发力通过活塞、连杆转变为扭矩输送出去做功，以输出发动机的功率。曲轴工作时要承受很大的转矩及大小和方向都发生变化的弯矩，因此曲轴应有足够的强度、刚度和耐磨性。曲轴的质量分布要平衡，防止产生离心力，增加附加载荷。主轴颈和连杆轴颈不在同一轴颈上。它具有七个主轴颈和六个连杆轴颈，连杆轴颈分别位于三个互成120°角的平面之内。曲轴结构复杂刚性差，尺寸、形状、位置精度和表面质量要求高。曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机)；V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。根据发动机的工作状况，曲轴常用材料有：球墨铸铁、调质钢、非调质钢。 4.2.4 EQ6100曲轴
我们参观了6100作业部，在参观中我们感觉到曲轴的加工是比较困难的，我们虽然参观了4H曲轴的加工过程，但是6100型号的曲轴更加的复杂，加工的要求更多，如图4.2.2所示。所以我也认真的参观了，同时带着上次参观时留下的问题寻找答案。我从毛胚参观到最后的加工好的曲轴，发现加工的机床很多，有些是组合机床，有很多是数控机床来的。参观中我们了解到曲轴有6个连杆颈，8个平衡块，工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大且受力复杂，并承受交变负荷的冲击作用；其次，由于连杆传来的力是周期性变化的，在某些瞬时还是冲击性的；上述这些周期作用着的力，还将引起曲轴的扭转振动而产生附加应力；同时曲轴的转速很高，它与轴承之间的相对滑动速度很大；所以，为了保证工作可靠，要求曲轴具有足够的刚度和强度，良好的承受冲击载荷的能力以及耐磨损、润滑条件良好。
图4.2.2 EQ6100曲轴
第 12 页 共 29 页
4.2.5曲轴工艺分析
汽车曲轴是比较难加工的，它的机械加工的特点为：刚性差、形状复杂、技术要求高。曲轴毛坯制造方法有锻造和铸造两种，采用的材料为45钢、40Cr和48MnV等。
一、定位基准的选择：
1、粗基准的选择 曲轴加工第一工序铣端面、钻中心孔。通常以两端主轴颈的外圆表面和中间主轴颈的轴肩为粗基准，这样钻出的中心孔可保证曲轴加工时轴向和径向余量均匀。
2、精基准的选择 曲轴加工的轴向定位主要以中心线为精基准，还可以两端主轴颈外圆等为精基准。轴向定位用曲轴一段的断面或轴肩。角度定位一般用法兰端面上的定位销孔或曲柄臂上铣出的定位平台。 二、曲轴工艺路线的拟定：
6100汽油发动机曲轴加工工艺如表4.2.1
表4.2.1 6100汽油发动机曲轴加工工艺
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 工序名称 铣工艺定位面 粗车主轴颈 精车主轴颈1、3、4、6及小头 精车主轴颈2、5、7及大端 曲轴定位面铣 位面 车连杆颈 车平衡块 钻工艺孔 在连杆颈上钻直孔 在主轴颈上钻球窝 在1、7主轴颈上钻斜油孔1（如附图五） 在2、6主轴颈上钻斜油孔（如附图五） 在3、5主轴颈上钻斜油孔（如附图五） 第 13 页 共 29 页
设备名称 卧式铣床 曲轴车床 日本数控车床 日本数控车床 铣连杆轴颈角向定设备型号 EQ0-305 S1-206 NDM-25/100 NDM-25/100 EQZ-329 曲轴连杆颈车床 曲轴平衡块车床 工艺孔钻床 立式组合机床 立式组合机床 深孔钻组合机床 深孔钻组合机床 深孔钻组合机床 SS-10B S1-267 EQU-212 49Z1 ZJX-H006 ZJX-H007 ZJX-H008 ZJX-H009 14 15 铣回油螺纹 连杆颈淬火硬化区宽度：25-28，硬化层深度：回油螺纹铣床 淬火机床 HD-017 F49103 2.5-4.5mm，硬度不小于HRC46。