1.论文选题的目的和意义

作为汽车核心部件的发动机,其每一个零部件的设计水平、制造技术对产品质量至关重要。曲轴轴系是内燃机中最重要的系统之一,是发动机的脊柱,是承受冲击载荷、传递动力的关键零件。曲轴的性能除与曲轴本身的材质、强度、强化工艺有关外,还与轴承的工作情况、整个曲轴系的扭转振动的情况都有密切的关系,因此曲轴的设计不是一单纯曲轴本身的问题,如何即保证曲轴的可靠性,又同时兼顾轴承、扭转振动性能、前后端连接的强度,在曲轴设计时缺一不可。任何分析、计算的缺失,都有可能造成曲轴系统的可靠性和整机性能出现问题。其设计的合理性是发动机设计成败的关键,同时也对发动机的紧凑性、可靠性、耐久性以及经济性起着至关重要的作用。随着对发动机高升功率、高升扭矩以及高转速的不断追求,因此对曲轴的性能提出了更高的要求,使得高强度材料、疲劳强度与可靠性、制造工艺及装备成为当前曲轴制造生产中急需突破和重点攻关的关键技术。在曲轴的轻量化设计中,首先根据客观条件找出曲轴的减质量方案,然后设定减质量部位结构尺寸的范围,最后通过工程分析软件对不同状态的曲轴进行分析,从而找出满足设计要求的最轻状态曲轴。

2.国内外关于该论题的研究现状

我国已经成为世界汽车制造的第一大国，而曲轴在汽车发动机中具有非常重要的作用。纵观国内外内燃机曲轴加工工艺的现状及发展趋势，可以看出目前国内曲轴制造技术与国外先进技术存在相当大的差距，虽然国内部分骨干企业从发达国家引进了不少先进的设备与技术，但是整体的技术水平仍然比较低。。由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状 ,从而减轻质量 ,且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小 ,现国外球铁铸造曲轴的单边余量平均可达 2 ～ 3mm。另外球铁的切削性能良好 ,并和钢制曲轴 一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度和耐磨性。美国、 德国、 日本等汽车工业发达国家都致力于开发绿色环保、高性能发动机,目前各个厂家采用发动机增压、扩缸及提高转速来提高功率的方法,使得曲轴各轴颈要在很高的比压下高速转动, 发动机正向着增压、增压中冷、大功率、高可靠性、低排放方向发展。曲轴作为发动机的心脏,正面临 着安全性和可靠性的严峻挑战, 传统材料和制造工艺已无法满足其功能要求, 市场对曲轴材质以 及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。如果其中任何 一个环节质量没有得到保证, 则可严重影响曲轴 的使用寿命和整机的可靠性。世界汽车工业发达 国家对曲轴的加工十分重视, 并不断改进曲轴加 工工艺。,国内曲轴生产厂家已经意识到形势的紧迫性, 引进了为数不少的先进 设备和技术,以期提高产品的整体竞争力, 使得曲 轴的制造技术水平有了大幅提高,中国汽车工业应该借鉴国外的先进经验，既要根据本国的国情，又要引进中外的先进技术，进行消化、吸收、再 自主创新，才能使曲轴制造技术水平赶上世界先进水平，这样，才能为我国成为汽车工业的精密制造 强国打下坚实的基础。

2. 研究的基本内容与方案

（1）95kw车用汽油机总体设计及热力过程计算；

（2）95kw车用汽油机曲轴结构参数的设计与计算；