热处理件硬度检测基本规范 1、待测试件的选取及要求 待测试件应按零件技术要求的规定在热处理后选取。热处理后有硬度值要求的零件可全部为待测试件，亦可按规定抽样选取一定数量的零件为待测试件，有时亦可采用与零件材料和状态相同的随炉试样代替待测试件。 批量零件抽样测量硬度时，抽样率和抽样方式保证被选零件具有代表性。对于稳定生产的大批量零件一般按GB/2828-2003规定进行抽样检验。 抽样方式：周期炉分上中下平均抽取，连续炉根据出炉数量平均分配抽取，结果判定：有2件不合格，即为不合格，有1件不合格，则加倍抽取，若全合格，则本批合格，如还有不合格件，即为不合格。 为确保测试结果准确，待测试件表面不应存在影响测试结果的污物。 待测试件应有足够的质量和刚度及所选用的测试方法所要求的厚度，保证测试过程中不产生震动和发生位移，以确保硬度测试结果的准确。 2、硬度测试 测试面的质量要求 2.1.1在制备测试面的过程中，应避免过热或冷作硬化等因素对表面硬度值的影响。 2.1.2待测试面不应有氧化、脱碳及影响测试结果的污物。 2.1.3待测试面的粗糙度应符合相关硬度测试方法的规定。 2.1.4待测试面应尽量选择平面，非平面测试面应亦应尽符合不同硬度测试
方法的相关要求。 试验方法的选择 2.2.1应按零件技术要求的不同硬度值选用相应的金属硬度测试方法。 2.2.2生产现场钢铁零件热处理后的硬度可选用锉刀、里氏硬度计、超声硬度计、锤击式布式硬度计和携带式布式硬度计等进行测量。 2.2.3非平面硬度测量，应根据不同情况选用不同的硬度计或测试装置。 2.2.4如试件的硬度范围、厚度、大小等允许，则应选择较大的检测力检测，这有利于减小检测结果的相对误差。 2.2.5根据试件的厚薄及热处理工艺，如较薄的试件或有覆盖层试件，或经强化处理后强化层深度不同的试样测定硬度时，必须根据试样厚薄、覆盖层或者强化层深、材料硬度选择相适应的检测方法和检测力大小。 一般情况下，对薄的和有覆盖层的、强化层的试件，多选用小负荷维氏或表面洛氏、努普氏等检测方法。 测试部位和测试点数 2.3.1测试部位 2.3.1.1测试部位磨去层深度不应超过工艺要求所规定的机械加工余量。 2.3.1.2选择测试部位应保证硬度压痕或锉痕不影响钢铁零件的最终质量（具体参考附图）。 2.3.1.3下列部位一般不应作为钢铁零件表面或基体硬度的测试部位 a)局部淬火件的淬火区与非淬火区的交界处； b)局部化学热处理件的渗层与非渗层交界处； c)对允许存在的软点与软带的边缘处； 2.3.1.4采用洛氏硬度计检测时，对于用金刚石圆锥压头，试样的最小厚度
17.飞轮的检修
实训十七飞轮的检修 一、实训内容 检修飞轮的常见损伤 二、实训目的与要求 该实训的主要目的是使学生掌握飞轮常见损伤的检验方法，培养学生的动手检验和修理能力。 三、所需工具、仪器与设备 外径千分尺、百分表、螺丝板牙。 四、安全与环保教育 1、树立安全文明生产意识。 2、合理使用工具、量具及设备。 3、操作规范，安全、文明作业。 4、学生应穿工作服进行实习操作，工作场地应打扫清洁，机具摆放整 齐。五、功用、材料、结构、原理、技术标准和检验、维修方法 1、功能：是将在做功行程中输入曲轴的功能的一部分储存起来。用以在其它行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀并使发动机游客嫩克服短时间的超载和，此外，在结构上飞轮往往使传动系中摩擦离合器的驱动件。 2、材料：多采用灰铸铁制造 3、结构：飞轮外缘上压有一个齿环，可与起动机的驱动齿轮啮合，供启动发动机用。飞轮上通常刻有第一缸发火正时记号，以便校准发火时刻。CA6102型发动机正时记号，当飞轮上记号刻线与飞轮壳上刻度线对正时。即表示1.6
缸活塞处于上止点位置。EQ6100-1型发动机正时记号为在飞轮上镶嵌一个钢球；奥迪100型JW型发动机则旨在飞轮上作一“O”标记。 4、注意：多缸发动机的飞轮都与曲轴一起进行过动平衡，所以为了拆装时不破坏它们的平衡状态，飞轮与曲轴之间有定位销或不对称螺栓予以保证。 5、飞轮的常见损伤 1）、飞轮齿圈的磨损：发动机起动时，飞轮齿圈上的齿轮受到起动机齿轮的频繁撞击和滑移干摩擦，且齿轮啮合处场夹杂着尘粒，使齿圈齿轮产生磨损或裂损剥落。由于飞轮始终单向旋转，其齿圈齿轮的磨损通常发生在与旋转方向相反的一面。 2）、飞轮工作面的磨损：飞轮工作面即为离合器摩擦片结合的平面。工作中由于离合器在分离和结合的瞬间，与飞轮平面存在转速差，从而产生相对滑动摩擦，使飞轮平面产生磨损，此为正常磨损，飞轮平面的异常磨损较常发生，其原因通常是由于驾驶操作不当；或离合器无自由行程；或离合器压盘压力不足，使离合器与飞轮经常处于半离合状态，从而加剧了飞轮平面的磨损。当离合器摩擦片磨损到极限后，露出的铆钉头将在飞轮表面刮成沟槽，严重损伤飞轮平面。飞轮平面还会因高速摩擦所产生的高温而产生局部烧灼结硬，使摩擦结合能力下降。 3）、飞轮螺栓孔损伤：由于飞轮承受的扭矩较大，并且传递扭矩的同时，常伴随着冲击载荷，因而将使飞轮螺栓孔产生损伤变形。 6、飞轮修理技术标准和检验、维修方法 1）飞轮齿圈如只有个别牙齿损坏，可继续使用。齿圈齿轮如单面磨损可翻面使用，翻面后，应在齿轮端头重新倒角。若牙齿打坏三个以上；或连续打坏
