平衡轴壳体工艺分析
重型卡车悬架平衡轴装配工艺研究
悬架是保证重型卡车平稳运行的重要部分，起着 传递力和扭矩的作用，一般由弹性元件、导向元件、减 震器及横向稳定器等部分组成，如图 1（a）所示。按 照弹性元件的不同，国内重卡悬架主要分为板簧悬架、 橡胶悬架、空气悬架等，目前，后两种悬架是新型悬架 的发展方向。作为重要的承力部件，悬架的装配控制尤 为重要，笔者结合工作实际，就某型号重卡悬架的平衡 轴装配技术进行了深入研究。
符号 意义 计算公式 符号 意义
包容件
d 内径
112mm
D 包容件外径
x公式 152mm 320MPa
图 1 整体式平衡轴悬架
E 弹性模量 1.54×105MPa
m
包容件内外 m=D / d =1.36
径之比
1 悬架组成
p 装配面压 力
σ
t
2
max
由于尺寸链 1 和尺寸链 2 是关联尺寸链，经过可以 通过局部尺寸加严，来保证装配尺寸。大支架安装孔距 d 是机加工尺寸，可以通过模具保证，将其尺寸公差提 高至 ±0.1mm，这样可以保证大支架的安装孔距 b 的 尺寸公差为 ±0.5mm，从而保证板簧中心距 a 发的尺寸 公差在 ±1mm 设计要求内。通过设计专用的间距，对 上述相关尺寸进行过程检验，确保装配的质量。 2.3 确定装配工艺
a）三维图
b）局部装配图
表 1 大支架与平衡轴过盈间隙计算表
1.O 型圈 2. 防尘罩 3. 油封 4. 间隔衬套 5. 平衡轴 6. 常闭式通气塞 7. 螺塞 8. 壳盖 9. 止动垫圈 10. 锁紧 螺母 11. 大螺母 12. 角接触轴承 13. 调整垫圈 14. 弹
轴的工艺设计分析
轴的工艺设计分析
轴是一种常见的机械零部件，用于传递力和转动运动，承载受力。
在进行轴的工艺设计分析时，需要考虑以下几个方面：
1. 材料选择：轴通常采用金属材料制作，如钢或铸铁等。
在选择材料时，需要考虑轴的工作环境、受力情况以及使用要求，以确保轴具有足够的强度和刚度。
2. 结构设计：轴的结构设计包括轴的直径、长度、圆角半径等参数的确定。
对于承受较大的转矩和受力的轴，通常会采用大直径和短长度的设计，以增加轴的强度和刚度。
3. 加工工艺：轴的加工工艺包括车、铣、镗、磨等工艺。
在进行加工时，需要根据轴的形状、精度要求和加工设备的能力等因素综合考虑，选择合适的加工工艺。
4. 热处理：轴通常需要进行热处理，以改善其机械性能。
常见的热处理方法包括淬火、正火、回火等，根据轴的材料和使用要求选择合适的热处理方法。
5. 表面处理：轴的表面通常需要进行处理，以提高其耐磨性和降低摩擦系数。
常见的表面处理方法包括镀铬、镀镍、喷涂等，根据轴的使用要求选择合适的表面处理方法。
6. 组装和调试：在轴的设计过程中，还需要考虑轴与其他零部件的配合和组装情况。
轴的设计要确保与其他零部件的配合尺寸合适，以保证整个机械系统的正常运行。
在完成轴的加工和表面处理后，还需要进行组装和调试，以确保轴的运转平稳、无杂音。
总之，轴的工艺设计分析需要考虑材料选择、结构设计、加工工艺、热处理、表面处理、组装和调试等多个方面，以确保轴具有良好的强度、刚度和耐磨性，满足机械系统的使用要求。
商用车平衡轴壳有限元分析
Ｋｅ ｒ ｓ Ｅ ｕ ｌ ｉ ｇ Ｓ ｓ ｅ ｓｏ ｙｗｏ ｄ ： ｑ ａ ｉ ｎ ｕ ｐ ｎ ｉｎ； Ｂａ ａ ｃｎ ｈ ｆ Ｓ ｅ ｌ Ｆ ｎ ｔ ｌｍｅ ｔ ｎ ｌ ｓｓ Ｓ ｒｎ ｔ ｚ ｌｎ ｉ ｇ Ｓ ａ ｈ ｌ； ｉ ｉ ｅｅ ｎ ａｙ ｉ ； ｔｅ ｇ ｈ ｔ ｅ ａ
・
设计 ・ 计算 ・ 研究 ・
