微觀組織機理曲軸在滾壓過程中表層金屬在滾輪的作用下會發生強烈的塑性形變。

金屬塑性變形的最基本方式是滑移，即部分晶體沿晶面和晶向相對于另部分晶體發生相對滑移。

曲在載荷的作用下晶體發生反復滑移，它的特點主要在晶體中晶粒的位向及晶界對塑性變形的影響上。

晶界能夠阻礙位錯運動，由于晶粒的位向不同，因此它們之間相互約束，阻礙晶粒的變形。

在同樣變形影響下，定體積內的晶粒數越多，則變形分散在更多的晶粒內進行因此不會產生局部應力集中，從而使多晶體能承受較大量的塑形變形而不破壞，同時滑移的結果還使晶粒的位錯密度增加晶格畸變，部分符號相反的位錯相互抵消，而符號相同的位錯則重新排列并形成小角度的位錯墻，形成輪廓清晰尺寸更加微小的亞晶粒。

亞晶粒的細化和位錯密度增高這些變化將會顯著提高材料的屈服強度和疲勞性能。

另方面，過大的塑性變形將導致孿生晶體拉長晶粒轉動破碎等塑性變形，晶格嚴重扭曲。

滾壓表面甚至出現鱗片狀波紋花斑表面變脆脫皮等現象，將降低曲軸的疲勞壽命。

因此在實際中還要控制滾壓強化層的深度。

表面質量機理零件表面加工后引起的粗糙表面是應力集中的主要因素之，常成為極危險的尖端切口，形成應力集中。

在交變應力作用下，疲勞源總是出現在應力集中的地方，應力集中促疲勞裂紋的形成和擴展表面越粗糙缺陷的缺口底部越尖銳缺口深度越大則有效應力集中系數值越大，應力集中越嚴重，因此疲勞強度和疲勞壽命是隨表面粗糙度的下降而增加，即表面越粗糙，疲勞強度和疲勞壽命降低就越嚴重。

為了降低曲軸表面的應力集中，對曲軸主軸頸和連桿頸進行磨削加工后，它的表面粗糙度很容易達到.，但圓角處由于加工困難很難保證要求的表面粗糙度，而恰恰它又是危險截面。

曲軸圓角滾壓加工相當于個低粗糙度的硬表面在另個高粗糙度的軟表面上滾動。

曲軸，壓強，液壓，系統，設計，畢業設計，全套，圖紙曲軸滾壓強化機液壓系統的設計摘要本曲軸滾壓機的特點是采用強化滾壓與滾壓校直相結合，設計為三級變壓液壓系統。

滾壓過程中滾壓力成階梯型變化，實現自動定位強化滾壓光整滾壓三個過程。

以提高滾壓質量和滾壓校直作用。

即開始按較小的夾緊力進行滾壓，以便曲軸定位當滾壓數圈后，滾壓力增至最大值，做強化滾壓滾壓至需要圈數后壓力又降至定值做光整滾壓。

再滾數圈，滾壓循環結束。

液壓系統液壓閥配置形式選擇集成塊式。

液壓集成塊是安裝各種液壓元器件，并在其內部按液壓原理圖實現元件間孔道連通的復雜功能閥塊，其結構緊湊，元件密度高，占據空間小，變化靈活，易標準化等特點。

關鍵詞曲軸滾壓強化液壓系統緒論.圓角滾壓強化的概念.曲軸圓角滾壓強化機理微觀組織機理表面質量機理殘余壓應力機理.曲軸圓角滾壓工藝.滾壓強化的發展趨勢曲軸滾壓強化機液壓系統的設計.工藝參數的選擇滾壓力滾壓次數.液壓系統使用要求及速度負載分析使用要求速度負載分析.液壓系統方案設計確定液壓泵類型及調速方式選用執行元件多級調壓回路換向回路的選擇組成液壓系統繪原理圖.液壓系統的參數計算液壓缸參數計算液壓泵的參數計算電動機的選擇.液壓元件和裝置的選擇液壓閥的選擇過濾器的選擇油管的選擇油箱的設計液壓閥配置形式的選擇.驗算液壓系統性能壓力損失的驗算及泵壓力的調整液壓系統的發熱和溫升驗算結論致謝參考文獻緒論曲軸是高速運轉并受循環應力作用的重要機器零件，其工作條件十分惡劣。

由于受循環應力腔面積的兩倍。

八個液壓缸并聯在油路中。

多級調壓回路根據運動方式和要求，采用多級調壓回路來實現自動定位強化滾壓光整滾壓三個過程以提高滾壓質量和滾壓校直作用。

多級調壓回路為三級調壓回路。

泵的出口分別接具有不同調定壓力的溢流閥，其中個溢流閥直接接在泵的出口，另外兩個通過三位五通閥接在泵的出口。

當換向閥中位時，壓力由溢流閥調定當換向閥左位時，壓力由溢流閥調定當換向閥右位時，壓力由溢流閥調定，液壓系統原理如圖所示，電磁鐵的動作順序如表所示。

換向回路的選擇本系統對換向的平穩性沒有嚴格的要求，因此選用電磁換向閥的換向回路。

為了實現液壓缸簡單的換向，選用兩位四通換向閥。

組成液壓系統繪原理圖將上述所選定的液壓回路進行組合，并根據要求做必要的修改補充，組成如圖所示的液壓系統圖。

為了便于觀察調整壓力，在液壓缸的進油口處設置測壓點。

圖液壓系統原理圖油箱濾油器單作用葉片泵單向閥調速閥三位四通電磁閥送料缸主溢流閥三位四通電磁閥溢流閥左檔溢流閥右檔調速閥兩位兩通電磁閥調速閥兩位四通電磁閥滾壓缸油壓表表液壓系統中各電磁鐵的動作順序動作電磁鐵送料快進夾緊加壓Ⅰ加壓Ⅱ加壓Ⅲ松開退料.液壓系統的參數計算液壓缸參數計算初選液壓缸的工作壓力參考同類型的組合機床，初定液壓缸的工作壓力為。