目录 一摘要 (3) 二正文 (3) 1 绪论 (3) 1.1选题的意义与目的 (3) 1.2飞轮的发展史 (4) 2飞轮工作的原理及 (5) 2.1飞轮的组成和材料的 (5) 2.3飞轮原理及在发动机中的作用 (5) 2.3飞轮的结构、功能及应力分析 (7) 3飞轮的动态优化设计 (11) 3.1 飞轮的动态优化设计的意义 (11) 3.2 模型简化与方案选择 (12) 3.3飞轮的动态有限元分析 (13) 3.4飞轮的动态优化 (15) 4飞轮浇铸工艺的设计 (18) 4.1 无冒口铸造方案的确定 (18) 4.2 无冒口方案的设计与实施 (18) 5、飞轮的加工工艺及流程 (19) 5.1飞轮主要加工技术要求分析 (19) 5.2工艺方案分析 (21) 5.3飞轮机械加工工艺路线的制定 (21) 6结论 (23) 7结束语 (23) 三参考文献 (25)
基于汽车发动机飞轮的设计与制造学号：09131050701265 姓名：王江专业：机械设计制造及其自动化 摘要目的通过对汽车发动机飞轮的设计模拟的计算了飞轮的飞轮的质量和设计的合理性，使飞轮性能和质量得到了很好的保障。对飞轮浇铸工艺的设计和加工技术要求、工艺方案的分析，有利于提高飞轮的产品质量、工作性能，节约了制造和加工的成本，为企业赢得了时间和效益。方法利用相关理论知识和参数化建模，利用ANSYS软件进行动态有限元分析得出相应优化结果。结合工作生产实际，明确了飞轮浇铸工艺和加工工艺。结果在参数化建模、动态有限元分析和制定浇铸及加工工艺中制定多种不同的方案，在优化设计中，通过数据对比，方案二优于方案一。结论基于有限元法的参数化建模可以快速动态的修改模型动态得到各种分析结果。 关键词：发动机飞轮，有限元分析，参数化建模，无冒口铸造，机械加工飞轮是汽车发动机中有重要作用但结构相对简单的零件之一，本文主要介绍了汽车发动机飞轮的发展史，工作原理，应力分析，动态优化设计，浇铸工艺的设计，机械加工流程等。为了保证飞轮又足够的转动惯量、刚度和强度，并使飞轮在满足设计要求的前提下质量尽可能小，这里利用有限元分析软件ANSYS对某飞轮进行参数化建模，动态的分析了飞轮的应力场与位移场。实践证明，利用数化建模可以大大地提高效率，并且可以在设计阶段的合理范围内任意取值进行分析，有利于缩短设计周期，降低制造成本。从工作生产实际出发，研究了飞轮的无冒口铸造工艺及机械加工工艺规程，分析了飞轮在加工过程中的注意事项，并完成加工工序设计。 1 绪论 1.1选题的意义与目的 发动机后端带齿圈的金属圆盘称为飞轮。飞轮用铸钢制成，具有一定的重量<汽车工程称为质量），用螺栓固定在曲轴后端面上，其齿圈镶嵌在飞轮外
一、制定目的 明确并统一本公司自制及委外生产产品热处理硬度检验与测试的方法和依据，使产品质量得到有效控制，从而确保本公司向客户提供满意的产品。 二、适用范围 上海纬泰自制或委外生产的各类产品及金属热处理零件硬度的检验与测试 三、抽样标准 抽样方法及判定标准，按照国标GB/T2828.1-2003规定的抽样程序及计数抽样表中之规定执行。规定如下： 四、检验项目及方法 1.热处理件进厂时要查验供应商附送的相应的热处理检验记录，并确认记录内容是否符合 相关技术要求。 2.硬度测试仪器的选用原则： 1）铸铁类产品（灰铁、球墨铸铁等），应选用布氏硬度计或维氏、里氏硬度计测试，但 不可用洛氏或表面洛氏硬度计测试。 2）各类钢件可依产品特性选用适当的测试仪器：布氏、洛氏、维氏或里氏硬度计等。 3）薄壁件（厚度在2mm以下），及有色金属类应选用维氏、里氏或表面洛氏硬度计等， 但不可用布氏硬度计测试。 3.表面打磨 为得到较为准确的测试结果，零件的测试部位均应进行表面打磨、抛光，表面光洁度应 达到Ra1.6以上。（成品件或不允许表面打磨的零件测试时，先不进行表面打磨直接在 零件不影响外观表面检测。若测试结果不合格时，则须进行破坏性打磨检测，若打磨后 检测合格，则判定合格） 4.每一零件原则上应至少检测四点，取其平均值作为评价结果。（零件较小或无法取多点 除外） 5.当热处理零件表面产生脱碳现象时，须将零件表面磨深0.5~2mm后再进行检测。
6.表面热处理硬度检测： 1）化学热处理 化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子，从而改变工件表面的化学成分、组织和性能。化学热处理工件的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。 化学热处理工件的表面硬度检测与表面淬火热处理工件的硬度检测相近，都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测，但是渗氮厚的厚度较薄，一般 0.7mm以下时，就不能用洛氏硬度计检测。 2）表面淬火回火热处理 表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行。主要技术参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。 维氏硬度计可以检测有效硬化深度超过0.05mm的各种表面硬化工件。 表面洛氏硬度计可以检测有效硬化深度超过0.1mm的各种表面硬化工件。 洛氏硬度计硬度检测有效硬化深度超过0.4mm的各种表面硬化工件。当硬化层厚度在 0.4～0.8mm时，可采用HRA标尺，当硬化层厚度超过0.8mm时，可采用HRC标尺。3）局部热处理 零件如果局部硬度要求较高，可用感应加热等方式进行局部淬火热处理， 局部热处理零件的硬度检测要在指定区域内进行（依工程图纸或技术要求）。硬度检测仪器可采用洛氏硬度计，测试HRC硬度值，如热处理硬化层较浅，可采用表面洛氏硬度计（可参照表面淬火回火热处理检测方式）。 4) 渗氮层等表面硬化层厚度检查方法 a. 渗氮层等表面硬化层厚度检查采用硬度检测评定法，硬化层厚度用维氏硬度计或 表面洛氏硬度计来检测。检测时以逐层打磨检测的方法进行，当表面硬度降到550HV0.1那一层时，量测出打磨深度值即是表面硬化层厚度。 打磨方式：可以采用角向砂轮机手工打磨或采用工具磨床等机械研磨。 * 硬化层厚度在0.5mm以内的，以深度0.1mm/次逐次打磨检测。 * 硬化层厚度在1mm左右的，以深度0.3mm/次到0.6mm深后，再以0.1mm/次逐次打磨检测。 * 硬化层厚度在1.5mm左右的，以深度0.3mm/次到1.2mm深后，再以0.1mm/次逐
