齿轮油泵轴的失效分析及优化设计（有设计图纸）.doc

课题名称 齿轮油泵轴的失效分析及优化设计 专业名称 机械制造及其自动化 学生姓名 专业班级 学生学号 指导老师 设计时间：2006年2月1日--2006年5月31日 摘 要 随着汽车工业的蓬勃发展，对汽车及其零部件的安全可靠性要求也就不断发展提高，作为汽车发动机的心脏部件油泵，一旦.出现故障，轻则造成汽车抛锚，重则造成车毁人亡，给人类的生命财产带来严重的危害。而齿轮油泵轴的断裂又是油泵最容易失效的方式之一。近几年来，随着油泵凸端喷射压力不断提高，轴断裂现象更为频繁发生，‘占不仅给油泵生产厂商带来巨大的经济损失，还严重地损害了油泵生产厂商的社会信誉。因此尽快找出轴断裂的原因并提出相应的改进措施迫在眉睫，具有重要的经济效益及社会效应。本课题就是分析研究齿轮油泵轴断裂失效的原因并提出了对策。本文运用失效分析程序图及失效分析鱼骨图的方法，从原材料、加工工艺过程和设计强度等角度出发，对齿轮油泵轴的疲劳断裂失效原因首次进行了详细地剖析并提出了一些相应的改进措施。通过宏观和微观断口分析，确定凸轮轴的断 关键词:轴，表面涂防,断裂分析，网状碳化物，疲劳强度， 目 录 绪论---------------------------------------------11 1.1油泵的发展历史及国内外现状----------------------------12 1.2油泵系统----------------------------------------------12 1.2.1油泵的作用-----------------------------------------12 1.2.2油泵的组成及工作原理-------------------------------12 1.3机械失效模式及分析-----------------------------------14 1.3.1机械失效模式--------------------------------------14 1.3.2机械断裂失效的危害性-------------------------------15 1.3.3失效分析的步骤及方法------------------------------16 1.4小结-------------------------------------------------17 第2章 轴-------------------------------------------------19 2.1轴的结构及工况---------------------------------------19 2.1.1 凸轮轴的结构-------------------------------------19 2.1.2 凸轮轴的工况-------------------------------------20 2.2轴的技术条件------------------------------------------20 2.2.1 冷加工主要技术要求-------------------------------21 2.2.2 热处理技术要求-----------------------------------21 2.3轴的加工过程-------------------------------------------24 2.4小结--------------------------------------------------25 第3章 应力分析-------------------------------------------25 3.1强度校核原始条件---------------------------------------25 3.2轴扭矩计算---------------------------------------------25 3.2.1 计算工况-------------------------------------------25 3.2.2 凸轮轴受力分析-------------------------------------26 3.2.3 外载荷与惯性力Pj计算-----------------------------27 3.3弯矩的计算-------------------------------------------28 3.3.1 侧向力