確定液壓缸的主要結構尺寸本液壓系統要求快退和快進，現采用單桿式的液壓缸。

取無桿腔有效面積等于有桿腔有效面積的兩倍，即。

切線滾壓在曲軸加工經過精磨后直接進行滾壓。

它的優點是工序簡單，生產效率高。

缺點是很容易在軸頸和軸頸側表面擠出凸臺，這需要在后續工藝中磨去除。

這樣很容易把滾壓層磨去，因此削弱滾壓的效果。

圓角沉割槽滾壓為了克服上述缺點，在切線滾壓工序的基礎上，在滾壓之前先加工出個半徑和滾輪樣的凹槽進行滾壓。

這樣在滾壓后進行磨削就不至于磨到滾壓強化層而削弱強化效果，同時沉割槽還可以分散應力集中.但是要想加工出個如此精確的凹槽對于般車削來說很難，而需要專門的數控車削車床成本很大。

目前國外發動機的曲軸大部分都使用沉割圓角滾壓工藝。

由于曲軸是典型的非對稱結構形狀復雜，圓角滾壓后產生的殘余壓應力重新分布。

使得曲軸彎曲，主軸頸跳動較大，超出允許誤差。

國外上個世紀代針對曲軸在滾壓過程中由于塑性變形產生的軸頸跳動，實現了滾壓矯直工藝。

它首先對曲軸圓角進行滾壓，然后測量曲軸的不直度，若不合格，再根據變形的實際情況，在曲軸的些部位用不同的壓力繼續進行滾壓。

實踐證明這樣能將曲軸重新滾壓校直，而圓角處的壓應力依然存在。

目前將這種具有圓角滾壓強化曲軸不直度測量和滾壓校直三道工序合而為的專門設備稱為曲軸圓角滾壓智能加工設備。

按照滾壓時溫度的不同可以把滾壓分為冷滾壓和溫滾壓。

曲軸的溫滾壓加工就是把曲軸表面加熱到室溫以上再結晶溫度以下約進行表面圓角滾壓。

上個世紀年代日本少數廠家對溫滾壓技術進行了研究，并將其應用由于工具有極高的耐磨性，工具和零件的硬度相差懸殊，在滾壓過程中工具基本不發生變形，而零件表面上的微凸體受到擠壓后，凸峰兩側的金屬被下壓，而且還要從凸峰兩側的凹谷擠出.這樣可使微觀不平度減小，從而獲得小的表面粗糙度。

曲軸經過圓角滾壓可以使圓角表面粗糙度達到.以下，這樣就大大減少了圓角處的應力集中，大大提高了曲軸的疲勞強度。

殘余壓應力機理早在上個世紀年代人們就發現延長疲勞壽命的有效途徑可能通過引人殘余壓應力。

實際上材料中殘余壓應力最明顯的作用是對材料疲勞性能的影響。

也是由于這點，殘余壓應力才受到人們越來越多的關注，成為過去段時間材料科學研究的熱點之。

目前主要通過以下兩種不同的途徑進行研究。

應力強度因子方面材料表面的缺陷或裂紋只有當外加交變載荷達到界限時，即裂紋尖端的應力強度因子達到了材料本身的臨界應力強度因子時，裂紋才開始擴展。

當有平均應力存在條件下，界限應力強度因子幅為式中為交變載荷中的平均應力。

由于殘余壓應力能夠降低外加交變載荷中的平均應力的作用，因此可以減小零件實際承受的應力強度因子幅值。

由公式可以看出，值的下降能夠提高裂紋開始擴展的界限應力強度因子幅值。

那么在定交變載荷條件下，原來可能發生擴展的類裂紋，在有殘余壓應力存在的情況下，由于值得到提高，要使裂紋擴展，則必須繼續增大交變應力。

這就是殘余壓應力在提高有裂紋材料疲勞強度中所起的作用。

裂紋閉合的影響方面于上個世紀年代初提出了裂紋閉合的概念。

曲軸圓力和應變的作用，局部產生漸進性永久變形，最終導致裂紋或完全斷裂。

因此使用前需要進行強化處理。

曲軸圓角滾壓技術是強化的主要方法之，它的特點是強化效果顯著生產效率高和成本低。

根據資料統計，球鐵曲軸經圓角滾壓后壽命可提高，鋼曲軸壽命可提高。

.圓角滾壓強化的概念表面滾壓強化是種無屑光整加工方法。

它是在常溫狀態下，利用高硬度材料如淬火鋼，硬質合金以及紅寶石等制成的工具對被加工零件表面施加定的壓力，使表面層金屬產生塑性變形，產生表面殘余壓應力的種強化方法。

圓角滾壓強化是種特殊的表面滾壓強化。

它是在曲軸的軸頸與主軸頸曲柄與連桿之間的圓角上采用滾壓旋轉加壓在軸頸部位形成塑性變形帶改變危險界面處的拉應力狀態，使之形成合理分布的壓應力狀態的種特殊的表面強化方法。

它跟其它的曲軸強化方法比較起來具有以下的特點能夠降低曲軸表面粗糙度，強化被滾壓的表面，經滾壓后產生殘余壓應力，硬化層深度般為，硬度可提高。

能減小切削加工時留下的刀痕跡等表面缺陷，從而降低了應力集中程度。

由于滾壓是冷加工，不需要熱能，處理時間短。

因此它的成本較低，生產效率高。

（其他） 畢業設計.doc

（圖紙） 集成塊.dwg

（圖紙） 液壓系統原理圖.dwg