常用金属材料热处理规范 ┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃┃┃（℃）┃工序名称┃加热温度（℃）┃冷却方式┃HB HRC ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 735 ┃正火┃ 880- 930 ┃空冷┃HB≤156 ┃┃２０┃Ac3 855 ┃渗碳┃ 920- 950 ┃┃┃┃┃Ar3 835 ┃渗碳淬火┃ 860- 880 ┃水或油冷┃HRC＞56 ┃┃┃Ar1 680 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃芯部HB150 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 724 ┃正火┃ 850- 890 ┃空冷┃HB≤185 ┃┃３５┃Ac3 802 ┃退火┃ 840- 890 ┃炉冷┃┃┃┃Ar3 774 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 680 ┃淬火┃ 850- 890 ┃水冷┃HRC≥47 ┃┃┃┃回火┃ 500- 540 ┃空冷┃HB241-286 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 724 ┃退火┃ 820- 840 ┃炉冷┃HB≤207 ┃┃４５┃Ac3 780 ┃正火┃ 830- 870 ┃空冷┃HB≤229 ┃┃┃Ar3 751 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 682 ┃淬火┃ 820- 860 ┃水冷┃HRC50-60 ┃┃┃┃回火┃ 520- 560 ┃空冷┃HB228-286 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 735 ┃正火┃ 900- 930 ┃空冷┃HB≤179 ┃┃┃Ac3 854 ┃高温回火┃ 659- 680 ┃空冷┃┃┃20Mn ┃Ar3 835 ┃┃┃┃┃┃┃Ar1 682 ┃┃┃┃┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃AC1 734 ┃退火┃ 830- 880 ┃炉冷┃┃┃35Mn ┃AC3 812 ┃正火┃ 850- 880 ┃空冷┃HB≤187 ┃┃┃Ar3 796 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 675 ┃淬火┃ 850- 880 ┃水或油冷┃HRC50-55 ┃┃┃┃回火┃ 400- 500 ┃空冷┃HB302-332 ┃┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃┃┃（℃）┃工序名称┃加热温度（℃）┃冷却方式┃HB HRC ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 726 ┃退火┃ 820- 850 ┃炉冷┃HB≤217 ┃┃45Mn ┃Ac3 790 ┃正火┃ 830- 860 ┃空冷┃┃┃┃Ar3 768 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 689 ┃淬火┃ 810- 840 ┃水或油冷┃HRC54-60 ┃┃┃┃回火┃根据需要回火┃水或空冷┃┃┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
题目：飞轮材料及制作工艺研究 主要技术指标：参考附件中的红色部分
参考附件： 复合材料转子结构设计及加工工艺 飞轮转子是飞轮储能系统中主要的储能部件，关于转子的结构设计和分析，国内外已有一些相关的综述。目前国外研究热点主要集中在转子的断裂损伤、疲劳、蠕变等方面和与此相关的实验技术。国内对转子结构的研究主要侧重于针对强度的理论和计算，对于转子工艺和试验的研究较少，飞轮实际达到储能密度也远低于国际水平。 转子结构的研究主要涉及到转子的材料和工艺、结构的设计、结构分析和实验技术等四部分内容。 1 转子的材料及制作工艺 1.1 飞轮转子的材料 储能密度是衡量飞轮转子性能的重要指标。转子的储能密度正比于材料的比强度。因此，要想获得较大的储能量和储能密度，必须采用高比强度的材料。早期的飞轮多采用铝、高强度钢等金属材料制作。近年来，随着材料技术的发展，先进复合材料逐渐成为制作高速储能飞轮的首选材料。 复合材料是六十年代中期崛起的一种新型材料，它由两种或两种以上材料独立物理相，通过复合工艺组合构成。其中，连续相称为基体，分散相称为增强体，两相彼此之间有明显的界面。它既保留原组分材料的主要特点，又可通过复合效应获得原组分材料所不具备的性能。通过材料设计可使各组分材料的性能互相补充，彼此联系，从而获得优越的性能。先进复合材料已经在航空航天结构中获得了广泛的应用。 复合材料按基体不同可分为，树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。按增强体形式分为连续纤维增强复合材料、短纤维、晶须、颗粒等增强复合材料等。常作为飞轮转子材料的复合材料主要是纤维增强树脂基复合材料。其中增强体主要是碳纤维和玻璃纤维两种，而基体主要是环氧树脂、聚酰亚胺树脂或双马树脂。先进复合材料的分类如图1所示。
