任務八 曲軸軸頸磨損、彎扭變形的檢查

1、汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)檢修汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)檢修學習任務八：曲軸軸頸磨損、彎扭變形的檢查 1、掌握曲軸的功用、結(jié)構(gòu)形式、安裝 位置等相關(guān)知識； 2、檢測曲軸軸頸的磨損、彎扭程度。正時齒輪正時齒輪主軸承主軸承皮帶輪皮帶輪飛輪飛輪飛輪螺栓飛輪螺栓曲軸曲軸擋油片擋油片一、曲軸一、曲軸1.1.功用：輸出力矩，驅(qū)動輔助裝置功用：輸出力矩，驅(qū)動輔助裝置2.2.工作條件和要求工作條件和要求: : 周期性變化的氣體壓力、往復慣性力和離心力，以周期性變化的氣體壓力、往復慣性力和離心力，以及他們所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和彎矩。及他們所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和彎矩。 足夠的強度、剛度、耐磨性，并滿足動平衡的要求。足夠的強度、剛度、耐磨性，并滿

2、足動平衡的要求。3.3.材料：優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼（軸頸處淬火處理）材料：優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼（軸頸處淬火處理）4.4.類型：整體式、組合式類型：整體式、組合式前端軸前端軸主軸頸主軸頸后端軸后端軸平衡重平衡重連桿連桿軸頸軸頸曲拐曲拐曲柄曲柄1）主軸頸與連桿軸頸主軸頸：曲軸的支撐部分。主軸頸：曲軸的支撐部分。全支撐曲軸：主軸頸數(shù)比連桿軸頸多一個，剛性好，主軸頸負荷全支撐曲軸：主軸頸數(shù)比連桿軸頸多一個，剛性好，主軸頸負荷小，多用于柴油機和大部分汽油機。小，多用于柴油機和大部分汽油機。非全支撐曲軸：主軸頸等于或小于連桿軸頸數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，長度非全支撐曲軸：主軸頸等于或小于連桿軸頸數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，長度

3、短，多用于賽車。短，多用于賽車。連桿軸頸：和連桿大頭連接部分。連桿軸頸：和連桿大頭連接部分。油道：貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸，潤滑主軸頸和連油道：貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸，潤滑主軸頸和連桿軸頸。桿軸頸。中空連桿軸頸中空連桿軸頸減少質(zhì)量和離心力減少質(zhì)量和離心力積污腔積污腔潤滑油是潤滑油是從主軸頸從主軸頸流向連桿流向連桿軸頸還是軸頸還是從連桿軸從連桿軸頸流向主頸流向主軸頸？軸頸？2）曲柄和平衡重曲柄：連接主軸頸和連桿軸頸。曲柄：連接主軸頸和連桿軸頸。 平衡重：平衡曲軸的離心力和離心力矩，有時還用來平平衡重：平衡曲軸的離心力和離心力矩，有時還用來平衡一部分活塞連桿組的往復慣性力。衡一部分活塞連桿組

4、的往復慣性力。 位置：曲柄的反方向上位置：曲柄的反方向上類型：完全平衡式、分段平衡式類型：完全平衡式、分段平衡式平衡重平衡重曲柺曲柺曲軸的曲拐數(shù)取決于氣缸的數(shù)目和排列方式曲軸的曲拐數(shù)取決于氣缸的數(shù)目和排列方式直列式發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)直列式發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)V V型發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半型發(fā)動機曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半3）曲拐（1）布置原則作功間隔應力求均勻，以使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；作功間隔應力求均勻，以使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；連續(xù)作功的兩缸相距盡可能遠，以減輕主軸承連續(xù)作功的兩缸相距盡可能遠，以減輕主軸承的載荷，同時避免可能發(fā)生的進氣重疊現(xiàn)象；的載荷，同時避免可能發(fā)生

