曲軸圓角滾壓變形分析及校直專家系統(tǒng)的研究.pdf

1、曲軸作為典型的非均質(zhì)結(jié)構(gòu)的零件,尺寸過渡處存在應(yīng)力集中.大量理論研究和實踐表明,曲軸的疲勞破壞大多發(fā)生在曲柄與主軸頸、連桿軸頸的過渡圓角處.為了提高其疲勞強度必須對曲軸的這些部位實施滾壓強化工藝,然而曲軸彎曲剛度低,經(jīng)過滾壓強化后易變形,若對它再進行一次彎曲校直,則原來經(jīng)過滾壓產(chǎn)生的壓應(yīng)力將消失,失去了滾壓強化的意義.只能采取校直滾壓工藝,即對曲軸的某些部位用不同的滾壓力再進行校直滾壓,直到測量的曲軸的不直度合要求為止.由于曲軸的形狀復(fù)

2、雜,由理論計算確定曲軸的校直滾壓力和校直部位存在較大誤差,需要根據(jù)各種曲軸變形情況下校直滾壓實驗數(shù)據(jù)編制校直專家系統(tǒng),曲軸校直滾壓需在該專家系統(tǒng)指導(dǎo)下工作.本論文結(jié)合曲軸圓角滾壓強化和校直智能加工系統(tǒng)的研究課題,對曲軸圓角滾壓中的工藝參數(shù)進行了研究;用ANSYS 工程軟件對曲軸圓角滾壓中的變形規(guī)律進行分析求解;運用三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立曲軸圓角滾壓校直的網(wǎng)絡(luò)模型,同時對曲軸滾壓校直神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的程序設(shè)計進行探討.具體做了以下幾個方面的

3、工作:1、曲軸圓角滾壓工藝參數(shù)如滾壓力、滾壓圈數(shù)、滾壓速度等的確定,以及它們對曲軸疲勞強度的影響.2、利用ANSYS有限元分析軟件分別建立曲軸連桿軸頸、主軸頸圓角滾壓模型,進行變形分析計算.繪出曲軸圓角滾壓后的位移云圖,確定滾壓后主軸頸的跳動量,Von Mises等效應(yīng)力云圖,Von Mises等效應(yīng)變云圖等.通過有限元分析找出曲軸圓角滾壓的變形規(guī)律,為曲軸滾壓校直工藝提供指導(dǎo),并為校直專家系統(tǒng)的編制提供參考.3、對曲軸圓角滾壓變形的數(shù)

4、學(xué)模型及滾壓校直工作機理進行了探討.結(jié)合曲軸圓角滾壓校直的實踐,深入地研究了曲軸在恒定壓力下滾壓校直規(guī)律,即如何確定曲軸在恒定壓力下校直滾壓方位和滾壓力的大小,為曲軸滾壓校直專家系統(tǒng)的建立提供依據(jù),并就專家系統(tǒng)的產(chǎn)生式規(guī)則、總數(shù)據(jù)庫的建立以及控制策略進行了分析探討.4、考慮到理論分析計算的局限性,曲軸滾壓變形規(guī)律的復(fù)雜性,本文結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的基本原理與結(jié)構(gòu).運用三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立曲軸圓角滾壓校直模型,探討如