用性，并进行了装配实验与对比。为不同品种凸轮轴装配工艺与装配参数的选择提供参考数据。论文主要研究工作如下：（1）根据滚花装配...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
配气机构简化模型
第一章 绪 论通过对碳钢棒料直接切削加工制成传统式凸轮轴[14,15]。棒料直接切削凸轮轴因存在材料利用率低、金属纤维不连续、凸轮型面需高频淬火等缺点，在出现楔横轧技术生产钢质凸轮轴后被淘汰。目前，铸铁凸轮轴主要有四种[16,17]：（1）冷激铸铁凸轮轴；（2）球墨铸铁凸轮轴；（3）淬硬铸铁凸轮轴；（4）灰铁表面激光或氩弧重熔工艺处理得到的凸轮轴。铸造生产工艺主要有消失模铸造、砂型铸造等。锻造式凸轮轴通过整体热锻成型方式加工，然后对锻造毛坯切削加工后对凸轮表面淬火，此工艺生产的凸轮轴耐磨性好，但其生产设备庞大。楔横轧技术适用于制造圆形阶梯轴，但考虑到凸轮轴不同部位型面不同，尤其是凸轮型面较为复杂，要求精度较高，轧制成型困难且耗费工时多，在凸轮轴轧制成型方面难有作为，即便实现制坯其应用范围也很有限。整体铸造、锻造、轧制的毛坯凸轮轴还需大量的后序加工，主要分为粗加工、热处理、半精加工、精加工等，才能获得较为满意的外形。图 1.2 为凸轮轴的传统制造工艺流程[17]：
轮轴上不同部件之间一般排列较为稀疏，难以实现结构紧凑动机中，占用空间大，不利于紧凑结构发动机的发展和应用量的工序使得生产过程中所需机床、刀具、夹具随之增多，面积大，资金成本高。，凸轮轴传统制造技术加工工序多，工艺过程繁琐，生产效不同部位最佳性能、轻量化等方面难有作为，无法适应现代环保的整体趋势。迫切需要对加工工艺进行改进，以获得优式凸轮轴制造技术某装配式排气凸轮轴示意图。式凸轮轴(亦称中空复合式凸轮轴或中空组合式凸轮轴)是将轮、轴颈等)分别进行材料优化匹配、分体精密加工制造，然压力配合等某种联接方法装配到中空轴体上，再经过少量的
【参考文献】：
期刊论文
[1]非对称楔横轧成形缺陷分析与模具参数的确定[J]. 李凝,王子孝,杨克己,俞小莉,陈卫增. 材料科学与工程学报. 2015(02)
[2]中空装配式凸轮轴扩径联接强度影响因素分析[J]. 寇淑清,张鹏,林宝君,杨慎华. 内燃机工程. 2015(01)
[3]联轴节压装工艺改进[J]. 袁玮. 电力机车与城轨车辆. 2014(06)
[4]金属塑性成形中摩擦模型的研究进展[J]. 孟丽芬,胡成亮,赵震. 模具工业. 2014(04)
[5]基于Abaqus的过盈装配有限元分析[J]. 刘长虹,陈亮,林妹妹,翟红章. 计算机辅助工程. 2013(S2)
[6]多层圆筒过盈配合的接触压力与过盈量算法研究[J]. 王建梅,陶德峰,黄庆学,康建峰,唐亮. 工程力学. 2013(09)
[7]发动机油底壳压装工艺分析及优化[J]. 徐国庆,徐飞跃,周海军,池晓钦. 制造技术与机床. 2013(07)
[8]装配式凸轮轴多道次扩径联接工艺[J]. 寇淑清,张鹏,韩广秘,杨慎华. 吉林大学学报(工学版). 2014(02)
[9]圆柱面过盈联接仿真与验证[J]. 赵专东. 冶金设备. 2012(S1)
[10]汽车传动轴压装工艺分析[J]. 王力,华晓青,隋立军. 机械制造与自动化. 2011(06)
博士论文
[1]装配式凸轮轴连接技术研究及数控装配机研制[D]. 乔健.吉林大学 2008
硕士论文
[1]大型装配式凸轮轴数控装配机床的设计与仿真[D]. 薛奎.吉林大学 2012
本文编号：3308426
