总之，建模与校核是该课题的重点，加工工艺则是以后实践需要考虑的。

第三章  SY144B型柴油机曲轴建模

3。1 曲轴的结构

    在对曲轴进行三维参数化建模之前，首先介绍下曲轴的结构。曲轴结构简图如下3-1。

图3-1 曲轴的结构名称

    曲轴在工作时承受的力特别多而且复杂，不仅承受气体压力和惯性力及其力矩，还承受承受交变负荷的冲击作用[6]。这些多而且杂，最重要的是还很大。不仅如此，曲轴在柴油机运作过程中旋转速度飞快，如此看来，若是柴油机曲轴没有足够承受巨大的力以及高速旋转产生的扭矩弯矩，简单来说就是没有承受冲击载荷的能力，那么这样的曲轴是不能被大批量投入生产和使用的[7]。除此以外，曲轴的耐磨损性和润滑性也要有必要的保证，理由同上，也是为了曲轴在工程中安全有效的使用。

3。2  曲轴的疲劳损坏形式

    在工作过程中，曲轴承受着复杂的作用力，如呈周期性变化的燃气作用力，往复运动以及旋转运动的惯性力和其他力矩，所以承受着复杂的扭转应力、弯曲应力和扭转弯曲应力。首先，曲轴的受力情况会受到主轴承的不同心度的影响；因为曲轴形状大多都十分复杂的，这会导致结构变化急剧，而且弯曲及扭转振动会产生附加应力，两点结合在一起会导致应力集中。最后曲轴主轴颈与曲柄销高速转动，从而产生严重的磨损。所以在柴油机运转时很容易发生强度不够而导致的安全事故。曲轴产生的疲劳裂纹分类详细如下。分类是根据交变应力的不同性质。下面我们详细叙述一下每种疲劳裂纹极其特点。文献综述

3。2。1  弯曲疲劳裂纹的产生

    曲轴弯曲疲劳破坏产生的原因是柴油机运转时间太长。由于柴油机经过太久时间的运作，曲轴的主轴承会受到强烈磨损，而且磨损不均匀，在这样的情况下，曲轴的轴线便会产生弯曲变形，随之产生的交变弯曲应力便是变形回转的不良结果[8]。此外，即使没有运转太长时间，曲轴的曲柄臂等部位强度刚度不符合要求，也会使曲轴很容易产生弯曲疲劳形变从而破化曲轴结构。

    关于弯曲疲劳裂纹产生的位置，下面有详尽描述。主轴颈或曲柄销颈与曲柄臂连接的过渡圆角处一般是曲轴的弯曲疲劳裂纹最容易产生的地方。在所进行过的弯曲疲劳试验中，过渡圆角处的最大应力一般都是出现在曲柄臂中心对称线的下方。而沿曲轴长度方向，应力的最大值一般出现在曲轴中间和曲轴端部的曲柄处。因此，曲轴中间和两端的曲柄处经常产生弯曲疲劳裂纹。

3。2。2  扭转疲劳裂纹的产生

    在扭转力矩作用下以及由于扭振的存在，曲轴容易产生复杂扭转应力，同时会产生附加的有规律变化的扭转应力，积累到一定程度，曲轴则会因产生扭转疲劳而被破坏。

    扭转疲劳裂纹通常出现在曲轴的油孔或过渡圆角处，这些地方容易产生应力集中[9]。因为轴颈的抗扭截面模数比曲柄臂的小，所以扭转疲劳裂纹大多是从过渡圆角处扩展到轴颈。但是若有较强的弯曲应力同时存在，那么曲柄臂也会产生疲劳裂纹从而导致断裂，当然这种情况是比较罕见的。 来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-       

    通常情况下，曲轴的节点附近最容易产生扭转疲劳裂纹。而在工作状态下，在柴油机运转初期和曲轴的临界转速位于工作转速范围内时最容易产生扭转疲劳裂纹。