1、曲軸的定義

　　曲軸是發動機中最重要的部件。它承受連桿傳來的力,并將其轉變為轉矩通過曲軸輸出并驅動發動機上其他附件工作。

　　曲軸受到旋轉質量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復慣性力的共同作用,使曲軸承受彎曲扭轉載荷的作用。

　　因此要求曲軸有足夠的強度和剛度,軸頸表面需耐磨、工作均勻、平衡性好。

　　2、曲軸常見損傷

　　曲軸軸頸磨損

　　曲軸軸頸磨損后與軸瓦配合間隙增大,運轉時發出異常響聲,工作狀態惡化。主要原因有:

　　❶機油太少或機油中存在著硬質磨料、機油變質含酸性物質。

　　❷軸頸與軸瓦的配合間隙過大或過小,致使油膜難以形成,發生干摩擦會早期磨損。

　　❸柴油機長期超負荷,柴油機在過熱情況下工作,會很快磨損。

　　❹曲軸旋轉時,在離心力作用下,機油中機械雜質偏向油孔一側,成為磨料,使軸頸磨損不勻,產生錐度。

　　❺連桿彎曲、扭曲及缸套偏斜,使作用在曲軸上的力分布不勻,也會產生錐度。

　　曲軸軸頸表面劃痕或拉傷

　　主要原因有:

　　❶裝配時不注意清潔,使柴油機內帶進了渣滓、金屬物等磨粒。

　　❷不按時更換油底殼的潤滑油,使潤滑油中含有較大的金屬物等磨�；爝M軸瓦和軸頸的縫隙里刻劃和拉傷摩擦表面。

　　❸空氣濾清器維護保養不當,缸套、活塞及活塞環磨損間隙增大,帶有沙粒、雜質等磨料隨空氣吸入缸內燃燒后竄到油底殼,循環進入軸頸和軸承的配合間隙里。

　　曲軸軸頸燒傷

　　軸頸燒傷處有發藍的燒蝕痕跡。曲軸軸頸的燒傷磨損是由于燒瓦而引起的。

　　在這種情況下,軸頸與軸瓦間將發生劇烈摩擦,潤滑油膜被破壞而產生抓粘,溫度急劇升高而使軸頸表面氧化呈藍色,軸頸表層硬度降低,且常粘有抓粘下來的軸承合金。

　　曲軸軸頸表面產生裂紋

　　曲軸裂紋多發生在曲柄與軸頸之間過渡的圓角處以及油孔處。前者是徑向裂紋,危害極大,容易造成曲軸折斷,發生重大毀機事故;后者是軸向裂紋,順著油孔沿軸向發展。

　　產生裂紋的原因主要是制造和修理的缺陷以及使用不當造成的:

　　❶使用中,軸頸表面粗糙度差,存在著壓痕、劃傷、腐蝕、磨坑等缺陷,此處是應力集中的發源地,如沒能及時消除,疲勞裂紋先從這里產生和發展。

　　❷潤滑不足發生嚴重燒瓦,會引起軸向裂紋。

　　❸長期使用,軸頸表面金屬疲勞過渡,會引起圓周方向裂紋。

　　❹經修磨后的軸肩圓角半徑過小、過渡不圓滑或表面粗糙度差,造成應力集中。

　　❺堆焊修復軸頸時,在表層產生過大的殘余應力而引起裂紋產生。

　　曲軸變形

　　曲軸的變形通常為彎曲變形和扭轉變形。變形過大的曲軸會導致自身和相連零件的加劇磨損,加速疲勞,出現曲軸斷裂和過大的機械振動。

　　曲軸變形的原因有非人為原因和人為原因:

　　◆非人為原因有:曲軸因受到周期性的氣體壓力、往復運動慣性力、旋轉運動離心力和機械制動力作用而變形。

　　◆人為原因:主要是違犯駕駛操作規程和發生事故性機械故障引起的:

　　❶重載荷時,起步過勐。

　　❷柴油機工作粗暴,使曲軸受到驟然的沖擊性負荷。

　　❸超速運轉或飛車時,為了使柴油機緊急熄火,采取過分勐烈的制動措施。

　　❹柴油機因缺潤滑油或軸瓦間隙過小而發生燒瓦抱軸事故,使曲軸受到很大的轉矩。

　　❺缸體主軸承座孔嚴重變形后而不同心。

　　曲軸斷裂

　　曲軸斷裂是柴油機事故性的損壞,其原因比較復雜。斷裂的部位有:

　　❶在曲軸軸頸兩相鄰圓角交接的曲柄臂處。

　　❷在連桿軸頸過油孔沿45°角處。

　　❸在連桿軸頸根部或主軸頸根部。

　　❹在安裝飛輪的錐形面鍵槽處。

　　所有引起曲軸軸頸表面產生裂紋和引起曲軸彎曲、扭曲的原因,都是引起曲軸斷裂的原因。

　　除此之外,還有以下幾種原因:

　　❶曲軸的材質不佳、制造有缺陷、熱處理質量不能保證、加工粗糙度達不到設計要求。

　　❷飛輪不平衡,飛輪與曲軸接盤不同軸,使飛輪與曲軸的平衡受到破壞,使曲軸產生較大的慣性力,導致曲軸疲勞斷裂。

　　❸更換的活塞連桿組重量差超限,使各缸爆發力和慣性力大小不一致,曲軸各軸頸受力不平衡,引起曲軸斷裂。

　　❹安裝時,飛輪螺栓或螺母擰緊力矩不足,引起飛輪與曲軸連接處松動,使飛輪運轉失去平衡,并產生較大的慣性力,使曲軸折斷。

　　❺軸承和軸頸磨損嚴重,配合間隙過大,轉速突變時,曲軸受到沖擊性載荷。

　　❻曲軸長期使用,磨修達到三次以上時,因軸頸尺寸相應減小,也易使曲軸斷裂。

　　❼供油時間過早,引起柴油機工作粗暴;工作中油門控制不好,忽大忽小,使柴油機轉速不穩,這些都使曲軸受到較大的沖擊載荷而易斷裂。

　　曲軸其他部位的損傷

　　曲軸阻油螺紋或軸肩磨損、前端鍵槽磨損、起動爪螺紋損傷或滑扣等。預防措施:

　　(1)及時保養,保證潤滑油質量;修理裝配時,保證軸頸與軸瓦的配合間隙正確;避免發動機長期超負荷運轉。

　　(2)檢修發動機時,必須仔細檢查曲軸應力集中部位有無裂紋,有條件可用儀器作磁力探傷檢查,發現損傷應及時修復。

　　(3)光磨曲軸時應保持軸頸與曲柄連接處的過渡圓角,切不可磨成尖角,否則會產生較大的應力集中,致使曲軸斷損。

　　(4)注意曲軸、飛輪和離合器的平衡,離合器總成安裝在飛輪上時,其固定螺栓處應配置墊片,不應有抖振,避免使曲軸工作條件惡化。

　　(5)定期檢查軸承及飛輪等件固定螺栓的預緊力。在安裝曲軸擰緊主軸承蓋螺母時,要按規定的扭矩、次序分多次擰緊。