中文摘要：

着眼于曲轴滚压设备和工艺参数设计、滚压强化效果评价等工程问题和加工硬化层深度难以评价等理论问题，从运动学、力学角度系统地建立了曲轴滚压关键参数设计理论，提出了曲轴滚压刀具结构参数、运动参数和载荷参数等滚压基本工艺参数的设计准则或方法，建立了确定最佳滚压参数的正交试验和神经网络法，对曲轴滚压强化的表面硬化层的深度和残余应力进行了理论预测和试验验证，研究了滚压工艺参数对残余应力与变形层分布及数值上的影响，提出了通用化的分析模块划分方法、模型参数化方法和系统实现方法，将滚压强化和强度分析模型融合成统一的分析模型并提出了考虑强化效应的曲轴有限元建模与显式动力分析方法，基于有限元和虚拟样机技术对曲轴系进行了固有力学特性和受迫振动分析，研究了载荷与滚压残余变形量之间的非线性关系。本项目为工程上滚压工艺参数、刀具结构参数设计和滚压强化效果科学评价提供了方法和依据，提出的圆弧接触线回转体摩擦传动运动学建模和优化设计方法、加工硬化层深度的软性系数描述方法以及有限单元形函数推导的新方法是机械传动和机械强度领域的理论创新，本项目形成的研究成果具有重要的理论和工程意义。