5、的進氣重疊現(xiàn)象；V V型發(fā)動機左右氣缸盡量交替作功；型發(fā)動機左右氣缸盡量交替作功；（2）常用曲拐布置直列四沖程四缸發(fā)動機直列四沖程四缸發(fā)動機曲拐對稱布置于同一平面內(nèi)曲拐對稱布置于同一平面內(nèi)相鄰作功氣缸的曲拐夾角為相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7207200 0/4=180/4=180發(fā)動機工作順序：發(fā)動機工作順序：1342 1342 或或 12431243曲軸轉(zhuǎn)角()第一缸第二缸第三缸第四缸0180作功排氣壓縮進氣180360排氣進氣作功壓縮360540進氣壓縮排氣作功540720壓縮作功進氣排氣點火順序為點火順序為1-3-4-21-3-4-2工作循環(huán)表工作循環(huán)表曲軸轉(zhuǎn)角()第一缸第二缸第三缸第四缸

6、0180作功壓縮排氣進氣180360排氣作功進氣壓縮360540進氣排氣壓縮作功540720壓縮進氣作功排氣點火順序為點火順序為1-2-4-31-2-4-3工作循環(huán)表工作循環(huán)表直列四沖程六缸發(fā)動機曲拐對稱布置于三個平面內(nèi)。曲拐對稱布置于三個平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7207200 0/6=120/6=1200 0。曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角( () )第一缸第一缸第二缸第二缸第三缸第三缸第四缸第四缸第五缸第五缸第六缸第六缸0 01801806060作功作功排氣排氣進氣進氣作功作功壓縮壓縮進氣進氣120120壓縮壓縮排氣排氣180180進氣進氣作功作功180180360360

7、240240排氣排氣壓縮壓縮300300作功作功進氣進氣360360壓縮壓縮排氣排氣360360540540420420進氣進氣作功作功480480排氣排氣壓縮壓縮540540作功作功進氣進氣540540720720600600壓縮壓縮排氣排氣660660進氣進氣作功作功720720排氣排氣壓縮壓縮直列六缸點火順序為直列六缸點火順序為1-5-3-6-2-41-5-3-6-2-4工作循環(huán)表工作循環(huán)表V型八缸四沖程發(fā)動機曲拐對稱布置于兩個正交平面內(nèi)或?qū)ΨQ布置在同一平面內(nèi)曲拐對稱布置于兩個正交平面內(nèi)或?qū)ΨQ布置在同一平面內(nèi)相鄰作功氣缸的曲拐夾角為相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7207200 0/8=90/8

8、=900 0發(fā)動機工作順序有：發(fā)動機工作順序有：15486372 15426378 曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角( () )第一缸第一缸第二缸第二缸第三缸第三缸第四缸第四缸第五缸第五缸第六缸第六缸第七缸第七缸第八缸第八缸0 01801809090作功作功作功作功進氣進氣壓縮壓縮排氣排氣進氣進氣排氣排氣壓縮壓縮180180排氣排氣壓縮壓縮進氣進氣作功作功270270排氣排氣作功作功壓縮壓縮進氣進氣180180360360360360進氣進氣作功作功壓縮壓縮排氣排氣450450進氣進氣排氣排氣作功作功壓縮壓縮360360540540540540壓縮壓縮排氣排氣作功作功進氣進氣630630壓縮壓縮進氣進氣排氣排

9、氣作功作功540540720720720720作功作功進氣進氣排氣排氣壓縮壓縮點火順序點火順序1-8-4-3-6-5-7-21-8-4-3-6-5-7-24）曲軸前端軸與后端軸前端軸前端軸第一道主軸頸之前的部分，用來安裝第一道主軸頸之前的部分，用來安裝正時齒輪、皮帶輪正時齒輪、皮帶輪等；等；后端軸后端軸最后一道主軸頸以后的部分，有凸緣盤，用來安裝飛輪。最后一道主軸頸以后的部分，有凸緣盤，用來安裝飛輪。（1）作用：連桿軸頸連桿軸頸主軸頸主軸頸后端軸后端軸平衡重平衡重曲柄曲柄前端軸前端軸曲軸前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出，曲軸前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出，在曲軸前后都

