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1、五邑大学本科毕业设计摘要摩托车连连杆滚针针轴承的的运动及及受力状状态比较较复杂，现针对某某型号发发动机的的连杆滚滚针轴承承失效样样品作失效分分析。分分析表明明承受载载荷过大大，滚针针的表面面应力分分布不均均，保持持架和连连杆的结结构强度度和耐磨磨性不足足等原因因是连杆杆滚针轴轴承发生生早期失失效的主主要因素素。针对对产品的的失效原原因，提提出滚针针的凸度度技术以以消除滚滚针的边边缘效应应，提出出保持架架和连杆杆的热处理理技术以以改善保保持架和和连杆的的抗疲劳劳能力和和耐磨性性等工艺艺改进方方案，协协助生产产厂家改改进产品品性能并并提高其其使用寿寿命。关键词滚滚针轴承承；失效效分析；工艺改改进；
2、摩摩托车AbsttracctMotiion of mottorccycle connnecctinng rrod neeedlee beeariing andd foorcee itt beearss arre vveryy coompllicaatedd.Foor aa moodell off thhe eengiine connnecctinng rrod neeedlee beeariing faiilurre ssamppless foor ffailluree annalyysiss.Annalyysiss shhoweed tthatt thhe bbearringg looad
3、is tooo laargee, uunevven disstriibuttionn off neeedlle ssurffacee sttresss, thee caage andd thhe cconnnecttingg rood oof aa laack of strructturaal sstreengtth aand weaar rresiistaancee duue tto eearlly ffailluree off thhe cconnnecttingg rood nneeddle beaarinng mmainn faactoors.Reaasonns ffor proodu
4、cct ffailluree occcurrs, raiise thee crrownn neeedlle ttechhnollogyy, hheatt trreattmennt oof tthe cagge aand thee coonneectiing rodd teechnnoloogy, ussed to impprovve tthe neeedlee off thhe Edgee efffecct andd too raaisee thhe ccagee annd tthe connnecctinng rrods rresiistaancee too faatiggue andd w
5、eear ressisttancce, etcc. pproccesss immproovemmentt prrogrram to hellp mmanuufaccturrerss immproove prooducct pperfformmancce aand inccreaase itss seerviice liffe.KeywworddsNeeedlle rrolller beaarinngsFFailluree AnnalyysissProocesss IImprroveemenntmootorrcyccle目录摘要IAbsttracctIII第1章绪绪论11.1 课题的的提出111
6、.2 本课题题国内状状况41.3 滚动轴轴承国内内外状况况与研究究方法661.4 三轮摩摩托车的的国内市市场状况况7本章小结结8第2章连连杆滚针针轴承失失效分析析92.1 连杆滚滚针轴承承接触疲疲劳失效效102.1.1点蚀蚀102.1.2 疲疲劳剥落落112.1.3 影影响疲劳劳失效的的因素1122.2 磨损失失效1332.2.1 磨磨粒磨损损132.2.2 粘粘着磨损损142.3 烧伤损损坏1552.4 塑性变变形失效效162.5 微观分分析1772.6 连杆滚滚针轴承承的润滑滑182.6 连杆滚滚针轴承承失效总总结2002.7 轴承的的寿命计计算211本章小结结22第3章连连杆滚针针轴承改
7、改进方法法研究2233.1连连杆滚针针轴承工工作时的的运动及及受力分分析2333.1.1运动动分析2233.1.2受力力分析2233.2滚滚针轴承承263.2.1 滚滚针的标标准2663.2.2 滚滚针凸度度对轴承承寿命的的影响2273.2.3 滚滚针凸度度的合理理设计2273.2.4 目目前设计计在存在在的问题题293.2.5 改改进意见见293.2.6滚针针的凸度度计算设设计3003.3 滚针轴轴承保持持器3223.3.1保持持架的锁锁针3223.3.2 “M”型保持持架3333.3.3 “K”型保持持架3333.3.4 保保持架径径向定位位353.3.5 保保持架表表面处理理353.3.
