等離子弧噴涂內孔旋汽缸輕量化論文.doc

等離子弧內孔旋轉噴涂技術的研究及裝置設計【摘要】 為了減輕汽車的質量,降低燃油的消耗,研究開發(fā)了一種新的熱噴涂技術等離子弧內孔旋轉噴涂技術,用于噴涂汽車發(fā)動機汽缸內壁,來取代在汽缸內鑲嵌鑄鐵缸套的傳統(tǒng)方法。本文設計的噴涂系統(tǒng)是一種針對于直徑為70mm以上的發(fā)動機鋁合金汽缸內壁進行噴涂的等離子噴涂系統(tǒng),并利用Auto CAD和Solid works繪圖軟件對該裝置的零件圖及裝配圖進行設計。本文主要介紹該裝置的設計過程,包括升降機構的設計,旋轉機構的設計,槍體結構的設計,供應噴涂所需的水、電、氣結構的設計以及各個部件之間的連接,還要簡單介紹等離子內孔旋轉噴涂技術的工作原理,發(fā)展前景及國內外的發(fā)展動態(tài)。等離子內孔旋轉噴涂工藝的原理可簡單地描述為：高速旋轉的主軸帶動等離子噴槍旋轉,水、電、氣通過旋轉裝置的主軸向下輸送至噴槍,主軸可以上下移動并旋轉,實現(xiàn)對汽缸內孔360度的噴涂,在汽缸內壁沉積防腐和耐磨涂層。在汽車行業(yè)中,等離子弧涂層可以使活塞環(huán)和汽缸內壁的摩擦系數(shù)明顯減少20%-30%；依據噴涂材料的不同,使耐磨性系數(shù)從3提高到10,還可以減少2%-4%的燃料消耗。等離子弧內孔旋轉噴涂技術增強了汽缸內壁的耐磨性和潤滑性,延長了發(fā)動機的使用.更多還原【Abstract】 In order to reduce the mass of vehicle and minimize the consumption of fuel,a new thermal spray technologyinternal rotating plasma arc spraying technology has been researched and developed,which is used in spraying cylinder bore of engine and replace the traditional method of inlaying cast iron cylinder liner in the cylinder.This paper presents the spraying system is design for spray cylinder bore of aluminium alloy engine which its diameter is above 70mm,and design the assembly parts graph of.更多還原 【關鍵詞】 等離子弧噴涂； 內孔； 旋轉； 汽缸； 輕量化； 【Key words】 Plasma Arc Spraying； Internal Bore； Rotate； Cylinder； Lightweight； 摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 緒論 11-20 1.1 熱噴涂技術的定義和分類 11-12 1.1.1 熱噴涂的過程 11-12 1.1.2 熱噴涂技術的應用 12 1.1.3 熱噴涂技術的特點 12 1.2 等離子噴涂 12-18 1.2.1 等離子及等離子弧的產生 14-15 1.2.2 等離子弧的壓縮效應 15 1.2.3 等離子噴涂設備 15-17 1.2.4 等離子弧的特點 17-18 1.3 課題研究的目的及內容 18-20 1.3.1 課題研究的目的及意義 18 1.3.2 課題研究的內容 18-20 第二章 等離子弧內孔旋轉噴涂技術概述 20-27 2.1 等離子弧內孔旋轉噴涂基本原理及結構 20-22 2.1.1 等離子內孔旋轉噴涂的工作原理 20-21 2.1.2 等離子內孔旋轉噴涂裝置的基本結構 21-22 2.2 國內外內孔熱噴涂的研究動態(tài) 22-26 2.3 等離子內孔旋轉噴涂技術的發(fā)展前景 26-27 第三章 旋轉機構的設計 27-29 3.1 旋轉機構的組成和作用 27-28 3.2 旋轉機構的尺寸及電動機的選擇 28-29 第四章 升降機構設計 29-36 4.1 升降機構的組成和作用 29-32 4.1.1 旋轉主軸的結構設計 29-30 4.1.2 軸承的選擇 30 4.1.3 軸承座的結構和尺寸 30-31 4.1.4 軸承及軸承座和旋轉主軸安裝圖 31-32 4.2 精密線性模組選擇 32-36 4.2.1 精密線性模組結構圖 32-33 4.2.2 精密線性模組優(yōu)點及性能特點 33-36 第五章 進氣及水電段結構的設計 36-44 5.1 進氣段結構的設計 36-39 5.1.1 進氣段的作用 36 5.1.2 進氣段結構的設計 36-37 5.1.3 氣段外環(huán)結構及尺寸 37-38 5.1.4 進氣段外環(huán)的密封及固定 38 5.1.5 內環(huán)的剖面圖 38-39 5.2 水電段結構的設計 39-44 5.2.1 水電段結構的作用 39 5.2.2 水電段結構 39-40 5.2.3 水電段外環(huán)結構的設計 40-41 5.2.4 水電段內環(huán)結構的設計 41-42 5.2.5 水電段之間的絕緣問題 42-44 第六章 等離子噴涂槍的槍體結構設計 44-55 6.1 電壓、電流的選擇 44 6.2 等離子噴涂槍的結構設計 44-52 6.2.1 噴槍的概要介紹 44-45 6.2.2 陰極的選擇和陰極固定方式的設計 45-46 6.2.3 陽極(噴嘴)的設計 46-48 6.2.4 噴槍送絲方式的設計 48 6.2.5 絕緣體的設計 48 6.2.6 噴槍冷卻水路的設計 48-50 6.2.7 噴槍氣路的設計 50 6.2.8 噴槍的密封設計 50 6.2.9 噴槍上槍體的設計 50-51 6.2.10 端蓋的設計 51 6.2.11 外送絲管支架及旋轉連接機構的設計 51-52 6.2.12 連接方式的設計 52 6.3 槍體的加工裝配 52-55 6.3.1 槍體的加工 52-53 6.3.2 槍體的裝配