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点击上面的“机械设计一点知识”关注我们，每天学习一个与机械设计相关的知识点。曲轴是汽车的关键部件之一，其性能直接影响汽车的寿命。曲轴承受的载荷很大，弯矩和扭矩不断变化。常见的失效形式是弯曲疲劳断裂和轴颈磨损，因此要求曲轴材料具有较高的刚度、疲劳强度和良好的耐磨性。
曲轴原理：曲轴是发动机中最典型、最重要的零件之一。它的作用是将活塞和连杆报告的气体压力转化为扭矩，作为动力输出功，驱动其他机构，调动内燃机辅助设备。曲轴最常见的疲劳失效是金属疲劳失效，即弯曲疲劳失效和扭转疲劳失效。前者的概率大于后者。
弯曲疲劳裂纹首先出现在连杆轴颈(曲柄销)或主轴颈的拐角处，然后扩展到曲柄臂。扭转疲劳裂纹出现在加工不良的油孔或圆角处，然后向轴方向扩展。
金属的疲劳失效是由于随时间周期性变化的可变应力的影响。曲轴损伤的统计分析表明，曲轴损伤的80%左右是由弯曲疲劳引起的。曲轴制造工艺：目前汽车曲轴是用球墨铸铁和钢制造的。
由于球墨铸铁具有良好的切削性能，可以获得理想的结构形状，与钢制曲轴一样，可以承受各种热处理处罚和外观强化处理处罚，提高曲轴的疲劳强度、硬度和耐磨性。球墨铸铁曲轴的成本只有调质钢曲轴的1/3左右，因此球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。
据统计，美国90%的汽车发动机曲轴接受球墨铸铁，英国85%，日本60%。此外，德国、比利时等国家也大量接受。海上接受球墨铸铁曲轴的趋势越来越明显。
中小型柴油机曲轴85%以上接受球墨铸铁，160kW以上发动机曲轴大部分接受锻钢曲轴。曲轴制造技术：1。球墨铸铁曲轴生产铸造技术继QT800-2、QT900-2等品牌后，广西玉柴通过攻关，已能稳定生产QT800-6品牌曲轴，为曲轴“以钢代铁”奠定了基础。
(1)获得高温低硫纯铁水是生产优质球墨铸铁的关键。国内生产设备以冲天炉为主，铁水未进行预脱硫处罚；其次，高纯生铁少，焦炭质量差。现在，双联加预脱硫的熔炼方式已被接受，冲天炉熔炼的铁水被接受，在炉外脱硫，然后在感应炉中加热以调整其身份。
目前，真空直读光谱仪已经普遍接受了对海洋中铁水身份的检测。(2)空气吹塑工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度曲轴铸件。该工艺生产的砂型具有无回弹变形的特点，对多拐曲轴尤为重要。
目前国内部分曲轴生产厂家已经从德国、意大利、西班牙等国家引进了空气吹塑技术，但只有少数厂家引进了整条生产线，如文登天润曲轴有限公司就引进了德国KW铸造生产线。2.钢曲轴毛坯铸造技术近年来，我国引进了一批先进的铸造设备。
然而，由于数量少，模具制造技术和其他设施跟不上，一个部门的先进设备没有发挥出应有的作用。一般来说，有许多旧的常见铸造设备需要创新和更新。与此同时，过时的技术和设备仍然占据主导地位，先进的技术得到应用但没有普及。
3.加工工艺目前，国内曲轴生产线大多由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化水平相对较低。粗加工设备通常接受多刀车削 随着商业全球化的到来，制造商已经意识到情况的严重性，并进行技术创新以提高企业的竞争力。
近年来，引进了许多先进的设备和技术，希望速度快一点。就目前的情况来看，这些设备和技术基本靠入口。4.热处理惩罚技术与外观强化惩罚曲轴热处理惩罚的关键技术是外观强化惩罚。球墨铸铁曲轴一般接受正火惩罚，准备外观惩罚，而外观强化惩罚一般接受感应淬火或渗氮工艺。