商用车平衡轴 壳有 限元分析
谷 雪松
（ 陕西 重 型 汽 车 有 限公 司 ） 摘 要 ：汽 车悬 架 是 衔 接 车 桥 与 车 架 ，保 证 车 辆 正 常 平 稳 行 驶 的系 统 ，属 于 汽 车 的关 键 总 成 。平 衡 悬 架 中 的平
衡轴壳作为板簧 的承载机构和载荷传递机构 ， 设计 中对其强度及变形有较高 的要求 。基于某型车平衡悬架 的 在 平衡轴 壳进行 了静强度分析 ，基于分析结果给 出了改进建议及结论 。
旦失效 将会 出现 意料 不到 的破 坏 。对 ６ 、６ ×４ ×６和８ ×４ 驱动 型式 的车辆 多采用 后 平衡 的连 接件 ， 结构 强度和 衡 轴 壳一 方面 承受Ｚ 其 向载 荷 （ 轴荷 ） 一方面 承受 ，另
变 形直接 影 响整个 悬架 系统 的稳 定性 。 于重 型 商 侧 向力 （ 向载荷 与横 向加速 度之 乘积 ） 对 Ｚ ，对 于单根
的稳 定性 。
本文 以有 限元分 析 为手段 ， 究平 衡轴 壳在 额 研 定载 荷作 用下 的静 强度 ，基 于 Ｈ ｐ ｒ ｅ ｈ Ｒ ｄ ｏ ｓ ｙ ｅ ｍ ｓ／ ａ ｉ ｓ 平 台进 行 静 强度 分 析 计 算 ，考 察 平 衡 轴 壳 的可 靠 性 。这种 分析 方法 是成 熟且科 学 的 ，已得 到较 多 的
轴类零件工艺及质量分析6
三、轴类工件的车削质量分析
圆度超差 1.产生原因 （1）车床主轴间隙太大 （2）毛坯余量不均匀，切削过程中背吃刀 量变化太大 （3）工件用两顶尖装夹时，中心孔接触不 良，或后顶尖得不紧，或前后顶尖生产径向 圆跳动
三、轴类工件的车削质量分析
2.防御方法 （1）车削前检验主轴间隙，并调整合适。 如主轴轴承磨损严重，则需更换轴承 （2）半精车后再精车 （3）工件用两顶尖装夹时，必须松紧适当， 若回转顶尖生产径向圆跳动，需及时修理或 更换
2-2 轴类工件的车削工艺及质量分析
一、轴类零件的车削工艺分析
一般考虑以下几个方面： （1）用两顶尖装夹车削轴类工件，至少要装夹3 次，即粗车第一端，调头再粗车和精车另一端，最 后精车第一端。 （2）车短小的工件，一般先车某一端面，这样便 于确定长度方向的尺寸。车铸锻件时，最好先适当 倒角后再车削，这样刀尖就不易碰到型砂和硬皮， 可避免车刀损坏。 （3）轴类工件的定位基准通常选用中心孔。加工 中心孔时，应先车端面后钻中心孔，以保证中心孔 的加工精度。
四、减小工件表面粗糙度值的方法
5.防止和减小振纹 （1）机床方面调整车床主轴间隙，提高轴承精度； 调整滑板楔铁，使间隙小于0.04mm，并使移动平 稳轻便。 （2）刀具方面合理选择刀具几何参数，经常保持切 削刃光洁和锋利。增加刀具的装夹刚度。 （3）（工件方面增加工件的装夹刚度，例如装夹时 不宜悬伸太长，细长轴应采用中心架跟刀架支撑）
一、轴类零件的车削工艺分析
（7）工件车削后还需磨削时，只需粗车或 半精车，并注意留磨削余量。
二、轴类工件车削工艺分析示例
车削工艺分析
二、轴类工件车削工艺分析示例
（1）由于轴各台阶之间的直径相差不大， 所以毛坯可选须经过磨削，而对车削 要求不高，故可采用一夹一顶的装夹方法。 但是必须注意。工件毛坯两端不能先钻中心 孔，应该将一端车削后，再在另一端搭中心 架，钻中心孔。
某四缸柴油机平衡轴壳体断裂原因分析及改进
某四缸柴油机平衡轴壳体断裂原因分析及改进魏云腾;胡洪涛;刘金濮;邱继虎【摘要】某四缸柴油机在可靠性试验中出现平衡轴壳体断裂，对壳体进行模态分析，发现壳体刚度不足，模态频率低，在平衡轴不平衡量产生的旋转惯性力交变负荷下，发生断裂。
