曲軸是發(fā)動(dòng)機的關(guān)鍵部件,其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機的質(zhì)量與壽命。曲軸的質(zhì)量狀態(tài)直接決定柴油機的運行質(zhì)量和安全水平。曲軸彎扭變形后若繼續使用,將加速曲軸連桿機構的磨損,甚至使曲軸產(chǎn)生裂紋和斷裂。因此,在發(fā)動(dòng)機修理中,必須對其進(jìn)行檢驗。在發(fā)動(dòng)機組裝前發(fā)現曲軸彎曲度已超過(guò)技術(shù)標準,就不應同軸瓦勉強組裝,若彎曲度超標的曲軸配裝上主軸瓦后,工作中就會(huì )出現曲軸在轉動(dòng)時(shí)半周緊半周松的狀況,曲軸就會(huì )對軸瓦產(chǎn)生一種附加壓力,其結果是軸瓦加快磨損,以致發(fā)生軸瓦燒損事故。
1.曲軸彎扭的原因
(1)曲軸在修磨加工時(shí),裝卡定位不當,磨床本身精度不高。
(2)發(fā)動(dòng)機超負荷運轉,連續“爆燃”,工作不平穩,使各軸頸受力不均勻。
(3)曲軸軸承和連桿軸承間隙過(guò)大,松緊不一,造成主軸頸中心不重合,運轉時(shí)受沖擊。
(4)發(fā)動(dòng)機發(fā)生軸承燒壞和抱住曲軸時(shí),曲軸將出現彎曲和扭轉。
(5)曲軸軸向竄動(dòng)過(guò)大,或活塞連桿組重量不一,相差過(guò)大。
(6)點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早,或經(jīng)常有1~2個(gè)火花塞工作不良,使發(fā)動(dòng)機運轉不平衡,曲軸受力不均勻。
(7)曲軸的平衡被破壞,或曲軸連桿組以及飛輪的平衡被破壞;曲軸過(guò)度磨損,強度、剛度不足,或由于裝配不當而產(chǎn)生彎扭。
(8)曲軸材質(zhì)不佳,或曲軸長(cháng)期不合理的放置造成變形。
(9)汽車(chē)起步行駛時(shí),放松離合器踏板動(dòng)作過(guò)快,接合時(shí)不柔和?;蛴脹_力啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,使曲軸受到突然扭轉。
(10)行車(chē)中使用緊急制動(dòng),或在發(fā)動(dòng)機動(dòng)力不足的情況下,用高擋低速勉強行駛。
2.曲軸彎扭的檢驗
(1)曲軸彎曲的檢驗
檢驗前需先將曲軸擦洗干凈,將曲軸的兩端放在檢驗平板的V形架上,或用頂針頂住曲軸兩端的中心孔將其頂在車(chē)床上,以前后端未發(fā)生磨損部分為基面(前端以正時(shí)齒輪軸頸,后端以裝飛輪的凸緣)校對中心水平后,用百分表進(jìn)行測量。測量時(shí),百分表的量頭對準曲軸中間的一道(被檢驗曲軸的主軸頸個(gè)數為單數時(shí))或兩道(被檢驗曲軸的主軸頸個(gè)數為雙數時(shí))曲軸軸頸,用手慢慢轉動(dòng)曲軸一圈后,百分表上所指的最大和最小的兩個(gè)讀數之差的1/2,即為曲軸的彎曲度。
測量時(shí),不可將百分表的量頭放在軸頸的中間,而應放在軸頸的一端,否則,由于軸頸不同圓,而對曲軸的彎曲量作出不正確的結論。必須指出,這樣測量的結果,因為牽涉到兩端軸頸失圓所增加的誤差,故為一近似值。因為失圓和彎曲的方向往往并不重合。
彎曲度多用彎曲擺差來(lái)表示,彎曲擺差為彎曲度的兩倍,其擺差一般不超過(guò)0. 10 mm。曲軸中間軸頸中心彎曲如不超過(guò)0. 05 mm時(shí),可不加修整;如超過(guò)0.05~0. 10 mm時(shí),可以結合軸頸磨削一并予以修正;如超過(guò)0. 10 mm時(shí),則須加以校正。
