曲轴,作为引擎的核心旋转构件,与连杆配合,能够将往复运动转化为持续的旋转运动。
它是由碳素结构钢或球墨铸铁打造的重要部件,构造上主要分为两大部位:主轴颈与连杆颈(以及其他关键部分)。主轴颈稳固地安装在缸体上,而连杆颈则与连杆大头孔紧密相连,同时连杆小头孔与汽缸相接,形成了一个高效的曲柄滑块系统。
曲轴的润滑重点在于连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈以及两端固定点的润滑。它的旋转是发动机动力的源泉,更是整个机械系统运行的驱动力。
工作原理详述:曲轴是发动机中不可或缺的核心零件,其作用在于将连杆传递来的气体压力转换为转矩,为发动机提供动力,驱动其他工作机构并协助内燃机的辅助设备运转。
加工工艺概览:尽管曲轴种类繁多,结构细节有所差异,但加工流程大体相似。
1)外铣加工主轴颈及连杆颈:在曲轴零件的加工过程中,由于圆盘铣刀的结构特性,刀刃与工件接触时存在间隙环节的控制,这降低了因运动间隙产生的振动,从而提高了加工精度和刀具的使用寿命。
2)磨削加工主轴颈及连杆颈:采用磨削法,以主轴颈中心线为回转中心,一次装夹完成多个连杆颈的磨削。这种方法通过CNC控制砂轮的进给和工件的回转运动,实现高效、精确的进给。这种方法在一次装夹中完成主轴颈和连杆颈的磨削,有效减少了设备成本和加工时间。
3)圆角滚压机床处理:曲轴的疲劳常发生在连杆轴颈、曲柄销或主轴颈圆角处,这主要是由于金属的弯曲和扭转疲劳所致。圆角滚压机床的使用旨在强化这些易损部位,提高其耐久性。
断裂原因分析:
曲轴断裂可能与多种因素有关,如长期使用变质的机油、超载超挂导致的发动机长期超负荷运行、修理过程中了动力平衡等。
机油的长期使用若发生变质,会导致发动机内部零件,包括曲轴的严重磨损。发动机若未经磨合期即进行超载超挂运行,会使曲轴负荷超出其承受的极限。在曲轴的维修过程中,若采用堆焊等工艺了其动力平衡且未进行平衡校验,也可能导致曲轴断裂。
维修注意事项:
在曲轴的维修过程中,需注意检查曲轴是否有裂纹、弯曲、扭曲等缺陷,并仔细检查主轴瓦与连杆轴瓦的磨损情况。需确保主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆轴瓦之间的配合间隙在允许的范围内。维修装复时需保证飞轮运转平衡,且在内燃机发生重大如烧瓦、捣缸后,需对曲轴进行全面的检修。