10、設(shè)有防漏裝置。在曲軸前后都設(shè)有防漏裝置。（2）前后端的密封：常用的防漏裝置有擋油盤、填料油封、自緊油封、回油常用的防漏裝置有擋油盤、填料油封、自緊油封、回油螺紋等。螺紋等。一般發(fā)動機：復合式防漏裝置（兩種或兩種以上防漏裝一般發(fā)動機：復合式防漏裝置（兩種或兩種以上防漏裝置組成）。置組成）。5）曲軸的軸向定位 功用：保證曲柄連桿機構(gòu)在曲軸受軸向力時能夠正常工作。功用：保證曲柄連桿機構(gòu)在曲軸受軸向力時能夠正常工作。軸向定位措施：軸向定位措施：1.1.翻邊軸瓦翻邊軸瓦2.2.止推片止推片3.3.止推環(huán)止推環(huán)6）主軸承與連桿軸承大體相同，分上下軸瓦與連桿軸承大體相同，分上下軸瓦不同：為了向連桿軸承、主軸

11、承輸送潤滑油，不同：為了向連桿軸承、主軸承輸送潤滑油，軸瓦上有周向油槽和油孔軸瓦上有周向油槽和油孔共振共振功率損失、曲軸扭功率損失、曲軸扭轉(zhuǎn)變形甚至扭斷、轉(zhuǎn)變形甚至扭斷、正時齒輪產(chǎn)生沖擊正時齒輪產(chǎn)生沖擊噪聲、磨損嚴重等噪聲、磨損嚴重等臨界轉(zhuǎn)速：發(fā)生共振時的轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速：發(fā)生共振時的轉(zhuǎn)速自由扭轉(zhuǎn)振動自由扭轉(zhuǎn)振動 強迫扭轉(zhuǎn)振動強迫扭轉(zhuǎn)振動功用：吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動的能量，消減扭轉(zhuǎn)振動。功用：吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動的能量，消減扭轉(zhuǎn)振動。分類：摩擦式、橡膠式、硅油式等分類：摩擦式、橡膠式、硅油式等 摩擦式摩擦式橡膠式橡膠式硅油式硅油式安裝：扭轉(zhuǎn)振安裝：扭轉(zhuǎn)振動較大的曲軸動較大的曲軸自由端自由端皮帶盤皮帶盤慣性盤

12、慣性盤橡膠墊橡膠墊減振器圓盤減振器圓盤皮帶輪轂皮帶輪轂曲軸前端曲軸前端當曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動當曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，力圖保持等速轉(zhuǎn)時，力圖保持等速轉(zhuǎn)動的慣性盤便與橡膠動的慣性盤便與橡膠層發(fā)生了內(nèi)摩擦，從層發(fā)生了內(nèi)摩擦，從而消耗了扭轉(zhuǎn)振動的而消耗了扭轉(zhuǎn)振動的能量，消減了扭振。能量，消減了扭振。橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器飛輪邊緣部分做的飛輪邊緣部分做的厚些，可以增大轉(zhuǎn)厚些，可以增大轉(zhuǎn)動慣量動慣量齒圈在發(fā)動齒圈在發(fā)動機起動時與機起動時與起動機齒輪起動機齒輪嚙合，帶動嚙合，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。曲軸旋轉(zhuǎn)。一缸上止一缸上止點記號點記號u貯存和釋放能量貯存和釋放能量u利用飛輪上的齒圈起動發(fā)動機利用飛輪上的齒圈起動發(fā)動機u克服短暫

