等离子弧喷涂内孔旋汽缸轻量化论文.doc

等离子弧内孔旋转喷涂技术的研究及装置设计【摘要】 为了减轻汽车的质量,降低燃油的消耗,研究开发了一种新的热喷涂技术等离子弧内孔旋转喷涂技术,用于喷涂汽车发动机汽缸内壁,来取代在汽缸内镶嵌铸铁缸套的传统方法。本文设计的喷涂系统是一种针对于直径为70mm以上的发动机铝合金汽缸内壁进行喷涂的等离子喷涂系统,并利用Auto CAD和Solid works绘图软件对该装置的零件图及装配图进行设计。本文主要介绍该装置的设计过程,包括升降机构的设计,旋转机构的设计,枪体结构的设计,供应喷涂所需的水、电、气结构的设计以及各个部件之间的连接,还要简单介绍等离子内孔旋转喷涂技术的工作原理,发展前景及国内外的发展动态。等离子内孔旋转喷涂工艺的原理可简单地描述为：高速旋转的主轴带动等离子喷枪旋转,水、电、气通过旋转装置的主轴向下输送至喷枪,主轴可以上下移动并旋转,实现对汽缸内孔360度的喷涂,在汽缸内壁沉积防腐和耐磨涂层。在汽车行业中,等离子弧涂层可以使活塞环和汽缸内壁的摩擦系数明显减少20%-30%；依据喷涂材料的不同,使耐磨性系数从3提高到10,还可以减少2%-4%的燃料消耗。等离子弧内孔旋转喷涂技术增强了汽缸内壁的耐磨性和润滑性,延长了发动机的使用.更多还原【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.更多还原 【关键词】 等离子弧喷涂； 内孔； 旋转； 汽缸； 轻量化； 【Key words】 Plasma Arc Spraying； Internal Bore； Rotate； Cylinder； Lightweight； 摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 绪论 11-20 1.1 热喷涂技术的定义和分类 11-12 1.1.1 热喷涂的过程 11-12 1.1.2 热喷涂技术的应用 12 1.1.3 热喷涂技术的特点 12 1.2 等离子喷涂 12-18 1.2.1 等离子及等离子弧的产生 14-15 1.2.2 等离子弧的压缩效应 15 1.2.3 等离子喷涂设备 15-17 1.2.4 等离子弧的特点 17-18 1.3 课题研究的目的及内容 18-20 1.3.1 课题研究的目的及意义 18 1.3.2 课题研究的内容 18-20 第二章 等离子弧内孔旋转喷涂技术概述 20-27 2.1 等离子弧内孔旋转喷涂基本原理及结构 20-22 2.1.1 等离子内孔旋转喷涂的工作原理 20-21 2.1.2 等离子内孔旋转喷涂装置的基本结构 21-22 2.2 国内外内孔热喷涂的研究动态 22-26 2.3 等离子内孔旋转喷涂技术的发展前景 26-27 第三章 旋转机构的设计 27-29 3.1 旋转机构的组成和作用 27-28 3.2 旋转机构的尺寸及电动机的选择 28-29 第四章 升降机构设计 29-36 4.1 升降机构的组成和作用 29-32 4.1.1 旋转主轴的结构设计 29-30 4.1.2 轴承的选择 30 4.1.3 轴承座的结构和尺寸 30-31 4.1.4 轴承及轴承座和旋转主轴安装图 31-32 4.2 精密线性模组选择 32-36 4.2.1 精密线性模组结构图 32-33 4.2.2 精密线性模组优点及性能特点 33-36 第五章 进气及水电段结构的设计 36-44 5.1 进气段结构的设计 36-39 5.1.1 进气段的作用 36 5.1.2 进气段结构的设计 36-37 5.1.3 气段外环结构及尺寸 37-38 5.1.4 进气段外环的密封及固定 38 5.1.5 内环的剖面图 38-39 5.2 水电段结构的设计 39-44 5.2.1 水电段结构的作用 39 5.2.2 水电段结构 39-40 5.2.3 水电段外环结构的设计 40-41 5.2.4 水电段内环结构的设计 41-42 5.2.5 水电段之间的绝缘问题 42-44 第六章 等离子喷涂枪的枪体结构设计 44-55 6.1 电压、电流的选择 44 6.2 等离子喷涂枪的结构设计 44-52 6.2.1 喷枪的概要介绍 44-45 6.2.2 阴极的选择和阴极固定方式的设计 45-46 6.2.3 阳极(喷嘴)的设计 46-48 6.2.4 喷枪送丝方式的设计 48 6.2.5 绝缘体的设计 48 6.2.6 喷枪冷却水路的设计 48-50 6.2.7 喷枪气路的设计 50 6.2.8 喷枪的密封设计 50 6.2.9 喷枪上枪体的设计 50-51 6.2.10 端盖的设计 51 6.2.11 外送丝管支架及旋转连接机构的设计 51-52 6.2.12 连接方式的设计 52 6.3 枪体的加工装配 52-55 6.3.1 枪体的加工 52-53 6.3.2 枪体的装配