铝合金的硬度 一、分类：展伸材料分非热处理合金及热处理合金 1.1 非热处理合金：纯铝—1000系，铝锰系合金—3000系，铝矽系合金—4000系，铝镁系合金—5000系。 1.2 热处理合金：铝铜镁系合金—2000系，铝镁矽系合金—6000系，铝锌镁系合金—7000系。 二、合金编号：我国目前通用的是美国铝业协会〈Aluminium Association〉的编号。兹举 例说明如下：1070-H14(纯铝) 2017-T4(热处理合金) 3004-H32(非热处理合金) 2.1第一位数：表示主要添加合金元素。 1：纯铝 2：主要添加合金元素为铜 3：主要添加合金元素为锰或锰与镁 4：主要添加合金元素为矽 5：主要添加合金元素为镁 6：主要添加合金元素为矽与镁 7：主要添加合金元素为锌与镁 8：不属於上列合金系的新合金 2.2第二位数：表示原合金中主要添加合金元素含量或杂质成分含量经修改的合金。 0：表原合金 1：表原合金经第一次修改 2：表原合金经第二次修改 2.3第三及四位数： 纯铝：表示原合金 合金：表示个别合金的代号 ＂-″：后面的Hn或Tn表示加工硬化的状态或热处理状态的鍊度符号 -Hn ：表示非热处理合金的鍊度符号 -Tn ：表示热处理合金的鍊度符号
2 铝及铝合金的热处理 一、鍊度符号：若添加合金元素尚不足於完全符合要求，尚须藉冷加工、淬水、时效 处理及软烧等处理，以获取所需要的强度及性能。这些处理的过程称 之为调质，调质的结果便是鍊度。 鍊度符号定义 F 制造状态的鍊度 无特定鍊度下制造的成品，如挤压、热轧、锻造品等。 H112 未刻意控制加工硬化程度的制造状态成品，但须保证机械性质。 O 软烧鍊度 完全再结晶而且最软状态。如系热处理合金，则须从软烧温度缓慢冷却，完全防止淬水效果。 H 加工硬化的鍊度 H1n：施以冷加工而加工硬化者 H2n：经加工硬化后再施以适度的软烧处理 H3n：经加工硬化后再施以安定化处理 n以1~9的数字表示加工硬化的程度 n=2 表示1/4硬质 n=4 表示1/2硬质 n=6 表示3/4硬质 n=8 表示硬质 n=9 表示超硬质 T T1：高温加工冷却后自然时效。挤型从热加工后急速冷却，再经常温十效硬化处理。亦可施以不影响强度的矫正加工，这种调质适合於热加工后冷却便有淬水效果的合金如：6063。 T3：溶体化处理后经冷加工的目的在提高强度、平整度及尺寸精度。 T36：T3经6%冷加工者。 T361：冷加工度较T3大者。 T4：溶体化处理后经自然时效处理。 T5：热加工后急冷再施以人工时效处理。 人工时效处理的目的在提高材料的机械性质及尺寸的安定性适用於热加工冷却便有淬水效
发动机后端带齿圈的金属圆盘称为飞轮。飞轮用铸钢制成，具有一定的重量（汽车工程称为质量），用螺栓固定在曲轴后端面上，其齿圈镶嵌在飞轮外缘。发动机启动时，飞轮齿圈与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转起动。许多人以为，飞轮仅是在起动时才起作用，其实飞轮不但在发动机起动时起作用，还在发动机起动后贮存和释放能量来提高发动机运转的均匀性，同时将发动机动力传递至离合器. 我们知道，四冲程发动机只有作功冲程产生动力，其它进气、压缩、排气冲程是消耗动力，多缸发动机是间隔地轮流作功，扭矩呈脉动输出，这样就给曲轴施加了一个周期变化的扭转外力，令曲轴转动忽慢忽快，缸数越少越明显。另外，当汽车起步时，由于扭力突然剧增会使发动机转速急降而熄火。利用飞轮所具有的较大惯性，当曲轴转速增高时吸收部分能量阻碍其降速，当曲轴转速降低时释放部分能量使得其增速，这样一增一降，提高了曲轴旋转的均匀性。 当发动机等速运转时，各缸作用在曲轴上的扭转外力是周期变化的，因此曲轮相对于飞轮会发生强迫扭转振动，同时由于曲轴本身的弹性以及曲轴、平衡块、活塞连杆等运动件质量的惯性作用，曲轴会发生自由扭转振动，这两种振动会产生一种共振。因此有些发动机在其扭转振幅最大的曲轴前端加装了扭转减振器，用橡胶、硅油、或者干摩擦的形式，吸收能量以衰减扭转振动。 但是，由于汽车传动系的共振取决于传动系中所有旋转圆盘的惯性矩，临界转速越低惯性矩越大，共振也越大。在离合器上设置扭转减振器存在两个方面的局限性∶一不能使发动机到变速器之间的固有频率降低到怠速转速以下，即不能避免在怠速转速时产生共振的可能；二是由于离合器从动盘中弹簧转角受到限制，弹簧刚度无法降低，减振效果比较差。为了解决这两个问题，更有效地达到隔振和减振的目的，双质量飞轮就应运而生了。 所谓双质量飞轮，就是将原来的一个飞轮分成两个部分，一部分保留在原来发动机一侧的位置上，起到原来飞轮的作用，用于起动和传递发动机的转动扭矩，这一部分称为初级质量。另一部分则放置在传动系变速器一侧，用于提高变速器的转动惯量，这一部分称为次级质量。两部分飞轮之间有一个环型的油腔，在腔内装有弹簧减振器，由弹簧减振器将两部分飞轮连接为一个整体。由于次级质量能在不增加飞轮的惯性矩的前提下提高传动系的惯性矩，令共振转速下降到怠速