(2)曲軸扭轉的檢驗
曲軸彎曲檢驗以后,將連桿軸頸(如1、6,或2、5,或3、4軸頸)轉到水平位置,用百分表測出相對應的兩個(gè)連桿軸頸的高度差,即為扭轉度。曲軸扭轉一般很微小,可在修磨曲軸軸頸時(shí)予以修正。
3.曲軸彎扭的校正
(1)冷壓校正
一般是在壓力機上進(jìn)行,校正時(shí),先將曲軸放置在壓力機工作平板的V形塊上,并在壓力機的壓桿與曲軸之間墊以銅皮或鉛皮,以免壓傷曲軸與壓桿的接觸面。壓力作用的方向要與曲軸彎曲的方向相反,壓力要分段緩慢的增加,曲軸在校正后往往會(huì )發(fā)生“彈性變形”和“后效”,所以在校正時(shí)的反向壓彎量一般要比彎曲量大。如鍛制中碳鋼曲軸彎曲變形在0. 10 mm左右時(shí),壓校彎曲度大約為3~4 mm(即為原彎曲度的30~40倍),在1~2 min之內即可校正;而對同樣彎曲的球墨鑄鐵曲軸,壓校時(shí)大約為原彎曲度的10~15倍,即可基本校正。當曲軸彎曲度較大時(shí),應分多次進(jìn)行,以防壓彎度過(guò)大而使曲軸折斷,尤其是球墨鑄鐵更容易折斷。校正后加熱至180~220℃,保持5~6h,以防發(fā)生“彈性變形”和“后效”。
操作時(shí),再將所壓軸頸的另一面放上百分表,借以觀(guān)察校正時(shí)的反向壓彎量。校正后的曲軸允許有微量的反向彎曲。經(jīng)冷壓校正的曲軸,還應在曲軸臂處用手錘輕輕敲擊后再進(jìn)行檢查,以減小冷壓所產(chǎn)生的應力。
(2)冷作校正
用球形手錘敲擊曲柄的邊緣表面,使其產(chǎn)生塑性變形來(lái)校正曲軸。敲擊部位根據曲軸彎曲的方向而定。敲擊力增大時(shí)冷作的深度增加,校正效果明顯。但在同一位置敲擊次數不應超過(guò)3次,否則會(huì )降低校正效果。
冷作校正的原理:在曲軸冷作區表層金屬被擠壓,體積縮小,因而產(chǎn)生殘余壓縮應力,與冷作層附近的金屬層則相應產(chǎn)生拉伸應力,在這些應力的作用下,曲柄產(chǎn)生變形。整個(gè)曲軸的彎曲就依靠曲柄幾個(gè)側面冷作變形而產(chǎn)生的總變形來(lái)校正。
冷作法校正曲軸具有效果穩定,不降低曲軸疲勞強度等優(yōu)點(diǎn)。但冷作校正只適用于彎曲量不大于0.3~0.5 mm的曲軸。
1.曲軸彎扭的原因
(1)曲軸在修磨加工時(shí),裝卡定位不當,磨床本身精度不高。
(2)發(fā)動(dòng)機超負荷運轉,連續“爆燃”,工作不平穩,使各軸頸受力不均勻。
(3)曲軸軸承和連桿軸承間隙過(guò)大,松緊不一,造成主軸頸中心不重合,運轉時(shí)受沖擊。
(4)發(fā)動(dòng)機發(fā)生軸承燒壞和抱住曲軸時(shí),曲軸將出現彎曲和扭轉。
(5)曲軸軸向竄動(dòng)過(guò)大,或活塞連桿組重量不一,相差過(guò)大。
(6)點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早,或經(jīng)常有1~2個(gè)火花塞工作不良,使發(fā)動(dòng)機運轉不平衡,曲軸受力不均勻。
(7)曲軸的平衡被破壞,或曲軸連桿組以及飛輪的平衡被破壞;曲軸過(guò)度磨損,強度、剛度不足,或由于裝配不當而產(chǎn)生彎扭。
(8)曲軸材質(zhì)不佳,或曲軸長(cháng)期不合理的放置造成變形。
(9)汽車(chē)起步行駛時(shí),放松離合器踏板動(dòng)作過(guò)快,接合時(shí)不柔和?;蛴脹_力啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,使曲軸受到突然扭轉。
