致发动机曲轴弯扭变形原因,不可凑合使用

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楼主 2019-11-02 14:41:39
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德尔福

曲轴是发动机的主要部件,其功用是承受连杆传来的力,并由此产生曲轴绕其本身轴线旋转的力矩。它通过飞轮将扭矩传递给拖拉机的传动系统 。使拖拉机行走。同时还驱动配气机构,其他辅助装置。发动机曲轴工作中要承受气体作用力,往复惯性力和旋转惯性力以及它们所产生力矩,曲轴处于交变应力状态。因此。弯扭变形是曲轴工作中常发生的故障,曲轴弯扭变形后若继续使用,将加速曲轴连杆机构的磨损,甚至使曲轴产生裂纹和断裂,因此 在发动机修理中,必须对此进行检验 发现曲轴有弯扭变形要及时进行维修,不可凑合使用,以免酿成大的事故。

1 曲轴弯扭变形原因

1.1曲轴轴瓦装配不当

曲轴两端主轴瓦上紧力不一致。曲轴轴颈或轴承座孔轴线不在同一直线上,使曲轴工作中受力不匀,经常振动而发生弯扭变形。曲轴主轴瓦和连杆轴瓦与轴颈的间隙过大,曲轴工作中会受到径向冲击;曲轴端隙过大,运转时前后移动,使曲轴受到轴向冲击。

1.2活塞和轴瓦故障

活塞在气缸中卡住/发动机发生烧瓦、抱轴,都将使曲轴受力严重不均衡而产生弯曲或扭曲变形。

1.3曲轴动平衡被破坏

活塞或连杆重量不一致 相差过大。超过允许范围;发动机运转不平稳。各轴颈受力不均匀;点火时间不准确,过早或过迟,或经常有一只或两只气缸不工作,使发动机运转不平衡,曲轴受力不均匀;曲轴连杆组以及曲轴与飞轮的平衡遭破坏。

1.4操作错误

汽车起步行驶时。放松离合器踏板 动作过于迅速,接合不柔和。或利用冲力启动发动机。使曲轴受到突然的猛击;在发动机动力不足的情况下或高速挡在低速下勉强行驶;发动机经常发生不正常的燃烧,使曲轴受到突然冲击性负荷而变形;驾驶中紧急制动。使曲轴突然受到很大扭力,促使曲轴弯、扭;发动机突然加速。或超负荷运转,使曲轴过分地受到振动。

1.5曲轴自身不足

曲轴材质的不佳。有缩孔和夹渣、杂质。或由于制造和加工上的缺陷,或曲轴过度磨损、超细(修磨时过分缩小)。强度、刚度不足,或由于装配不当。而产生弯曲和扭转。

2 曲轴变形度检验

2.1曲轴弯曲度检验

曲轴直线度检验时,一般是利用V形铁在平台上进行测量。对于较小曲轴也可以在机床上进行测量,检验时,将曲轴清洗干净,擦干后,将曲轴第一道、最后一道主轴颈用V形块支承 将百分表触针抵在中间主轴颈上轴承沟槽未磨损部位。慢慢转动曲轴(应避开油孔位置),找出反映在百分表上的最小读数,转动表盘使表针对零。再把曲轴转动180°,这时百分表读数即为曲轴弯曲的摆差,摆差的一半即为曲轴的弯曲度。如曲轴主轴颈为双数,应测中间两道主轴颈的摆差,以最大值为准,摆差度不得超过0. 15 mm,否则应矫正,若直线度超过0. 20 mm,应报废。

2.2曲轴扭转变形的检测

曲轴扭转变形将引起连杆轴颈分配角的变化,连杆轴颈分配角是指连杆轴径轴线沿曲轴回转平面圆周分布角度。曲轴扭转变形的技术要求是:各连杆轴颈轴线对主轴颈轴线平行度误差,整体式曲轴应不大于0. 01 mm,组合式曲轴应不大于0. 03 mm;连杆轴颈分配角偏差值不得大于±30′。

检测时先转动曲轴使第一/最后一缸连杆轴颈位于最高处。如图所示。在最大高度附近用百分表测头检测轴颈表面,以确认其处于最高位置。转动角度刻度盘。使其对正“0”位。按曲轴旋转的工作方向转动曲轴,使与第一连杆轴颈相近的连杆轴颈也到达最高位置,确认后在角度盘上读出其分配角大小。依次检测其他各连杆轴颈,检测完毕后再将第一缸连杆轴颈转至水平位置(H面),用百分表测量各截面相对高度,并转动百分表刻度盘,选择相对“0”点。按曲轴工作方向转动曲轴,使与第一缸相近连杆轴颈表面各截面相对高度在百分表测得是相对“0”位位置,在角度盘上读出该轴颈分配角的大小,依次检测各连杆轴颈。检测结束后选取两种角度始点下,连杆轴颈分配角误差值最大者作为分配角偏差的检测结果。

3 曲轴弯曲的矫正

曲轴的直线度超过允许值时。必须进行矫直。常用的矫直方法有以下几种:

3.1冷压矫直曲轴

冷压矫直通常在压床上进行。曲轴两端主轴颈上垫以V形块(与轴颈接触处垫以铜皮),放在压床台面上 转动曲轴,使曲轴向上弯,并将压头对准中间主轴颈。将百分表放置在被压主轴颈上,触针杆与主轴颈下表面接触,调整表盘使表针指零,在曲轴弯曲最大的凸面加压,压力应缓缓增加。压弯量为曲轴弯曲量的10~15倍。并保持压力1.5~2 min。时效热处理 以消除冷压时产生的内应力(加热到300~500℃,保温0.5~1 h)。压矫时应进行多次反复,直至符合要求为止,为减小曲轴受压变形时产生的内应力,每次施压时应挪开百分表,用手锤轻击轴颈两侧曲轴臂。冷压矫正效果不够稳定,曲轴工作时易恢复原来变形,同时矫正后会在轴颈表层产生塑性变形 残余内应力。造成应力集中。

3.2冷作敲击法矫直曲轴

用金属打击曲轴曲柄臂表面,以此使得曲柄臂产生弯曲变形,从而得到理想曲轴中心线变位,矫直时,可根据曲轴弯曲状态,选择适当曲柄臂表面进行冷作敲击,使曲轴的各种不同变形均可矫直。

3.3热烘顶压法矫直曲轴

在弯曲处曲柄臂之间加一顶压螺栓,按直线度数值的大小,向弯曲相反方向顶压。具体顶弯多大。应由实际经验而定。然后在顶压螺栓两旁柄臂上。用喷灯均匀加热至30℃左右,待曲轴冷却后,拆除顶压螺栓。检查曲轴直线度。如此反复进行,直到将曲轴矫直为止。上述加热其目的是加速变形稳定矫直效果,减少残余变形,从而减少了弹性回复。

3.4磨削矫直曲轴

对直线度大于0. 06 mm或小于0. 10 mm的曲轴,通常在曲轴修磨过程中进行矫直

由于曲轴的工作性质,在设计时就注意到它体积、材料和轴颈和扭矩,强度、韧性及配重,曲轴臂、连杆大头的重量平衡使曲轴旋转时减少震动,曲轴颈和相邻的轴颈之间承座下的油道由曲轴须通向连杆轴颈,使颈、销都能得到润滑,曲轴的几何形状复杂 技术要求比较高,在正常使用情  况下,它可以工作百万公里,经数次修整,也不致断裂。

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