通过优化壳体结构，提升模态频率。
改进后样件通过了可靠性试验，解决了平衡轴壳体断裂问题。
%The balance sh aft housing break in four cylinder diesel engine reliability experiment process, modal analysis for balance shaft housing. Find out the stiffness insufficient, modal frequency low, balance shaft of unbalanced mass generate rotation inertia alternating load, then the break happened. Optimized the structure of the housing, promote modal frequency.Passed the reliability experiment, problem was solved.【期刊名称】《柴油机设计与制造》【年(卷),期】2016(022)001【总页数】4页(P37-40)【关键词】柴油机;平衡轴;壳体;断裂;模态【作者】魏云腾;胡洪涛;刘金濮;邱继虎【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心，河北保定071000; 河北省汽车工程技术研究中心，河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心，河北保定071000; 河北省汽车工程技术研究中心，河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心，河北保定071000; 河北省汽车工程技术研究中心，河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心，河北保定071000; 河北省汽车工程技术研究中心，河北保定071000【正文语种】中文近年来，由于搭载柴油机的SUV动力性、经济性的优势明显，受到越来越多消费者的欢迎。
平衡轴壳技术特点
平衡轴壳技术特点
嘿，你知道平衡轴壳吗？这玩意儿可有着超厉害的技术特点呢！
平衡轴壳就像是机器的稳定器呀！想象一下，一台机器在高速运转
的时候，如果没有平衡轴壳，那会是怎样的乱颤呀！就好比一辆车没
有了平稳的底盘，开起来那不得颠得七荤八素的。
它的一个重要特点就是能让机器运行得超级平稳。
比如说，在发动
机里，有了平衡轴壳，那发动机工作时的抖动就会大大减少，感觉就
像是给发动机穿上了一双安稳的鞋子。
“哎呀，这发动机咋这么安静稳
定呢？”这不就是平衡轴壳的功劳嘛！
而且呀，平衡轴壳的精度要求那是相当高的。
这就跟做一件精细的
工艺品似的，差一点都不行！要是精度不够，还怎么起到完美的平衡
作用呢？“这可不能马虎呀！”
它还特别耐用呢！你想想，机器长时间运转，要是平衡轴壳不耐用，那得多麻烦呀！“总不能隔三差五就换一个吧！”所以它得禁得住时间
的考验。
在制造平衡轴壳的时候，那可是需要很高的技术水平和工艺的。
工
人们得像对待宝贝一样精心打造，每个细节都不能放过。
“师傅们，可
得加油呀！”
平衡轴壳真的是机器中不可或缺的一部分呀！它让机器能够稳定、高效地工作，为我们的生活和生产带来了极大的便利。
没有它，很多机器恐怕都没法好好运转啦！所以呀，可别小看了这小小的平衡轴壳哦！它的技术特点真的太重要啦！。