13、的超負荷克服短暫的超負荷u將動力傳給離合器將動力傳給離合器功用：飛輪輪緣上刻有定時記號以校準點火時刻飛輪輪緣上刻有定時記號以校準點火時刻該記號與飛輪外殼的刻線對齊時，表示該記號與飛輪外殼的刻線對齊時，表示1 1缸的活塞缸的活塞處于壓縮上止點位置處于壓縮上止點位置標記標記曲軸常見耗損形式：軸頸磨損（主軸頸和連桿軸頸）、曲軸常見耗損形式：軸頸磨損（主軸頸和連桿軸頸）、彎扭變形、曲軸裂紋斷裂。彎扭變形、曲軸裂紋斷裂。1.曲軸軸頸的磨損磨損特點：軸頸的磨損是不均勻的；連桿軸頸的最大磨損部位磨損特點：軸頸的磨損是不均勻的；連桿軸頸的最大磨損部位在靠近主軸頸一側(cè)（即連桿軸頸內(nèi)側(cè)）；連桿軸頸沿軸向還有在靠近

14、主軸頸一側(cè)（即連桿軸頸內(nèi)側(cè)）；連桿軸頸沿軸向還有錐形磨損；各主軸頸的最大磨損在靠近連桿軸頸一側(cè)。錐形磨損；各主軸頸的最大磨損在靠近連桿軸頸一側(cè)。檢驗:首先檢視軸頸有無磨痕；首先檢視軸頸有無磨痕；然后用外徑千分尺測量連桿軸頸的直徑，算出圓度和圓然后用外徑千分尺測量連桿軸頸的直徑，算出圓度和圓柱度；柱度；然后用外徑千分尺測量主軸頸的直徑，算出圓度和圓柱然后用外徑千分尺測量主軸頸的直徑，算出圓度和圓柱度；度；曲軸軸頸和連桿軸頸圓度、圓柱度誤差大于曲軸軸頸和連桿軸頸圓度、圓柱度誤差大于0.025mm0.025mm或或表面劃傷時，應磨削修理或表面劃傷時，應磨削修理或更換曲軸更換曲軸；曲軸連桿軸頸和主軸頸

15、的修理尺寸，汽油機為八級，柴曲軸連桿軸頸和主軸頸的修理尺寸，汽油機為八級，柴油機為十三級，級差為油機為十三級，級差為0.25mm0.25mm。具體修理尺寸應根據(jù)原車。具體修理尺寸應根據(jù)原車設(shè)計要求決定。設(shè)計要求決定。2.曲軸彎曲變形原因：發(fā)動機超負荷工作發(fā)動機超負荷工作個別缸不工作或工作不均勻個別缸不工作或工作不均勻主軸承孔同軸度偏差太大主軸承孔同軸度偏差太大危害：導致活塞連桿組和氣缸的磨損導致活塞連桿組和氣缸的磨損影響發(fā)動機的動力、經(jīng)濟性能和工作穩(wěn)定性影響發(fā)動機的動力、經(jīng)濟性能和工作穩(wěn)定性檢驗： 檢驗時，將曲軸兩端主軸頸分別放置在檢驗平板的檢驗時，將曲軸兩端主軸頸分別放置在檢驗平板的V V形

16、塊形塊上，將百分表觸頭垂直地抵在中間主軸頸上，慢慢轉(zhuǎn)動曲軸上，將百分表觸頭垂直地抵在中間主軸頸上，慢慢轉(zhuǎn)動曲軸一圈，百分表指針所示的最大擺差即為彎曲變形值。一圈，百分表指針所示的最大擺差即為彎曲變形值。 若大于若大于0.15mm0.15mm，冷壓校正；小于，冷壓校正；小于0.15mm0.15mm，磨修主軸頸修正。，磨修主軸頸修正。 以六缸發(fā)動機曲軸為例，將第一、第六缸連桿軸頸轉(zhuǎn)到以六缸發(fā)動機曲軸為例，將第一、第六缸連桿軸頸轉(zhuǎn)到水平位置，用百分表分別測量第一缸連桿軸頸和第六缸連水平位置，用百分表分別測量第一缸連桿軸頸和第六缸連桿軸頸至平板的距離，求得同一方位上兩個連桿軸頸的高桿軸頸至平板的距離，

