工业是国民经济的基本产业,发动机是众多机械设备的核心,在工程生产中应用广泛,发动机的制造水平是国家工业水平的标志之一。工业生产对发动机性能要求不断提高,对发动机制造工艺的要求也不断提升,尤其对曲轴孔的加工精度提出了更高的要求。曲轴孔是柴油发动机加工和装配的主要基准要素之一,其加工精度对曲轴工作性能有很大的影响。曲轴孔加工前需将曲轴箱和气缸体使用螺栓进行装配,加工后拆卸螺栓并二次把合后,会出现曲轴孔变形、接合面错位等问题,进而会导致曲轴孔与轴瓦接触处产生应力集中,引起轴瓦接触疲劳失效的问题。为了研究二次把合变形结构原因,抑制曲轴孔变形,本文建立了曲轴孔二次把合过程的有限元仿真模型,对剖分式轴承孔的变形特性进行了定量计算,提出了评判曲轴孔错位变形量新方法,通过实验验证了建模过程的正确性和仿真结果的有效性。研究了预紧力矩、摩擦系数、定位销约束等因素对曲轴孔二次把合错位变形的影响。获得实际变形的加载条件和动态过程,揭示二次把合过程应力诱导圆孔的弹塑性变形机理。针对二次把合变形的工艺原因,进行了工艺试验和结构力学测试,实测了曲轴孔圆周节点三坐标值,计算了曲轴孔变形量和接合面错位变形量。测量了曲轴孔接合面两侧的应变值,计算了接合面两侧节点的主应力大小和方向。基于分形理论对曲轴箱接合面进行摩擦学研究,测量了滑移面的粗糙度与性状参数,揭示了接合面表面形貌的分形特征。计算了分形维数和特征尺度系数并代入球形微凸体接触分析计算模型,研究了接合面摩擦系数对错位变形量的影响。本文综合分析了接合面错位变形的结构原因和工艺原因,提出了解决曲轴孔二次把合变形的工艺改进方案和结构改进方案,获得了满足实际生产的二次把紧的工艺和加载条件,解决二次把紧曲轴孔的变形大的难题。改进工艺和原始工艺相比,二次把合过程曲轴孔变形平均改善31.90%。改进方案已进行生产验证并通过企业验收,获得了企业开具的生产应用证明。