8、6 滚滚针和保保持器的的热处理理36本章小结结37第4章连连杆滚针针轴承的的工艺改改进措施施384.1 滚针的的工艺改改进措施施384.1.1滚针针的凸度度加工3384.1.2 对对数型凸凸度滚针针超精研研导辊的的设计与与加工3394.2 滚针轴轴承保持持架的工工艺改进进措施4434.2.1 锁锁针部位位主参数数的确定定434.2.2 保保持架表表面处理理454.3 连杆滚滚针轴承承的游隙隙454.3.1 影影响轴承承径向工工作游隙隙的因素素454.3.2 轴轴承径向向游隙的的合理选选择4774.3.3 MM型保持持架的渗渗碳工艺艺47本章小结结48第五章连连杆滚针针轴承现现阶段改改进后的的效
9、果4495.1 滚针轴轴承的改改进4995.2 连杆的的改进552本章小结结58第六章连连杆滚针针轴承的的有限元元分析5596.1 滚针轴轴承的有有限元分分析5996.2 连杆的的有限元元分析662本章小结结64结论655参考文献献66致谢6771第1章 绪论1.1 课题的的提出三轮摩托托车作为为一种运运输机械械，适用用于城乡乡之间的的中、短短途运输输，由于于该类车车体积小小、价格格低、操操作简便便、方便便实用，从而深深受广大大农民和和城乡个个体劳动动者的喜喜爱。近近年来，随着城城乡道路路建设质质量的不不断提高高，对车车辆驾驶驶舒适性性要求也也逐渐从从路面转转向了车车辆自身身，而发发动机作作为
10、直接接与驾驶驶者接触触的部件件，对驾驾驶的舒舒适性和和安全性性的影响响是不言言而喻的的。三轮摩托托车与二二轮摩托托车在使使用上的的主要区区别是行行驶速度度较低：一般三三轮摩托托车在道道路上行行驶时最最高时速速为300km/h。而而二轮摩摩托车在在城市道道路上行行驶时最最高时速速为500 kmm/h，在封闭闭的机动动车专用用道路和和公路上上行驶时时最高时时速为660 kkm/hh。三轮摩托托车常用用于运载载重物，较二轮轮摩托车车负荷高高。考虑虑用途和和使用环环境，一一些厂家家直接选选用首选选排量较较大的发发动机，如1225 mml、1150 ml的发发动机，功率大大，动力力强劲，比较适适合载重重
11、和长途途行驶。但是，我我国某些些三轮摩摩托车的的质量在在出厂前前根本没没有完善善的质量量保证体体系对其其进行保保证，在在市场上上销售，质量问问题较多多，如发发动机故故障、车车架断裂裂、断轴轴、制动动失灵、油路起起火等大大的质量量问题。 其主要原原因是：企业为为满足消消费者对对三轮摩摩托车高高承载、低油耗耗的使用用需求和和追求利利润，对对整车局局部外形形和发动动机型式式进行了了变型设设计，如如风冷改改水冷，扩缸等等。尤为为严重的的是，将将某1225mll发动机机扩缸后后（有风风冷机型型，有水水冷机型型），变变成1550mll排量发发动机，装到原原设计为为1500ml排排量的摩摩托车上上，属于于典
12、型的的小马拉拉大车。这些小小排量发发动机只只经过简简单的扩扩缸（即即加大活活塞、活活塞环、活塞销销和气缸缸）等进进行改变变。而没没有对其其他如曲曲柄连杆杆组件、曲轴箱箱及主轴轴承等支支撑件、运动零零件进行行认真的的分析研研究和改改进。发发动机完完全没有有储备功功率和扭扭矩，使使发动机机始终处处于高速速、高温温、高负负荷状态态下运转转，提前前消耗了了发动机机的动能能，使机机件严重重磨损，最终造造成发动动机使用用寿命大大大缩短短。图1-11 曲柄柄连杆总总成作为三轮轮摩托车车发动机机中重要要的部件件的曲柄连连杆总成成（图1-1），其质质量好坏坏直接关关系到三三轮摩托托车驾驶驶舒适性性、安全全性和工
13、工作可靠靠性。曲柄连杆杆总成是是三轮摩摩托车发发动机中中的一个个重要部部件，其其中受力力较大、工艺复复杂、制制造精度度要求高高的是带带圆柱滚滚子的滚滚针轴承承，如图图1-22。滚针轴轴承是带带圆柱滚滚子的滚滚子轴承承，相对对其直径径，滚子子既细又又长(滚滚子长度度为直径径的310倍倍，直径径一般不不大于5mmm )，这种滚滚子称为为滚针。尽管具具有较小小的截面面，滚针针轴承仍仍具有较较高的负负荷承受受能力，因此，特别适适用十径径向空间间受限制制的场合合。图1-22 滚针针轴承近几年，随着中中央富农农政策和和西部大大开发战战略的实实施，三三轮摩托托车已成成为农民民朋友致致富的“好帮手手”。三轮轮
14、摩托车车承载能能力适中中，道路路适应性性强，既既适用于于农户自自产自销销式的小小规模经经营，又又适用干干短途载载客，是是农民增增加收人人的重要要工具。在乡镇和和农村，三轮摩摩托车成成了更多多农民替替代牛车车和自行行车的代代步工具具，快捷捷、方便便、价位位低、操操作简单单的特点点，正好好迎合了了农村的的消费需需求。三三轮摩托托车在客客、货运运输方面面发展迅迅速，也也使许多多城市下下岗职工工纷纷加加人了这这种投资资小、见见效快、技术要要求不高高的经营营队伍。货运三三轮摩托托车在农农村和城城镇得到到了广泛泛使用。在实际使使用过程程中，三三轮摩托托车驾驶驶员经常常出现装装载货物物超载或或超员载载人等违
15、违规现象象，从而而发动机机超负荷荷运转，造成发发动机过过热停机机或曲柄柄连杆总总成损坏坏等故障障的产生生。如曲曲柄连杆杆总成中中滚针轴轴承组件件的滚针针轴承润润滑不良良、滚针针磨损、保持架架破坏、连杆大大头内壁壁损坏等等失效情情况。此此外还有有：(11)曲轴轴断裂，行驶途途中曲柄柄轴突然然断裂，打坏曲曲轴箱，造成整整台发动动机报废废；(22)连杆杆断裂，导致活活塞、缸缸体、曲曲轴箱损损坏；(3）活活塞销断断裂，导导致活塞塞、连杆杆、缸体体损坏；(4）曲曲轴明显显弯曲变变形，造造成主轴轴承报废废，需更更换等。三轮摩托托车发动动机在实实际使用用过程中中出现的的损坏发发生过载载失效和和疲劳破破坏的主主要部分分是发动动机的曲柄连连杆滚针针轴承装装置（见见图1-3，图图1-44，图1-5，图图1-66）。图1-33 连杆杆滚针轴轴承失效效样品图1-44