(10)行車(chē)中使用緊急制動(dòng),或在發(fā)動(dòng)機動(dòng)力不足的情況下,用高擋低速勉強行駛。
2.曲軸彎扭的檢驗
(1)曲軸彎曲的檢驗
檢驗前需先將曲軸擦洗干凈,將曲軸的兩端放在檢驗平板的V形架上,或用頂針頂住曲軸兩端的中心孔將其頂在車(chē)床上,以前后端未發(fā)生磨損部分為基面(前端以正時(shí)齒輪軸頸,后端以裝飛輪的凸緣)校對中心水平后,用百分表進(jìn)行測量。測量時(shí),百分表的量頭對準曲軸中間的一道(被檢驗曲軸的主軸頸個(gè)數為單數時(shí))或兩道(被檢驗曲軸的主軸頸個(gè)數為雙數時(shí))曲軸軸頸,用手慢慢轉動(dòng)曲軸一圈后,百分表上所指的最大和最小的兩個(gè)讀數之差的1/2,即為曲軸的彎曲度。
測量時(shí),不可將百分表的量頭放在軸頸的中間,而應放在軸頸的一端,否則,由于軸頸不同圓,而對曲軸的彎曲量作出不正確的結論。必須指出,這樣測量的結果,因為牽涉到兩端軸頸失圓所增加的誤差,故為一近似值。因為失圓和彎曲的方向往往并不重合。
彎曲度多用彎曲擺差來(lái)表示,彎曲擺差為彎曲度的兩倍,其擺差一般不超過(guò)0. 10 mm。曲軸中間軸頸中心彎曲如不超過(guò)0. 05 mm時(shí),可不加修整;如超過(guò)0.05~0. 10 mm時(shí),可以結合軸頸磨削一并予以修正;如超過(guò)0. 10 mm時(shí),則須加以校正。
(2)曲軸扭轉的檢驗
曲軸彎曲檢驗以后,將連桿軸頸(如1、6,或2、5,或3、4軸頸)轉到水平位置,用百分表測出相對應的兩個(gè)連桿軸頸的高度差,即為扭轉度。曲軸扭轉一般很微小,可在修磨曲軸軸頸時(shí)予以修正。
3.曲軸彎扭的校正
(1)冷壓校正
一般是在壓力機上進(jìn)行,校正時(shí),先將曲軸放置在壓力機工作平板的V形塊上,并在壓力機的壓桿與曲軸之間墊以銅皮或鉛皮,以免壓傷曲軸與壓桿的接觸面。壓力作用的方向要與曲軸彎曲的方向相反,壓力要分段緩慢的增加,曲軸在校正后往往會(huì )發(fā)生“彈性變形”和“后效”,所以在校正時(shí)的反向壓彎量一般要比彎曲量大。如鍛制中碳鋼曲軸彎曲變形在0. 10 mm左右時(shí),壓校彎曲度大約為3~4 mm(即為原彎曲度的30~40倍),在1~2 min之內即可校正;而對同樣彎曲的球墨鑄鐵曲軸,壓校時(shí)大約為原彎曲度的10~15倍,即可基本校正。當曲軸彎曲度較大時(shí),應分多次進(jìn)行,以防壓彎度過(guò)大而使曲軸折斷,尤其是球墨鑄鐵更容易折斷。校正后加熱至180~220℃,保持5~6h,以防發(fā)生“彈性變形”和“后效”。
操作時(shí),再將所壓軸頸的另一面放上百分表,借以觀(guān)察校正時(shí)的反向壓彎量。校正后的曲軸允許有微量的反向彎曲。經(jīng)冷壓校正的曲軸,還應在曲軸臂處用手錘輕輕敲擊后再進(jìn)行檢查,以減小冷壓所產(chǎn)生的應力。
(2)冷作校正
用球形手錘敲擊曲柄的邊緣表面,使其產(chǎn)生塑性變形來(lái)校正曲軸。敲擊部位根據曲軸彎曲的方向而定。敲擊力增大時(shí)冷作的深度增加,校正效果明顯。但在同一位置敲擊次數不應超過(guò)3次,否則會(huì )降低校正效果。
冷作校正的原理:在曲軸冷作區表層金屬被擠壓,體積縮小,因而產(chǎn)生殘余壓縮應力,與冷作層附近的金屬層則相應產(chǎn)生拉伸應力,在這些應力的作用下,曲柄產(chǎn)生變形。整個(gè)曲軸的彎曲就依靠曲柄幾個(gè)側面冷作變形而產(chǎn)生的總變形來(lái)校正。
冷作法校正曲軸具有效果穩定,不降低曲軸疲勞強度等優(yōu)點(diǎn)。但冷作校正只適用于彎曲量不大于0.3~0.5 mm的曲軸。



