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提高曲轴表面粗糙度的试验研究
文登曲轴厂孙海涛于秋明丁
为的摩擦磨损, 属于摩擦学系统。研磨的结果
一
、概述本质就是摩擦磨损,磨损的产生是摩擦能
内燃机在运转时, 各摩擦副由于受摩擦的转化的结果。一定时间内物体研磨磨损过程可
作用, 将受到不同程度的磨损,转速越高,时间划为如下三个阶段, 如图所示。
越长, 各摩擦副之间的磨损程度越大。曲轴轴
颈与轴瓦是内燃机中的一对重要的磨擦副。提毛毡
高曲轴轴颈表面粗糙度精度是改善内燃机使用
寿命和使用性能的一个重要指标。高精度的表
面粗糙度指标,是经过超精加工一抛光来实
现的重要手段之一, 也是我们曲轴连杆行业技
术攻关项目之一。
二、抛光机工况与抛光原理
.抛光机工况及结构原理
●
我厂抛光机是根据摩擦学过程中能量转

化、分配和相互作用产生机械磨损和化学磨损
的理论而制造的。摩擦副之间添加。为抛窘
光磨料,轴颈与抛光磨料之间产生相互滑动磨损
擦运动进行抛光的, 抛光机输入端转速。为量
/, 输出端转速为/, 横行
滑动次数。为次/, 其抛光示意图见图
。
图磨损过程的三个阶段
、
¨ . 在初期磨损阶段内, 其研磨速度是
, 连续改变的。开始时其变化是相当快的, 而后
逐渐变小直至稳定, 这个阶段从抛光角度来
看,大约为一、一。
在抛光后,便进入磨损的稳定
磨损阶段。磨损速度比较缓慢和均匀地上升,
抛光效果变化不大,这段时间较长。
图抛光机抛光原理示意图在抛光进入以后, 单位时间
抛光时将配成一定比例的研磨膏涂内的磨损量急剧上升, 这主要是因为。的
抹在夹具毛毡与轴颈之阅见图, 然后开机加入抛光时, 摩擦面间的表面形状和间隙改变
抛光。及疲劳磨损等现象的产生,这一阶段抛光结果
.抛光原理最好。但是轴颈尺寸精度难以保证大多出现柱
所谓抛光就是机械超精加工的研磨,即人度、圆度超差,因此,作为超精加工来讲, 应尽
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量避免在这一范围内进行抛光。如果专用于磨糙度.。随着抛光时间的增加, 每个轴
削用的摩擦面,为钢性较好的可用于该段抛光。颈中间的尺寸磨损较大,出现中间锥。时间愈
曲轴在抛光时, 其摩擦的磨损形式是相当长,其中间的磨损愈大,锥的倾向愈大,轴颈
复杂的,但是为了使分析问题方便, 只研究其的尺寸精度愈难保证, 从数据及现场的分析来
摩擦的主要形式一滑动摩擦和螺旋摩擦其看,主要是由于夹具在抛光轴向移动时,轴颈
结构形式见图, 其它的摩擦形式可忽略。中间研磨螂寸间比轴颈两圆角处接触时间长,
摩擦副基本结构是由四个元素组成见图。磨损较严重。因此, 我们将其夹具改为轴颈档
距/, 每周期轴颈各处与夹具接触时间及
次数相同,磨损程度基本一致。抛光后中间锥
的现象大大减少, 抛光的效果很理想,抛光时
间短。
四、问题的分析讨论
.抛光‘时间对抛光后轴颈表面磨损及粗
图摩擦副的基本结构糙度的影响
。滑动摩擦. , 抛光时摩擦副毛
.摩擦副. 中间材料。周围介质
.. 角速度