发动机曲轴加工工艺分析与设计 摘要 曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。 本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。所撰写的工艺路线合理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。 所以，本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。 关键词：发动机，曲轴，工艺分析，工艺设计 目录 第一章概述1 第二章确定曲轴的加工工艺过程3 2.1曲轴的作用3 2.2曲轴的结构及其特点3 2.3曲轴的主要技术要求分析4 2.4曲轴的材料和毛坯的确定4 2.5曲轴的机械加工工艺过程4 2.6曲轴的机械加工工艺路线5 第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 6 3. 1曲轴的机械加工工艺特点6 3. 2曲轴的机械加工工艺特点分析7 3. 3曲轴主要加工工序分析 (8) 3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔 (8) 3.3.2曲轴主轴颈的车削 (8) 3.3.3曲轴连杆轴颈的车削 (8) 3.3.4键槽加工 (9) 3.3.5轴颈的磨削 (9) 第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定9 4.1曲轴主要加工表面的工序安排9 4.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定10 4.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定10 4.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定10 4.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定10 4.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定11 4.3 确定工时定额11 4.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订12 谢辞13
曲轴飞轮组教案 一、教学内容分析 本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用，掌握了发动机曲柄连杆机构的结构、作用和工作过程，学生能更加深刻理解发动机的工作原理和工作过程。 二、三维目标： 知识与技能： 1、掌握曲轴飞轮组的组成、作用、工作过程； 2、掌握曲轴的结构和作用。 3、理解曲轴的支承方式。 过程与方法： 通过这节课的学习，同学们将了解曲轴飞轮组的组成和作用，曲轴的结构和作用，飞轮的主要作用。在讲解这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学，通过课件上的图片或视频的展示，以加强学生对曲轴飞轮组知识的理解。 情感态度与价值观： 通过任务驱动和教师的引导，让学生自主探究学习和小组协作学习，在了解曲轴飞轮组和各部件过程中，树立学习信心，增强对本专业的热爱。 三、教学重难点 1、教学重点：曲轴飞轮组的组成、作用、工作过程； 曲轴的结构和作用； 飞轮的作用。 2、教学难点：曲轴的支承方式。 四、教学方法：讲授法、讨论法、多媒体演示法 五、课时安排： 1课时 六、教学过程： 曲轴飞轮组 复习旧课：回顾曲柄连杆机构的组成部分，用提问的方式检验学生的掌握程度。 设计意图： 1）通过提问，可以让同学们集中注意力； 2）通过提问，让学生回顾曲柄连杆机构的有关知识，将有利于学生对曲轴飞轮组成这部分内容的学习。 引入新课：在本课教学开始，利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容，并提醒学生本次课内容的重点。 一、曲轴飞轮组 1、观看曲轴飞轮组相关视频。 学生带着问题观看相关视频，问题如下： （1）、同学们从视频中看到了什么 （2）、曲轴飞轮组的作用和组成是什么 2、小组讨论： 引导学生通过观看视频回答问题。
三江学院 毕业设计（论文）任务书 高职院（系） 机械设计制造及其自动化专业论文题目飞轮的加工工艺设计 学号B085152043 姓名王荣荣 起讫日期11/12/5~ 12/3/23工作地点三江高职院 指导教师姓名何红媛 协助教师姓名 院（系）领导签名 下发任务书日期：2011 年12 月4 日 毕业设计（论文）的任务和要求：
学生在此前已先后学过《机械设计》、《工程材料与成形》、《机械工程原理》等机械类专业基础或专业课程，但这些课程都是在不同的时间段里分别独立完成教学的，每门课程都有其相应的教学基本要求。通过系统学习了这些课程后，学生应对机械加工原理、方法、过程、工艺等方面有一个系统的掌握，应该能灵活应用以前所学的知识，解决一些具体的机械加工方面的问题。作为一种综合训练的方法，特拟出本毕业设计内容。 本次设计以某飞轮为设计对象，进行结构分析，毛坯材料选择，成形方法选择、加工方案及加工工艺设计。 要求完成以下工作： 1.正确选择零件材料和毛坯的成形方法的设计。 2.制订加工工艺规程（含工艺过程卡片、加工工艺卡片）。 3.多种加工方案的比较（含技术经济性比较）。 参考文献：
