随着科学技术的飞速发展，传统的内柴油机已经满足不了现代社会的要求，因此柴油机产业也随着世界潮流在不停的发展，各种柴油机也在不停的改进中功能越来越强大。在过去，人们都只考虑利用柴油机动力来推动成产发展，对环境保护理念的重要性还没有深刻的认识。我们都应该知道，柴油机通过燃料燃烧获得动能，碳排放量其实是很高的，这也是当今社会环境问题中的温室效应的主要来源之一，因此在改进柴油机的时候，世界各地的公司都必须考虑低碳节能，重视对环境的保护。那么与曲轴的关系就体现出来了，柴油机的热效率、能量利用率等指标的提高,这些方面的发展都要求柴油机曲轴部件来承受更高的工作压力，因此曲轴设计制造技术也需要相应的进行改进和创新。84609

下面我们就来谈一谈柴油机曲轴的国内外研究现状，并分析一下在未来一段时间里柴油机的发展趋势。

1加工技术现状

我们现在所接触柴油机曲轴材料主要有球墨铸铁以及钢这两类。因为球墨铸铁材料的曲轴成本只有钢曲轴成本的三分之一左右，而且球墨铸铁具有良好的切削性能，使用这种材料可以制作符合要求的形状结构，不仅如此，它同时具有钢质曲轴的一些优点，性价比很高，因此，球墨铸铁曲轴被广泛应用于国内外研究制作[2]。根据对现有资料的统计，其数据显示车用发动机的曲轴采用球墨铸铁作为材料的比例在美国，英国，日本分别为为90%，85%，60%，除此之外，德国和比利时等国家也大批采用该材料。我国当然也不例外。论文网

曲轴设计至今发展得极其迅速。因为内燃机发展越来越可靠，越来越紧凑，经济性越来越好，传统的设计方法已经不能满足曲轴生产的要求，现如今都是将电子计算机技术和机件设计相结合，例如，当今柴油机及其零部件的设计已经可以采用有限元法、动态设计这些先进的现代设计技术支撑的计算机来进行分析、预测和模拟。其中，有限元法在数值计算方法中无疑是最有效的方法之一，人们通过有限元对部件参数的不仅仅停留在简单的理解和设计上，而是有了更深刻的运用方式。

2强度计算发展

在四五十年前，人们很难对曲轴进行精确的研究，这个时候，实验的方法就显得尤为方便和重要。当然，在科学以及点低价算计技术不断发展的今天，现在我们分析曲轴的受力以及对其进行精确计算都得以实现。目前我们如果要对曲轴强度进行计算，其实对柴油机曲轴的强度的研究方法有很多，而且可以说是非常完善和成熟了。在曲轴强度研究初期，由于科学技术手段的限制，人们只能用并不准确的图解分析法来得到强度数据，但是这样计算出来的结果并不能满足工程实际操作的条件，参考性不高，所以随着时代的发展，计算机技术的不断提高，人们设计出精确的计算表达式求解工程操作上各种复杂的动态过程，慢慢的就形成了系统的理论方法并辅之以越来越强大的软件智能操作来解决问题。而本设计采用的就是传统的力学计算以及现在科技社会中使用率非常高的有限元分析软件计算两种方法。这两种方法相辅相成，可以互相参照并检验所算结果及所得结论的正确性。现在，我们对曲轴进行强度校核计算主要包括两个方面，一是静强度计算，二则是现在最常见的疲劳强度计算。静强度设计的比较对象是屈服强度，而疲劳强度则要考虑各种不同因素对疲劳极限的影响。比如外载的形式，应力的幅度，平均值，表面加工，缺口，大小等等各种因素。共同点是都需要一个安全系数，使得你实际承载的外力应该小于极限值。一般都是先进行应力计算，求出曲轴哪个地方比较危险，容易断裂，算出这个地方的应力幅和平均应力，然后就可以在此基础上进行疲劳强度计算。常用的应力计算的方法有三种:传统法、有限元法和边界元法。