发动机平衡轴产品工艺优化改造
发 动 机 平衡 轴 产 品 工 艺优 化 改 造
战淑 红
（ 春 汽车工 业高 等专 科 学校 ， 长 吉林 长春 １０ １ ） ３０ １ 摘 要： 简单 介绍 了美 国福 特 ３ ９４ ２ 发 动 机 平 衡 轴 的加 工 工 艺 ， 点 介 绍 了 如 何 利 用 丰 田生 产 方 式 ．／ ． Ｌ 重 （Ｐ ） Ｔ Ｓ —一 精 益生产 理念 ， 使用 山积表对 生产 线 的节拍 均衡 提 出 问题 ， 而 详 细 阐述 了生产 线产 品 进 加工 工艺 的试验 、 优化 过 程。进 而通 过改 善前后 的 山积表 对 比 ， 验证 了汽 车零 件大批 量加 工 中 ， 生产
件加 工质量 和汽 车零部 件批 量生产 管 理起 到积极 的促 进作用 。本 文介 绍 了如何 充分 利用 先进 的生 产管 理手
２ ０万件 ， 在供货初期 ， 没有显现 出来产能 的不足。随 着 时间推移 ， 员熟 练程度 提高 ， 人 平衡 轴订货 量每 月递
增 。 以当时 的班次 、 产 量 ， 货产量 的进 一步提 高给 班 订 供货 造成较 大压 力 。鉴 于 此 种情 况 ， 切 实 寻 找影 响 要
５ 李美芳 ． Ｉ Ｃ ＭＳ及其发展趋势． 现代制造工程 ，０ ５ ９ ：１ ２ ０ （ ） １３～１５ １
６ 李伯虎 ， 国忠． Ｉ Ｓ应用示范工程年 回顾与展望 ， 戴 ＣＭ 计算机集成 制
造 系统 ，０ ５ ６ ：２～１ ２０ （ ） １ ８
７ 顾冠群 ， 经 ， 冯 汪芸． Ｉ ＣＭＳ技术 及其 在 我 国的应 用． 电子 工程 师 ，
传 送带 。
的工序操作者等待时间稍长 ；２ 物 流不顺 畅， （） 个别序 与序之间产 品堆积 ；３ 设备利用率不均衡 ， （） 造成有的
【CN209800992U】发动机平衡轴壳体【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920237539.7(22)申请日 2019.02.25(73)专利权人 长城汽车股份有限公司地址 071000 河北省保定市朝阳南大街2266号(72)发明人 张振 胡洪涛 刘逢 魏云腾 马卫平 (74)专利代理机构 石家庄旭昌知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 13126代理人 张会强(51)Int.Cl.F16M 1/026(2006.01)F01M 11/00(2006.01)(54)实用新型名称发动机平衡轴壳体(57)摘要本实用新型提供了一种发动机平衡轴壳体，该发动机平衡轴壳体包括一体成型的壳体本体，且该壳体本体包括相间隔、并排布置的至少三个轴承座，和设置在轴承座的两侧上的连接横梁，连接横梁用于对应侧的各轴承座之间的串连的，及用于供主动轴和从动轴安装的平衡轴安装孔，以及用于将润滑油输送至任意平衡轴安装孔的润滑油道。
本实用新型所述的发动机平衡轴壳体，采用一体成型的壳体本体，其相比现有技术中采用上壳体与下壳体装配的方式，具有便于加工的优点，同时还有利于壳体强度与模态的提高；并且，仅通过连接横梁连接各轴承座，可使壳体本体的中部形成镂空结构，从而有效降低壳体的重量，并降低生产成本。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 209800992 U 2019.12.17C N 209800992U权 利 要 求 书1/1页CN 209800992 U1.