[1] 韩兴国，王斌武. 机床主轴加工工艺教学案例分析以CA6140车床主轴机械加工为例[J] 桂林航天工业高等专科学校学报, 2009(2), 211~214 [2]冯玉琢. 机械加工工艺编制的要点[J] 科技创新导报, 2009(5) 82 [3]纪海纹. 轴类零件的加工工艺[J] 装备制造技术, 2008(4) 156~157 [4]陈旻. 轴类零件的数控加工工艺设计研究[J] 现代制造技术与装备, 2008(4) 36~38 [5]Chun-Feng T seng,Wei-Shin Lin. The processing and fracture analysis on transmission shafts of a peanut harvestee[J] Journal of Materials Processing T echnology xxx(2008)xxx-xx 毕业设计（论文）进度计划 起讫日期工作内容备注 第1周查阅资料，熟悉被设计零件的工作条件，明确设计思路。 第2周完成开题报告 第3周分析零件图、产品装配图，正确选择毛坯形式，画出毛坯简图。 第4周选择定位基准、拟订工艺路线 第5~6周确定加工余量和工序尺寸 第7周确定切削用量和工时定额 第8周确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具 第9周确定各工序的技术要求及检验方法、填写工艺文件 第10~11周完成论文撰写，准备答辩。 三江学院毕业设计（论文）开题报告
东光集团大华机械制造有限公司介绍 吉林大华机械制造有限公司（以下简称大华公司）成立于1965年，现为吉林东光集团有限公司的控股子公司。东光集团现为中国兵器工业集团成员企业，下设七个分子公司，总部位于吉林省长春市高新技术产业开发区，主要研制、生产光学产品和车桥、离合器、制动器、飞轮及齿圈、车灯、车镜、液压缸、悬架、翻转机构等汽车部件产品及专业车产品。2010年，产品销售收入40亿元、利润1.5亿元。企业为国内外近百家企业配套光学及汽车产品。 大华公司占地面积146,773平方米，拥有员工900余人，注册资本4,468万元，其中吉林东光集团有限公司持有股份91.84%，公司经营层持有股份8.16%，公司位于长春市高新技术开发区超然路2555号。主要产品为飞轮齿圈总成、齿圈。 大华公司拥有各种生产和检测设备1050台套，具有先进的飞轮总成、齿圈加工生产线，飞轮齿圈总成、齿圈占销售收入95% ，曲轴减震器和鼓式制动器占销售收入的5%。该公司2009年销售收入为28600万元，2010年销售收入41000万元，2011年预计销售收入56000万元。 该公司2009年生产齿圈500万件，飞轮齿圈总成330万套，2010年生产齿圈600万件，飞轮齿圈总成450万套，2011年预计生产齿圈700万件，飞轮齿圈总成550万套。 该公司生产齿圈种类为340种，外径为218mm-740mm,飞轮总成230种，外径为220mm-650mm,挠性飞轮总成外径225mm-440mm。
该公司产品已通过ISO 9001、ISO 14001、TS16949、VDA 6.1、QS 9000 ISO、OHSAS18000质量体系认证。目前为一汽大众优秀供应商、沈阳三菱优秀供应商、保定长城优秀供应商、江准汽车优秀供应商、奇瑞汽车核心供应商、上海大众动力总成优秀质量供应商、美国康明斯优秀供应商、通用汽车优秀供应商。
常用金属材料热处理硬度 常用金属材料热处理规范 ┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃ ┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃ ┃┃（℃）┃工序名称┃加热温度（℃）┃冷却方式┃HB HRC ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 735 ┃正火┃ 880- 930 ┃空冷┃HB≤156┃ ┃２０┃Ac3 855 ┃渗碳┃ 920- 950 ┃┃┃ ┃┃Ar3 835 ┃渗碳淬火┃ 860- 880 ┃水或油冷┃HRC＞56 ┃ ┃┃Ar1 680 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃芯部HB150 ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 724 ┃正火┃ 850- 890 ┃空冷┃HB≤185┃ ┃３５┃Ac3 802 ┃退火┃ 840- 890 ┃炉冷┃┃ ┃┃Ar3 774 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃ ┃┃Ar1 680 ┃淬火┃ 850- 890 ┃水冷┃HRC≥47┃ ┃┃┃回火┃ 500- 540 ┃空冷┃HB241-286 ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 724 ┃退火┃ 820- 840 ┃炉冷┃HB≤207┃ ┃４５┃Ac3 780 ┃正火┃ 830- 870 ┃空冷┃HB≤229┃ ┃┃Ar3 751 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃ ┃┃Ar1 682 ┃淬火┃ 820- 860 ┃水冷┃HRC50-60 ┃ ┃┃┃回火┃ 520- 560 ┃空冷┃HB228-286 ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 735 ┃正火┃ 900- 930 ┃空冷┃HB≤179┃ ┃┃Ac3 854 ┃高温回火┃ 659- 680 ┃空冷┃┃ ┃20Mn ┃Ar3 835 ┃┃┃┃┃ ┃┃Ar1 682 ┃┃┃┃┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃AC1 734 ┃退火┃ 830- 880 ┃炉冷┃┃ ┃35Mn ┃AC3 812 ┃正火┃ 850- 880 ┃空冷┃HB≤187┃ ┃┃Ar3 796 