提高曲轴圆角滚压机床校直效率的关键问题研究

发布时间：2017-06-04 11:14

  本文关键词：提高曲轴圆角滚压机床校直效率的关键问题研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：众所周知,发动机是汽车的心脏,曲轴是发动机最关键的零件之一,曲轴的质量和寿命直接决定了发动机的质量和寿命,因此,提高曲轴的疲劳强度一直是国内外每一个曲轴生产厂家追求的指标。采用圆角滚压工艺进行强化,就是近年来提高曲轴的疲劳强度的必然措施。 QH2-041全自动曲轴圆角滚压机是集精密机械加工、电子、液压、在线精密检测技术和人工智能为一体的高技术产品,它不仅可按预先设定的工艺参数一次完成曲轴工件所有主轴颈、连杆颈的滚压,而且还具有校直功能,能在计算机专家系统的指导下对工件进行校直,使曲轴工件的弯曲变形达到规定的要求。 目前针对QH2-041全自动曲轴圆角滚压机,其一次生产节拍约为2.5～3.5min(依据滚压参数的设定变化),主要由滚压时间、测量时间和校直时间三部分组成,耗时较长,因此,如何提高机床的加工效率是当前急需解决的问题。而本文主要以测量时间和校直时间段为研究对象,提出了新的在线滚压校直变形量监测方法。主要研究内容如下： 首先,通过深入研究QH2-041全自动曲轴圆角滚压机的生产节拍及相关工艺,详细讨论了影响机床校直效率的主要因素并作出合理化分析。 其次,在原有机床的基础上,提出了一种新的在线滚压校直变形量监测方法,并阐述了应用该方法需要解决的一些具体问题。 再次,基于理论的运动学和动力学分析,详细研究了该在线滚压校直变形量监测模型。然后,结合相关有限元分析软件,具体分析了影响曲轴在线测量时弹性变形规律的若干因素,并初步得出曲轴在线测量时的弹性变形规律。 最后,通过实验研究,验证理论分析和有限元分析的准确性,最终得出曲轴在线测量时的弹性变形规律,并详细论证该在线滚压校直变形量监测方法的可行性。 本文基于QH2-041全自动曲轴圆角滚压机,提出了一种新的在线滚压校直变形量监测方法,并通过理论和实验研究,详细论证了该方法的可行性。论文所研究的内容对机床的加工效率有明显的提高,具有很高的实用价值和广泛的应用前景。
【关键词】：提高效率 滚压校直 弹性变形 在线测量
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG305;TH161
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究的背景和意义10-12
• 1.2 曲轴圆角滚压机床测量及校直工艺简介12-14
• 1.2.1 曲轴圆角滚压机床的测量工艺12
• 1.2.2 滚压校直的工艺特点12
• 1.2.3 滚压校直的工作机理12-13
• 1.2.4 滚压校直的实施方法13-14
• 1.3 论文主要研究内容和方法14-15
• 第二章 影响机床校直效率的主要因素15-22
• 2.1 滚压变形的影响因素和机床的生产节拍15-17
• 2.1.1 滚压变形的影响因素15-16
• 2.1.2 机床的生产节拍16-17
• 2.2 曲轴滚压校直专家系统模型的建立原理17-19
• 2.2.1 产生式规则17-18
• 2.2.2 人工智能专家系统在曲轴圆角滚压校直中的应用18-19
• 2.3 影响机床校直效率的因素研究19-21
• 2.3.1 曲轴滚压校直的流程19-20
• 2.3.2 影响机床校直效率的主要因素20-21
• 2.3.3 关于解决以上问题的思路21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 在线测量校直的数学模型研究22-44
• 3.1 曲轴圆角滚压机床校直模型的简化22-29
• 3.1.1 曲轴圆角滚压机床钳体机构的介绍22-24
• 3.1.2 钳体机构的简化24-28
• 3.1.3 在线测量校直数学模型的简化28-29
• 3.2 滚压机构的运动学分析29-34
• 3.2.1 曲柄摇杆机构的运动学分析29-31
• 3.2.2 adams软件简介31
• 3.2.3 滚压机构的运动学分析31-34
• 3.3 滚压机构的动力学分析34-43
• 3.3.1 曲柄摇杆机构的动力学分析34-38
• 3.3.2 滚压机构的动力学分析38-41
• 3.3.3 曲轴的受力分析41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 曲轴动态弹性变形分析44-59
• 4.1 Ansys Workbench软件简介44-47
• 4.1.1 Workbench软件的优点44-46
• 4.1.2 Workbench瞬态动力学分析概述46-47
• 4.1.3 瞬态动力学分析的求解方法47
• 4.2 曲轴整体弹性变形分析47-51
• 4.2.1 建立分析项目48
• 4.2.2 曲轴的网格划分48-50
• 4.2.3 载荷、边界条件及求解控制50-51
• 4.3 瞬态动力学的求解及结果分析51-58
• 4.3.1 曲轴转速为30r/min的曲轴弹性变形规律分析52-54
• 4.3.2 不同顶尖力大小对曲轴的弹性变形规律分析54-55
• 4.3.3 不同转速大小对曲轴的弹性变形影响分析55-56
• 4.3.4 不同型号的曲轴对曲轴的弹性变形影响分析56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 曲轴弹性形变量的实验研究59-69
• 5.1 实验研究目的59-60
• 5.2 实验原理与方案60-62
• 5.2.1 实验原理60-61
• 5.2.2 实验方案61-62
• 5.3 实验设备与装置62-66
• 5.3.1 机械测量装置63-64
• 5.3.2 计算机测量控制系统64-66
• 5.4 实验方法与数据处理66-68
• 5.4.1 实验方法66
• 5.4.2 数据处理66-68
• 5.5 本章小结68-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 总结69
• 6.2 展望69-71
• 参考文献71-74
• 致谢74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 苑改红;;球铁曲轴应用及发展现状[J];四川兵工学报;2010年04期

2 王树忠;赵辉;陈东彦;;数学建模在创新型人才培养中的作用[J];高师理科学刊;2007年05期

3 鲍中美;计算机辅助修正技术在发动机曲轴滚压校直工艺中的应用[J];计量与测试技术;2004年01期

4 王华侨;结构有限元分析中的网格划分技术及其应用实例[J];CAD/CAM与制造业信息化;2005年01期

5 周焱强;杨洁明;田英;;基于ADAMS的齿轮动力学特性分析[J];机械工程师;2008年06期

6 陈静;吴志学;;曲柄摇杆机构急回运动特性与设计方法研究[J];科学技术与工程;2007年22期

7 李海国;曲轴主轴颈径向圆跳动误差的试验研究[J];机械;2002年03期

8 刘荣昌;薛隆泉;冯利臻;董丽涛;马淑英;陈春明;;曲轴滚压加工的数值模拟[J];内燃机学报;2008年03期

9 刘荣昌;孙华东;焦洪磊;马淑英;薛隆泉;;曲轴滚压的显式动力学分析[J];内燃机学报;2009年05期

10 史效强;周旭东;;曲轴圆角滚压强化技术综述[J];内燃机配件;2005年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 周超超;人工智能专家系统在曲轴圆角滚压校直中的研究[D];武汉理工大学;2003年

2 李辉;汽车曲轴圆角冷滚压钳口压力波动分析及研究[D];武汉理工大学;2006年

3 杜健辉;基于机器视觉的机构运动学和动力学分析系统研究[D];广东工业大学;2007年

  本文关键词：提高曲轴圆角滚压机床校直效率的关键问题研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：420821