一种发动机平衡轴壳体，其特征在于：包括一体成型的壳体本体(1)，且所述壳体本体(1)包括：轴承座，相间隔的并排布置的至少三个；连接横梁(103)，于所述轴承座的两侧分别设置，以构成对应侧的各所述轴承座之间的串连；平衡轴安装孔，具有贯穿各所述轴承座设置的主动轴安装孔(107)，以及相邻于所述主动轴安装孔(107)、于所述壳体本体(1)的一端贯穿部分所述轴承座设置的从动轴安装孔(108)；润滑油道，具有位于所述轴承座的一侧、并沿各所述轴承座排列方向延伸的主油道，以及构造于各所述轴承座上的与所述主油道连通的分油道，且各所述轴承座上的所述分油道构成与设置在该轴承座上的任意所述平衡轴安装孔之间的连通。
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度70±5
低速逻辑阀开阀 度7±3 浇铸温度
650±30℃ 冷却时间24±5S
1次/模
2020/10/18
汇报人：***
12
三、加工工艺介绍
7.去浇口、毛刺翻边
1）用木锤去除浇口，浇口处不允许严重崩入、砂孔
8.制程检验
1）表面不允许裂纹、欠铸、冷隔等影响产品缺陷 2）气孔、缩孔使用X光检测，对比缺陷图谱
9.去毛刺
1）去除分型线，各边、孔口及顶杆位置毛刺
2020/10/18
汇报人：***
13
三、加工工艺介绍
10.抛丸
1）不得有漏抛、过抛，铸件不得跌落变形
11.毛坯入库前终检
1）表面不允许拉伤、粘模、冷隔等影响产品性能的缺陷； 去除表面毛刺
12.入库
13.时效（放置时间不少于一周）
2020/10/18
2XM10螺栓
汇报人：***
19
三、加工工艺介绍
19.组合机加工
1）φ31（+0.021/0） 2）位置度0.06/0.1
圆柱度0.01
2020/10/18
汇报人：***
20
三、加工工艺介绍
20.清洗
21.终检
22.包装 23.成品入库
2020/10/18
汇报人：***
21
课程回顾
一．平衡轴壳体简介 二．加工工艺流程图 三．加工工艺介绍
抗拉强度 硬度 ≥228Mpa ≥74.1 万能试验 万能试验 硬度计
机
机
2020/10/18
汇报人：***
8
三、加工工艺介绍
2.储存
1）按照FIFO要求进行储存 2）防止铝锭氧化和受潮受潮 3）颜色标识、防止混料
3.熔化/精炼
工作 内容
工艺 要求
领料
配料
ADC12 新料≥60% 回炉料≤40%
2020/10/18
汇报人：***
22
谢谢大家
2020/10/18
mm
模具温度180-230℃ 射出增压时间8±3S
射出高速位置 400±10mm
射出增加位置 480±10mm
射出蓄压器压力 95±10kg/cm^2
增压蓄压器压力 195±10kg/cm^2 射出原点位置802mm
工艺参数 （平衡轴上壳体）
800T压铸机
颗粒 剂
模具温度180-230℃ 1次/ 射出增压时间8±3S 模
射出高速位置 678±20mm
射出增加位置 725±20mm
射出蓄压器压力 128±10kg/cm^2
增压蓄压器压力 135±10kg/cm^2 射出原点位802mm
2020/10/18
汇报人：***
11
三、加工工艺介绍
6.压铸
验收 项目
产 品 要 求
配比
水：脱模剂 =（100128）：1
定量
控制料 柄厚度 30±10
平衡轴下壳体
作用： 1.支撑主、从动轴 2.提供润滑油路 3.与发动机缸体连接
平衡轴上壳体 ED01平衡轴壳体总成
2020/10/18
汇报人：***
4
目录
一．平衡轴壳体简介 二．加工工艺流程图 三．加工工艺介绍 四．课程回顾