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃ ┃┃Ar1 675 ┃淬火┃ 850- 880 ┃水或油冷┃HRC50-55 ┃ ┃┃┃回火┃ 400- 500 ┃空冷┃HB302-332 ┃ ┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃ ┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃ ┃┃（℃）┃工序名称┃加热温度（℃）┃冷却方式┃HB HRC ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 726 ┃退火┃ 820- 850 ┃炉冷┃HB≤217┃ ┃45Mn ┃Ac3 790 ┃正火┃ 830- 860 ┃空冷┃┃ ┃┃Ar3 768 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃
飞轮壳加工工艺 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
1 绪论 中国加入世贸组织以后，汽车零部件的进口平均关税将降到10%，配额将逐步减少，国产化率的鼓励措施将取消，多年来一直受关税和国产化双重保护的国内众多汽车零部件企业将面临巨大的挑战。汽车零部件企业属于传统的大批大量生产类型企业，讲究的是规模效益，但随着市场竞争的不断深化，顾客的需求不断变化，其生产方式也在向着多品种、中小批量生产方式转化，汽车零部件企业要实现跨越性的发展，不仅需要在提高产品质量、不遗余力地采用新工艺、新技术，不断进行产品创新等方面下功夫，还要不断的更新观念，优化生产组织方式，积极主动地应对市场不断变化的需求，降低成本、提高效益，以保持在市场上的竞争优势。 全球采购在带给我们挑战的同时也带来了机遇，国际上一些着名的汽车、发动机制造商纷纷把目光瞄向中国，他们需要在中国找到质量好、成本低的产品，以实现他们的成本削减计划，应对挑战。 以飞轮壳产品为例，从2003年开始，象康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司己经开始在中国开始寻找供应商，他们在中国都设有专门的办事机构负责供应商的评价、培训。目前国内生产飞轮壳的专业厂不是很多，甚至有些发动机厂自己生产飞轮壳，每家厂的产能都没有超过30万件/年。市场的分散就造成资源的分散，无法形成规模效益，也就没法在装备上、制造水平进行投入，新工艺、新方法得不到应用，所以产品质量与上述公司的要求普遍有一定的距离。为此，谁能快速提升产能、水平、质量，谁就能占领国际市场，形成良性循环。 对飞轮壳产品而言，在进行新的工艺设计时，必须在遵循工艺设计的基本原则基础上，充分借鉴国外的先进工艺方法，运用高速加工技术、成组技术等先进方法，认识现有工艺中存在的工序分散、设备效率低、夹具多、非有效工时长、质量靠工人个人技术保证等重要缺陷，通过对原有的方法进行优化，最终设计一套能消除夹紧变形，减少无效工时，高质量、低成本的工艺方法。 工艺设计是工艺规划的前提和基础，是连接产品设计和生产制造的重要纽带。产品的制造可以采用几种工艺方案，零件加工也可以采用不同设备、不同的加工方法、不同的工艺方案。同样一个产品，使用不同的工艺方法进行加工，就会产生不同的质量、不同的成本。所以，效率高、质量好、成本低是衡量工艺设计好坏的重要标准。
常用金属材料热处理规范 (1HRC≈1/10HB) ┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃┃┃（℃）┃工序名称┃加热温度（℃）┃冷却方式┃HB HRC ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 735 ┃正火┃ 880- 930 ┃空冷┃HB≤156 ┃┃２０┃Ac3 855 ┃渗碳┃ 920- 950 ┃┃┃┃┃Ar3 835 ┃渗碳淬火┃ 860- 880 ┃水或油冷┃HRC＞56 ┃┃┃Ar1 680 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃芯部HB150 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 724 ┃正火┃ 850- 890 ┃空冷┃HB≤185 ┃┃３５┃Ac3 802 ┃退火┃ 840- 890 ┃炉冷┃┃┃┃Ar3 774 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 680 ┃淬火┃ 850- 890 ┃水冷┃HRC≥47 ┃┃┃┃回火┃ 500- 540 ┃空冷┃HB241-286 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 724 ┃退火┃ 820- 840 ┃炉冷┃HB≤207 ┃┃４５┃Ac3 780 ┃正火┃ 830- 870 ┃空冷┃HB≤229 ┃┃┃Ar3 751 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 682 ┃淬火┃ 820- 860 ┃水冷┃HRC50-60 ┃┃┃┃回火┃ 520- 560 ┃空冷┃HB228-286 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 735 ┃正火┃ 900- 930 ┃空冷┃HB≤179 ┃┃┃Ac3 854 ┃高温回火┃ 