淬火机床 主轴颈淬火第四主轴颈硬化区宽度：31-34mm，硬化层深度：2.25-4.25mm，其它轴16 颈硬化区宽度：23-26mm，硬化层深度：2.5-4.5mm，硬度不小于HRC46。 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 半精磨1、7主轴颈 精磨连杆颈 精磨第四 精磨2、3、5、6 精磨第一、皮齿 精磨油封轴颈 精磨法兰 精磨第七 铣键槽 两端孔加工 精车法兰外端面轴承孔加工 曲轴粗平衡去重 粗平衡 精平衡 粗抛 精抛粗糙度轴颈Ra1.0，连杆颈Ra0.32 双砂轮架外圆磨床 曲轴连杆颈磨床 曲轴连杆颈磨床 曲轴连杆颈磨床 曲轴斜头架磨床 双砂轮架外圆磨床 双砂轮架外圆磨床 曲轴主轴颈磨床 曲轴键槽专用铣床 卧式组合机床 转塔车床 钻床 曲轴平衡机床 九江平衡机 曲轴抛光机床 曲轴抛光机床 H089 5R磨床 4R磨床 4R磨床 4R磨床 H089 H089 4R磨床 XQ703 DV-58 CB3450 Z-3050 QLDP-100 BQK-60 B2-033 EQF-463 双砂轮架外圆磨床 F49104 4.2.6 轴类零件分析
本次参观的轴类零件有曲轴和凸轮轴，它们采用的材料为45钢和40Cr等，要求要有一定的强度和刚度，加工的工艺要求很高，要先加工端面和打中心孔定位，才能加工轴类零件的中心部分。整个加工要涉及到粗车、精车、粗磨、精磨、钻孔、淬火、回火还有些要加工键槽等。涉及到的加工机床有车床、铣床、钻床、
第 14 页 共 29 页
磨床等主要的加工车床。加工的难点是轴颈的加工、轴上孔的加工，特别是斜孔的加工。 4.3 其它零件 4.3.1 连杆
连杆是发动机的重要零件。它的作用是连接曲轴和活塞，把作用在活塞
顶面的膨胀气体所作的功传给曲轴，推动曲轴旋转，从而将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。
连杆在工作时进行复杂的摆动运动，同时还承受活塞传来的气体压力和
往复运动本身摆动运动时产生的惯性力的作用，且这些作用力的大小和方向是不断变化的。因此要求连杆应具有足够的强度、刚度和冲击韧性，同时为减轻惯性力的影响，应尽量减轻重量。
连杆由大头、小头和杆身等部分组成，如图4.3.1所示。连杆的工艺特
点是：外形复杂，加工时不易定位；大、小头由细长的杆身连接，抗弯刚性差，易变形；尺寸、形状和位置精度及表面质量要求较高。上述工艺特点决定了连杆的加工工艺复杂，基准选择要合理，以减少定位误差；加紧力的方向和作用点要使变形最小；粗、精加工要分开，减少变形对精度的影响。连杆的材质一般采用45钢，大批量生产时采用模锻制坯。毛坯有两种形式：整体锻件和分开锻件。整体锻件大头孔锻成椭圆形，保证切开后镗孔的余量均匀。
图4.3.1连杆零件图
连杆加工工艺过程如表4.3.1
表4.3.1连杆加工工艺
工序 5 10 工序名称 毛坯检查 铣两端面 对应的加工设备 — 四轴龙门铣床 第 15 页 共 29 页
15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 镗小头孔 铣小头斜面 小头孔倒角 粗镗大头下半圆 车大头外圆 粗镗大头上半圆 拉杆盖侧定位面及螺栓螺母座面 钻阶梯油孔 铣断 粗磨对口面 钻螺栓孔 扩杆盖栓座面沉孔并倒角 锪对口面出杆盖螺栓孔沉孔 精磨连杆杆盖对口面 沿对口面处大头孔内侧倒角 扩铰杆盖螺栓孔 铣瓦槽 清洗 连杆配对并装配 自动拧紧 精磨两端面 精镗小头底孔，粗镗大头孔 大头孔倒角 压衬套 称重去重去毛刺 精镗大头孔，精镗衬套孔 去毛刺 退磁 立式镗床 铣床 立式铣床 立式镗床 车床 立式镗床 卧式拉床 立式钻床 卧式铣床 平面磨床 组合钻床 立式钻床 立式钻床 平面磨床 立式钻床 立式钻床 卧式铣床 清洗机 钳工台 螺母扳手机 平面磨床 立式钻床 立式钻床 液压机 称重仪及钳工台 金刚镗床 钳工台 退磁机 第 16 页 共 29 页