17、求得同一方位上兩個連桿軸頸的高度差度差AA。扭轉(zhuǎn)角用以下公式進行計算：。扭轉(zhuǎn)角用以下公式進行計算：RR572A360式中：式中：R曲柄半徑，曲柄半徑，mm。 3.曲軸扭曲變形曲軸扭曲變形的扭轉(zhuǎn)角若為曲軸扭曲變形的扭轉(zhuǎn)角若為0 03030，應進行校正。通常應進行校正。通常的校正方法采用冷壓校正、火焰校正和表面敲擊校正。的校正方法采用冷壓校正、火焰校正和表面敲擊校正。利用氣焊炬對變形工件彎曲凸起處的一點或幾點迅速利用氣焊炬對變形工件彎曲凸起處的一點或幾點迅速局部加熱和急劇局部冷卻，靠冷縮應力得到校正。局部加熱和急劇局部冷卻，靠冷縮應力得到校正。這種方法通過敲擊曲柄表面，使其發(fā)生變形，從而這種方法通

18、過敲擊曲柄表面，使其發(fā)生變形，從而改變曲軸軸線的位置而得到校正。改變曲軸軸線的位置而得到校正?；鹧嫘Ｕ砻媲脫粜Ｕ?.曲軸的裂紋斷裂由于曲軸變形和修磨不慎，使曲軸的曲柄與軸頸之間的過渡由于曲軸變形和修磨不慎，使曲軸的曲柄與軸頸之間的過渡圓角處以及油孔處產(chǎn)生應力集中，從而引起該部位的裂紋和圓角處以及油孔處產(chǎn)生應力集中，從而引起該部位的裂紋和斷裂。斷裂。檢驗：曲軸清洗后，可用磁力探傷器或染色滲透劑進行裂紋的檢查。曲軸清洗后，可用磁力探傷器或染色滲透劑進行裂紋的檢查。若查處裂紋，一般應報廢更換。若查處裂紋，一般應報廢更換。染色滲透劑染色滲透劑即浸油敲擊法，將曲軸置于煤油中浸一會兒，取出后擦即浸油敲擊

19、法，將曲軸置于煤油中浸一會兒，取出后擦凈表面并撒上白粉，然后分段用小錘輕輕敲擊，如有明顯的油跡出凈表面并撒上白粉，然后分段用小錘輕輕敲擊，如有明顯的油跡出現(xiàn)，則該處有裂紋?，F(xiàn)，則該處有裂紋。原因：（1）軸承的常見損傷 軸承的選配包括選擇合適內(nèi)徑的軸承，以及檢驗軸軸承的選配包括選擇合適內(nèi)徑的軸承，以及檢驗軸承的高出量、自由彈開量、定位凸點和軸承鋼背表面承的高出量、自由彈開量、定位凸點和軸承鋼背表面質(zhì)量等內(nèi)容。質(zhì)量等內(nèi)容。（2）軸承的選配5.曲軸軸承的選配軸承損傷主要形式有磨損、合金層疲勞剝落和粘軸承損傷主要形式有磨損、合金層疲勞剝落和粘著咬死等。著咬死等。選擇軸承內(nèi)徑選擇軸承內(nèi)徑現(xiàn)代發(fā)動機曲軸軸承制造時，根據(jù)選配現(xiàn)代發(fā)動機曲軸軸承制造時，根據(jù)選配的需要，其內(nèi)徑直徑已制成一個尺寸系列。的需要，其內(nèi)徑直徑已制成一個尺寸系列。檢驗軸承鋼背質(zhì)量檢驗軸承鋼背質(zhì)量要求定位凸點完整，軸承鋼背光整要求定位凸點完整，軸承鋼背光整無損。無損。檢驗軸承自由彈開量檢驗軸承自由彈開量要求軸承在自由狀態(tài)下的曲率半要求軸承在自由狀態(tài)下的曲率半徑大于座孔的曲率半徑（徑大于座孔的曲率半徑（1.5-2.5mm1.5-2.5mm），保證軸承壓入座孔），保證軸承壓