锻钢曲轴接受轴颈和圆角淬火工艺。进口设备包括AEG自动曲轴淬火机床和EMA淬火机床。根据国外资料，球墨铸铁曲轴结合离子渗氮进行复合强化，整个曲轴的疲劳强度可提高130%以上。
近年来，国内厂商也在这方面进行了实践，并取得了良好的效果。在曲轴圆角滚压方面，德国hegenschiedt-mfdaautomati生产的机床应用了变压滚压校直专利技术，是一种比力好的圆角滚压设备，但价格昂贵。目前，我国在这一领域的研究也取得了一定的成果。
东风汽车有限公司技术研究院对曲轴圆角滚压强化和滚压校直技术的研发和应用，解决了我国企业引进国外技术的难题，该项目获得原国家机械工业局科技进步二等奖。曲轴制造技术的增长趋势1。铸造工艺(1)熔炼对于高品位铸铁的熔炼，将采用大容量中频电炉熔炼或变频中频电炉熔炼，并采用直读光谱仪检测铁水的身份。
球墨铸铁的处理处罚包括接受分包、开发球化剂新品种、接受流加孕育、模内孕育、复合孕育等先进孕育方法。熔化过程的参数由微机控制并显示在屏幕上。
(2) EPC会成长，会普及。在砂型铸造中，无箱注射成型和挤压成型将受到重视，并将在新建或改建的工厂中继续推广应用。
原有的高压成型线将继续使用，部门关键部件将进行创新，实现自动装芯和降芯。2.铸造技术以热模锻压机和电液锤为主机的自动化生产线是铸造曲轴生产的发展趋势。这些生产线一般会接受精切下料、辊锻(楔横轧)制坯、中频感应加热等。3.加工技术曲轴粗加工将广泛接受数控车床、数控内铣床、数控车-拉床等先进设备，对主轴颈和连杆轴颈进行数控车削、内铣和车-拉加工，从而有效消除曲轴加工的变化形量。
曲轴精加工将广泛接纳 CNC 控制的曲轴磨床对其轴颈举行精磨加工。此种磨床将配备砂轮自动动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动丈量、自动赔偿装置、砂轮自动修整、恒线速度等功效要求，以保证磨削质量的稳定。高精设备依赖入口的现状，预计短期内不会改变。
4、热处置惩罚技术和外貌强化技术（1）曲轴中频感应淬火曲轴中频感应淬火将接纳微机监控闭环中频感应加热装置，具有效率高、质量稳定、运行可控等特点。（2）曲轴软氮化对于大批量生产的曲轴来说，为了提高产物质量，以后将接纳微机控制的氮基气氛气体软氮化生产线。氮基气氛气体软氮化生产线由前清洗机（清洗干燥）、预热炉、软氮化炉、冷却油槽、后清洗机（清洗干燥）、控制系统及制气配气等系统组成。
（3）曲轴外貌强化技术球墨铸铁曲轴圆角滚压强化将广泛应用于曲轴加工中，另外，圆角滚压强化加轴颈外貌淬火等复合强化工艺也将大量应用于曲轴加工中，锻钢曲轴强化方式将会更多地接纳轴颈加圆角淬火处置惩罚。曲轴断裂的主要原因：（1）机油恒久使用变质；严重的超载、超挂，造成发念头恒久超负荷运行而泛起烧瓦事故。由于发念头烧瓦，曲轴受到严重磨损。
（2）发念头修好后，装车没经由磨合期，即超载超挂，发念头恒久超负荷运行，使曲轴负荷超出容许的极限。（3）在曲轴的修理中接纳了堆焊，破坏了曲轴的动力平衡，又没有做平衡校验，不平权衡超标，引起发念头较大的振动，导致曲轴的断裂。（4）由于路况不佳，车辆又严重超载超挂，发念头经常在扭振临界转速内行，减振器失效，也会造成曲轴扭转振动疲劳破坏而断裂。
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