659- 680 ┃空冷┃┃┃20Mn ┃Ar3 835 ┃┃┃┃┃┃┃Ar1 682 ┃┃┃┃┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃AC1 734 ┃退火┃ 830- 880 ┃炉冷┃┃┃35Mn ┃AC3 812 ┃正火┃ 850- 880 ┃空冷┃HB≤187 ┃┃┃Ar3 796 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 675 ┃淬火┃ 850- 880 ┃水或油冷┃HRC50-55 ┃┃┃┃回火┃ 400- 500 ┃空冷┃HB302-332 ┃┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃┃┃（℃）┃工序名称┃加热温度（℃）┃冷却方式┃HB HRC ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 726 ┃退火┃ 820- 850 ┃炉冷┃HB≤217 ┃┃45Mn ┃Ac3 790 ┃正火┃ 830- 860 ┃空冷┃┃┃┃Ar3 768 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 689 ┃淬火┃ 810- 840 ┃水或油冷┃HRC54-60 ┃┃┃┃回火┃根据需要回火┃水或空冷┃┃┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
飞轮齿圈的作用 飞轮齿圈总成是把起动机动力传递到曲轴的连接件，主要作用是实现起动机与曲轴之间动力传递，为发动机提供惯性飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，安装在发动机曲轴后端法兰盘上，飞轮外缘上压有一个齿圈，可与起动机的驱动齿轮啮合，同时它的后面是离合器的一个接合面。飞轮上通常刻有第一缸发火正时记号，以便校准发火时间。多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡，否则在旋转时因质量不平衡而产生的离心力将引起发动机振动，并加速主飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，安装在发动机曲轴后端法兰盘上，飞轮外缘上压有一个齿圈，可与起动机的驱动齿轮啮合，同时它的后面是离合器的一个接合面。飞轮上通常刻有第一缸发火正时记号，以便校准发火时间。多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡，否则在旋转时因质量不平衡而产生的离心力将引起发动机振动，并加速主轴承的磨损。为了在拆装时不破坏它们的平衡状态，飞轮与曲轴之间应有严格的相对位置，用定位销或不对称布置螺栓予以保证。飞轮常见的损坏部位是齿圈磨蚀损坏、端面烧蚀、挠曲变形及飞轮螺孔损伤。 １、飞轮损伤原因 （１）飞轮在制造加工时，未达到图纸要求的加工质量，平衡性能不良，飞轮端面轴向圆跳动或圆周径向跳动量过大，使两个平面不能平整地接合，摩擦不均匀，使飞轮工作面呈波浪状。 （２）飞轮旋转时，由于离合器在分离和结合的瞬时与飞轮平面存在转速差，造成两者相对滑动，使飞轮工作表面产生磨损。飞轮平面还会因高速摩擦所产生的高温而局部烧蚀结硬。 （３）飞轮安装到曲轴上后，若飞轮对曲轴主轴中心线的端面跳动量过大，将加速曲柄连杆机构及相关传动件的磨损。 （４）飞轮旋转时，由于承受扭矩较大，且在传递扭矩时常伴有冲击载荷，随着时间的推移，飞轮上的螺孔将产生损伤变形。 （５）摩擦片磨损减薄，铆钉头超出摩擦片平面，将飞轮工作面刮伤成沟槽，或摩擦片破损，铆钉松脱，引起飞轮平面损伤。 （６）飞轮的工作表面与离合器摩擦片平面间如有脏物，相对摩擦时会拉出沟槽。 （７）驾驶操作不当，或无自由行程，或离合器盘压力不足，使离合器与飞轮经常处于半离合状态，加剧了飞轮接触面的磨损。 ２、飞轮的检测与维修调整 （１）端面圆跳动量的检测将百分表架在飞轮壳上，表头顶在飞轮工作面合适的部位，并将曲轴保持在消除了前、后轴向间隙的位置上（以防将曲轴在旋转时产生轴向窜动当作飞轮摆差），旋转表盘，对好指针，转动飞轮一周，百分表的读数差即为端面的圆跳动量。一般圆跳动量不大于０．１５，超差时可在曲轴法兰盘端面与飞轮联接处加铜片调整，不采用机械加工方法调整。 （２）飞轮经向圆跳动量的检测将百分表的触头靠在飞轮光滑的内圈或外圈上，旋转表盘，对正指针，转动飞轮一周，百分表的读数差即为径向跳动量。一般该值不大于０．１，过大时应换用新飞轮。 （３）飞轮端面的修整飞轮端面不应有裂纹、烧伤等痕迹和挠曲变形，工作表面应平整，表面粗糙度值应较低，平面度误差超过技术要求或有沟槽可磨削修平，但修减厚度一般不超过２ｍｍ。 （４）飞轮齿圈的检修齿圈用于发动机起动，常见的损伤故障是齿端磨损和断裂引起的起动困难。检查齿圈的牙齿有无凹坑和刮伤等现象。一般齿圈磨损后可以翻面使用，严重磨损或断裂，应更换新齿圈。 从旧车上拆修齿圈时，用氧炔焰对齿圈向发动机的一面进行加热，然后敲下齿圈。注意不能敲击飞轮。车辆大修时，齿圈需前后调换，加热压装，继续使用。热装时注意加热温度应均匀，温度不得超过３５０℃，以避免飞轮齿圈退火。 （５）飞轮固定螺栓检修曲轴的大头法兰盘和飞轮的接合面发生偏摆或不平整，会使连接螺栓松动。另外，螺也与螺栓间隙过大或未按规定的力矩扭紧螺栓，螺栓也会松动。检修时打开飞轮壳罩，用撬杠撬动飞轮时无明显间隙为好，必要时按规定拧紧螺栓。 （６）发动机大修后必须对飞轮进行动平衡检测，一般允许不平衡量不大于98g·cm。