文档介绍：重庆大学网络教育学院
学生毕业设计(论文)开题报告
选题的依据及意义:
曲轴是内燃机中的重要零件之一,是承受冲击载荷传递动力的关键零件,在内燃机五大件(机体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴)中是最难以保证加工质量的零件。由于曲轴工况条件恶劣,因此对曲轴的材质、毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。若其中任何一个环节没有保证质量,即可严重影响曲轴的寿命和整机的可靠性,因此包括中国在内的世界各国对曲轴的加工都十分重视,都在不断的改进曲轴加工工艺,最大可能的提高曲轴寿命。
曲轴质量(指轻重)约占内燃机质量的10%,成本约占整机的10%~12%,其材质大体分两类:一类是锻钢,一类是球墨铸铁。由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状,从而减轻质量,且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小,目前国外球铁铸造曲轴的单边加工余量可达2~3mm。另外球墨铸铁的切削性能良好,并且和钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。而且球铁中的内摩擦所耗功比钢大,减小了工作时的扭转振动的振幅和应力,应力集中也没有刚质曲轴敏感。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。统计资料表明,车用发动机曲轴采用球铁材质的比例为:美国85%,日本40%,俄罗斯、比利时、荷兰和德国也已大批量生产。国内采用球铁曲轴的趋势则更加明显,中小型功率柴油机曲轴85%以上用球铁。
近年来随着行业的不断发展,通过引进技术消化吸收和自行开发总体水平有了较大的提高。但是我们也应该看到,我仍相差很远,甚至于还满足不了我国内燃机工业技术发展的要求。国内曲轴专业生产厂家虽然不是很多,但存在整体规模小、专业化程度低、企业设备陈旧、产品设计和工艺落后、性能寿命和可靠性差、品种杂乱和“三化”程度低等差距,它是影响整机适应国内及国际市场能力的重要因素。随着我国加入WTO,内燃机零部件行业将面临更加激烈的市场竞争,也将迎来新的发展与机遇。我们只有充分了解国内外内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势,及时的改进和提高曲轴制造技术水平,生产出具有世界一流水平的内燃机曲轴,才能以实力参与市场竞争。
 
国内外研究现状及发展趋势:
国内外曲轴加工技术的现状
目前车用发动机曲轴材质主要有球墨铸铁和钢两类。由于球墨铸铁曲轴成本只有调资钢曲轴成本的三分之一左右,且球墨铸铁的切削性能良好,可获得较理想的结构形状,并且和钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度,硬度和耐磨性。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。据统计资料显示,车用发动机曲轴采用球墨铸铁材质的比例在美国为90%,英国为85%,日本为60%,此为,德国比利时等国家也已经大批量采用。国内采用球墨铸铁曲轴的趋势则更加明显,中小型功率柴油机曲轴85%以上采用球墨铸铁,而功率在160KW以上发动机曲轴多采用锻钢曲轴。
国内外曲轴加工技术展望
美国,德国,日本等汽车工业发达国家都致力于开发绿色环保、高性能发动机,目前各个厂家采用发动机增压、扩缸及提高转速来提高功率的方法,使得曲轴各轴颈要在很高的比压下高速转动,发动机正向增压、增压中冷、大功率、高可靠性、低排放方向发展。曲轴作为发动机的心脏,正面临着安全性和可靠性的严峻挑战