Пистонный стержАнализ функции, структуры и процесса изготовления ключевого компонента двигателя

 

В качестве основного элемента передачи двигателей и гидравлических систем поршн стержней выполняет двойные задачи преобразования мощности и передачи движения.Его конструкция, выбор материалов и технология обработки напрямую влияют на эффективность эксплуатации и срок службы оборудования.В данной статье будет проведен углубленный анализ функциональных характеристик, технологии изготовления и промышленного применения поршневого стержня.

 

I. ВведениеОсновные функции и структурные характеристики поршневого стержня

Поршинный стерж (также известный как соединительный стерж) является ключевым компонентом в двигателе, который соединяет поршн и коленчатый вал.Благодаря своей жесткой структуре он преобразует переходящее линейное движение поршня в вращательное движение коленкового вала, реализуя передачу и преобразование механической энергии.В гидравлических или пневматических системах поршня также выполняет задачу передачи силы, гарантируя, что приводный механизм точно выполняет действия толкания и тяги.

Чтобы удовлетворить требования высокой прочности и легкого веса, поршненный стерж, как правило, принимает I-образную конструкцию поперечного сечения.Эта структура может уменьшить избыточность материалов, обеспечивая при этом жесткость на изгибе, эффективно уменьшая движущую инерцию.Основные материалы включают среднеуглеродистую сталь, легированную сталь и закаленную и закаленную сталь.После того, как они сформированы с помощью ковки или валовой ковки, они должны пройти точную обработку и термическую обработку для обеспечения точности размеров и механических свойств.

 

II. См.Ключевые производственные процессы и технологии обработки поверхностей

1.Формирование и обработка

Процесс ковки может устранить внутренние дефекты в металле и очистить зерна, улучшая общую прочность.Во время стадии обработки прямость тела стержня и шероховатость поверхности должны строго контролироваться.Обычно значение Ra должно быть менее 0,4 мкм, чтобы уменьшить движущее трение.

2.Укрепление тепловой обработки

Затушение и закаление (затушение + высокотемпературное закаление) является основным процессом для улучшения комплексных механических свойств.Это позволяет материалу получить однородную структуру сорбита, учитывая как прочность, так и вязкость.В некоторых рабочих условиях для повышения твердости поверхности требуется нитридная обработка.

3.Процессы обработки поверхностей

- Высокоскоростное ударное

- Процесс качения: Основываясь на принципе рабочего закаления, на поверхности образуется плотный закаленный слой, снижая шероховатость до уровня Ra ниже 0,2 мкм и одновременно улучшая износостойкость и коррозионную стойкость.

 

III.Требования к производительности и промышленные приложения

Поршинный стерж должен соответствовать нескольким показателям производительности:

- Механические свойства: прочность на растяжение ≥800 МПа, прочность на протяжении ≥600 МПа

- Стабильность: Анализ сдвига требуется, когда соотношение стройности превышает 20: 1.

- Прочность: износостойкие покрытия могут продлить срок службы более чем до 100 000 циклов.

Его применение охватывает множество промышленных областей:

1.Энергетическая техника: автомобильные двигатели, дизельные генераторы

2.Гидравлические цилиндры, пневматические приводы

3.Тяжелое оборудование: гидравлические цилиндры для строительной техники, выбросные механизмы для машин для литья с ливкой

4.Прецизное производство: направляющие рельсы станков ЧПУ, трансмиссионные валы печатных машин

 

IV.Тенденции технологического развития

С растущим спросом на легкий вес, титановые сплавы и композиты из углеродного волокна начали использоваться в высококачественных областях.Технологии цифровой обработки (такие как пятиосевая шлифовка) могут контролировать форму и положение допуска в пределах ± 005 мм, а лазерная обложка технология может ремонтировать изношенные детали, снижая затраты на техническое обслуживание.

В качестве основной среды механической трансмиссии, оптимизированная конструкция поршненного стержня напрямую влияет на энергоэффективность оборудования.В будущем, с прогрессом материаловедения и технологии производства, его несущая способность и срок службы будут еще больше улучшены, способствуя развитию промышленного оборудования в направлении высокой эффективности и интеллектуального направления.