曲軸是引擎的主要旋轉機件,裝上連桿后,可承接連桿的上下(往復)運動變成循環(旋轉)運動。

　　它是發動機上的一個重要的機件,其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵制成的,有兩個重要部位:主軸頸,連桿頸(還有其他)。主軸頸被安裝在缸體上,連桿頸與連桿大頭孔連接,連桿小頭孔與汽缸活塞連接,是一個典型的曲柄滑塊機構。

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　　曲軸加工工藝

　　雖然曲軸的品種較多,結構上一些細節有所不同,但加工工藝過程大致相同。

　　主要工藝介紹

　　1)曲軸主軸頸及連桿頸外銑加工

　　在進行曲軸零件加工時,由于圓盤銑刀本身結構的影響,刀刃與工件始終是斷續接觸,有沖擊。因此,機床整個切削系統中控制了間隙環節,降低了加工過程中因運動間隙產生的振動,從而提高了加工精度和刀具的的使用壽命。

　　2)曲軸主軸頸及連桿頸磨削

　　跟蹤磨削法是以主軸頸中心線為回轉中心,一次裝夾依次完成曲軸連桿頸的磨削加工(也可用于主軸頸磨削),磨削連桿軸頸的實現方式是通過CNC控制砂輪的進給和工件回轉運動兩軸聯動,來完成曲軸加工進給。跟蹤磨削法采用一次裝夾、在一臺數控磨床上依次完成曲軸主軸頸和連桿頸的磨削加工,能有效地減少設備費用,降低加工成本,提高加工精度和生產效率。

　　3)曲軸主軸頸、連桿頸圓角滾壓機床

　　應用滾壓機床是為了提高曲軸的疲勞強度。據統計資料表明,球墨鑄鐵曲軸經圓角滾壓后的曲軸壽命可提高120%~230%;鍛鋼曲軸經圓角滾壓后壽命可提高70%~130%。滾壓的旋轉動力來源于曲軸的旋轉,帶動滾壓頭中的滾輪轉動,而滾輪的壓力是由油缸實施的。

　　發動機主要受力零件曲軸其疲勞破壞最常見的是金屬疲勞破壞,即彎曲疲勞破壞和扭轉疲勞破壞,前者的發生概率大于后者。彎曲疲勞裂紋首先產生在連桿軸頸(曲柄銷)或主軸頸圓角處,然后向曲柄臂發展。扭轉疲勞裂紋產生于加工不良的油孔或圓角處,然后向與軸線成方向發展。金屬疲勞破壞是由于隨時間周期性變化的變應力作用的結果。曲軸破壞的統計分析表明,80%左右是彎曲疲勞產生的。

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　　曲軸斷裂的主要原因

　　(1)機油長期使用變質;嚴重的超載、超掛,造成發動機長期超負荷運行而出現燒瓦事故。由于發動機燒瓦,曲軸受到嚴重磨損。

　　(2)發動機修好后,裝車沒經過磨合期,即超載超掛,發動機長期超負荷運行,使曲軸負荷超出容許的極限。

　　(3)在曲軸的修理中采用了堆焊,破壞了曲軸的動力平衡,又沒有做平衡校驗,不平衡量超標,引起發動機較大的振動,導致曲軸的斷裂。

　　(4)由于路況不佳,車輛又嚴重超載超掛,發動機經常在扭振臨界轉速內行,減振器失效,也會造成曲軸扭轉振動疲勞破壞而斷裂。

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　　曲軸的維修注意事項

　　(1)在曲軸修理過程中,應仔細檢查曲軸有無裂紋、彎曲、扭曲等缺陷,和主軸瓦與連桿軸瓦的磨損情況,保證主軸頸與主軸瓦、連桿軸頸與連桿軸瓦之間的配合間隙在允許范圍之內。

　　(2)曲軸裂紋多發生在曲柄臂與軸頸之間的過渡圓角處,以及軸頸中的油孔處。

　　(3)維修裝復曲軸時應保證飛輪的運轉平衡。

　　(4)內燃機發生了燒瓦、搗缸等重大事故后,要對曲軸進行全面的檢修。