1．連桿

    連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中傳遞動(dòng)力的重要零件，它主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷。因此，在設(shè)計(jì)連桿時(shí)應(yīng)首先保證其具有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，顯然為了增加連桿的強(qiáng)度和剛度不能簡(jiǎn)單地加大結(jié)構(gòu)尺寸，因?yàn)樵黾舆B桿重量會(huì)使慣性力相應(yīng)增加，所以連桿設(shè)計(jì)的一個(gè)重要要求是在盡可能輕巧的結(jié)構(gòu)下保證足夠的強(qiáng)度和剛度。連桿應(yīng)力集中即最常發(fā)生失效的部位在靠近大頭孔中心兩側(cè)轉(zhuǎn)接圓角處。

    以連桿疲勞安全系數(shù)為量的指標(biāo)，為滿足強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)要求，且重量最輕的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化方案就是在對(duì)無論是鍛造、鑄造或粉末冶金連桿進(jìn)行任何鏜孔機(jī)加工前，先進(jìn)行拋丸/噴丸強(qiáng)化，這樣可以避免屏蔽孔穴增加的額外成本。強(qiáng)化前后都不需要對(duì)連桿做其他的預(yù)處理或后處理。

2．曲軸

    通常情況下，曲軸所有的軸頸面變化轉(zhuǎn)接圓角都需要進(jìn)行拋丸/噴丸強(qiáng)化。這其中包括軸承軸頸和曲柄銷。曲柄銷軸承圓角是應(yīng)力集中的地方，最大應(yīng)力發(fā)生在曲柄銷過渡圓角的底部，因?yàn)楫?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)，曲柄銷位于上止點(diǎn)的位置。應(yīng)力分析確定了曲柄銷過渡圓角經(jīng)常是裂紋的啟裂部位，且向鄰近的主軸承圓角擴(kuò)展，直至造成整個(gè)曲軸的破壞性斷裂失效。

    大量的試驗(yàn)證明，無論是鍛造中碳鋼曲軸、鑄鋼曲軸還是球墨鑄鐵曲軸或奧貝球鐵曲軸，拋丸/噴丸強(qiáng)化都是提高工件抗疲勞性能和延長使用壽命的有效方法。在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，曲軸所承受的載荷主要是彎曲／扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷，彎曲疲勞破壞是曲軸失效的最常見形式，而在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率較大、曲軸承受扭矩較大的情況下，扭轉(zhuǎn)疲勞破壞則成為主要失效形式。對(duì)某柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸試片進(jìn)行疲勞比較試驗(yàn)，材料是Armco 17～10Ph不銹鋼。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)強(qiáng)化的曲軸和經(jīng)拋丸/噴丸強(qiáng)化的曲軸，在經(jīng)過10億次的交變應(yīng)力載荷作用后，測(cè)得的疲勞強(qiáng)度分別為293MPa和386MPa，這說明經(jīng)過拋丸/噴丸強(qiáng)化，曲軸的疲勞強(qiáng)度提高了約30%。