2020/10/18
汇报人：***
5
二、加工工艺流程图
进料验收→ 材料存储→ 熔化/精炼 → 转运→ 保温→ 压 铸→去浇口、毛刺翻边→制程检验→ 去毛刺→ 毛坯入库 前终检→ 入库→ 时效→ 接收毛坯→机加工→ 气密性检 测→ 装配 → 机加工→ 清洗→ 终检→ 包装→ 成品入 库→ 出货
平衡轴壳体工艺分析
课程用时：45分钟 讲 师： 日 期：
目录
一．平衡轴壳体零部件简介 二．加工工艺流程图 三．加工工艺介绍 四．课程回顾
2020/10/18
汇报人：***
2
目录
一．平衡轴壳体零简介 二．加工工艺流程图 三．加工工艺介绍 四．课程回顾
2020/10/18
汇报人：***
3
一、平衡轴壳体简介
16.去毛刺、清洗 17.气密性检测（只针对平衡轴上壳体）
100%对油道进行水试试验，目视壳体漏气情况。
水试
2020/10/18
气试
汇报人：***
18
三、加工工艺介绍
18.组装
1）安装定位销 2）拧紧M8螺栓力矩21-27N.M
拧紧M10螺栓力矩44-50N.M
安装定位销
6XM8螺栓
2020/10/18
汇报人：***
15
三、加工工艺介绍
15.机加工--平衡轴下壳体
2020/10/18
汇报人：***
16
三、加工工艺介绍
15.机加工--平衡轴上壳体
1）φ11（+0.018/0）、 φ14（+0.018/0） 2）平面度0.05 3）64.8（+0.05/0）
2020/10/18
汇报人：***
17
三、加工工艺介绍
汇报人：***
14
三、加工工艺介绍
14.接收毛坯
1）表面不允许拉伤、粘模、冷隔、缺肉等影响产品性能的缺陷
15.机加工--平衡轴下壳体
1）定位销孔φ11（0.004/-0.016） 2）平面度0.05 3）定位孔到轴瓦键槽 的距离215.5±0.1、 98±0.1、 85.5±0.1
2020/10/18
2020/10/18
汇报人：***
6
目录
一．平衡轴壳体简介 二．加工工艺流程图 三．加工工艺介绍 四．课程回顾
2020/10/18
汇报人：***
7
三、加工工艺介绍
1.进料验收
验收项目 产品要求
材质 ADC12
外观 化学成分
表面不得 按照 有霉斑、 JISH5302熔渣、夹 2000
杂等
伸长率 ≥1.4%
5.保温
工作内容 保温温度 炉膛清理
液面清理
化学成分
工艺要求 650±30℃
清理杂物
清理炉口氧化 除渣剂0.1-
物
0.4%
2020/10/18
汇报人：***
10
三、加工工艺介绍
6.压铸
验收 项目
产 品 要 求
配比
水：脱模 剂=（100128）：1
定量
工艺参数 （平衡轴下壳体）
560T压铸机
控制料 柄厚度 30±10
mm
工艺参数
工艺参数
颗粒剂
（平衡轴下壳体） （平衡轴上壳体）
560T压铸机
800T压铸机
射出停止位置 802±10mm 增压逻辑阀开阀度
2.02±0.5 高速逻辑阀开阀度
5.2±0.5
低速逻辑阀开阀度 5.0±0.5 浇铸温度 650±30℃
冷却时间10±2S
射出停止位置 802±10mm 增压逻辑阀开阀
2020/10/18
铝液 温度
740±20℃
炉内 除渣
除渣剂 0.1-0.4%
化学 成分
JISH530 2-2000
精炼、 除渣
精炼剂 0.2-0.5% 除渣剂 0.2-0.5% 精炼除渣 时间5-15
分钟
汇报人：***
铝水液 面清理 清理铝 液表面 氧化物
9
三、加工工艺介绍
4.转运
1）8分钟内完成转运，防止铝液飞溅