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
配气机构简化模型
第一章 绪 论通过对碳钢棒料直接切削加工制成传统式凸轮轴[14,15]。棒料直接切削凸轮轴因存在材料利用率低、金属纤维不连续、凸轮型面需高频淬火等缺点，在出现楔横轧技术生产钢质凸轮轴后被淘汰。目前，铸铁凸轮轴主要有四种[16,17]：（1）冷激铸铁凸轮轴；（2）球墨铸铁凸轮轴；（3）淬硬铸铁凸轮轴；（4）灰铁表面激光或氩弧重熔工艺处理得到的凸轮轴。铸造生产工艺主要有消失模铸造、砂型铸造等。锻造式凸轮轴通过整体热锻成型方式加工，然后对锻造毛坯切削加工后对凸轮表面淬火，此工艺生产的凸轮轴耐磨性好，但其生产设备庞大。楔横轧技术适用于制造圆形阶梯轴，但考虑到凸轮轴不同部位型面不同，尤其是凸轮型面较为复杂，要求精度较高，轧制成型困难且耗费工时多，在凸轮轴轧制成型方面难有作为，即便实现制坯其应用范围也很有限。整体铸造、锻造、轧制的毛坯凸轮轴还需大量的后序加工，主要分为粗加工、热处理、半精加工、精加工等，才能获得较为满意的外形。图 1.2 为凸轮轴的传统制造工艺流程[17]：
轮轴上不同部件之间一般排列较为稀疏，难以实现结构紧凑动机中，占用空间大，不利于紧凑结构发动机的发展和应用量的工序使得生产过程中所需机床、刀具、夹具随之增多，面积大，资金成本高。，凸轮轴传统制造技术加工工序多，工艺过程繁琐，生产效不同部位最佳性能、轻量化等方面难有作为，无法适应现代环保的整体趋势。迫切需要对加工工艺进行改进，以获得优式凸轮轴制造技术某装配式排气凸轮轴示意图。式凸轮轴(亦称中空复合式凸轮轴或中空组合式凸轮轴)是将轮、轴颈等)分别进行材料优化匹配、分体精密加工制造，然压力配合等某种联接方法装配到中空轴体上，再经过少量的
【参考文献】：
期刊论文
[1]非对称楔横轧成形缺陷分析与模具参数的确定[J]. 李凝,王子孝,杨克己,俞小莉,陈卫增. 材料科学与工程学报. 2015(02)
[2]中空装配式凸轮轴扩径联接强度影响因素分析[J]. 寇淑清,张鹏,林宝君,杨慎华. 内燃机工程. 2015(01)
[3]联轴节压装工艺改进[J]. 袁玮. 电力机车与城轨车辆. 2014(06)
[4]金属塑性成形中摩擦模型的研究进展[J]. 孟丽芬,胡成亮,赵震. 模具工业. 2014(04)
[5]基于Abaqus的过盈装配有限元分析[J]. 刘长虹,陈亮,林妹妹,翟红章. 计算机辅助工程. 2013(S2)
[6]多层圆筒过盈配合的接触压力与过盈量算法研究[J]. 王建梅,陶德峰,黄庆学,康建峰,唐亮. 工程力学. 2013(09)
[7]发动机油底壳压装工艺分析及优化[J]. 徐国庆,徐飞跃,周海军,池晓钦. 制造技术与机床. 2013(07)
[8]装配式凸轮轴多道次扩径联接工艺[J]. 寇淑清,张鹏,韩广秘,杨慎华. 吉林大学学报(工学版). 2014(02)
[9]圆柱面过盈联接仿真与验证[J]. 赵专东. 冶金设备. 2012(S1)
[10]汽车传动轴压装工艺分析[J]. 王力,华晓青,隋立军. 机械制造与自动化. 2011(06)
博士论文
[1]装配式凸轮轴连接技术研究及数控装配机研制[D]. 乔健.吉林大学 2008
硕士论文
[1]大型装配式凸轮轴数控装配机床的设计与仿真[D]. 薛奎.吉林大学 2012
本文编号：3308426
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