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慈溪靈帆軸承有限公司

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸斷裂故障簡(jiǎn)析

2025-09-04

1.不平衡載荷的影響

1.1.不平衡重量。在磨曲軸時(shí),連桿軸頸尺寸變小后,與原始出廠相比,重量會(huì)減小。

1.2.不平衡力臂。曲軸彎曲所采用的磨主軸頸的方法來(lái)保證各個(gè)主軸頸的同心度工藝,會(huì)導(dǎo)致主軸重量減小,主軸軸線向曲柄方向平移,產(chǎn)生不平衡力臂。

1.3.不平衡轉(zhuǎn)矩。不平衡重量和不平衡力臂導(dǎo)致不平衡轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),不平衡轉(zhuǎn)矩加劇了曲軸的扭振作用。 在柴油機(jī)曲軸的修理過(guò)程中,不平衡離心力對(duì)曲軸的工作影響不可忽視,應(yīng)想辦法消除不平衡離心力對(duì)曲軸壽命的影響。

2.扭振臨界轉(zhuǎn)速的影響

柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),曲軸系統(tǒng)受到大小和方向周期性變化著的氣體壓力和運(yùn)動(dòng)零件慣性力的作用,這些力會(huì)使曲軸相對(duì)于飛輪發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形而引起扭振,即強(qiáng)制振動(dòng)。柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),易在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈共振,發(fā)生共振時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)速即臨界轉(zhuǎn)速,輕則引發(fā)較大的噪聲,加劇與曲軸相連齒輪系的磨損,重則使曲軸扭斷。柴油機(jī)曲軸的自振頻率是8000次/min左右,當(dāng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速的某一分?jǐn)?shù)時(shí),曲軸的扭振振幅也可以超出允許限度。如果柴油機(jī)工作過(guò)程中,把其轉(zhuǎn)速設(shè)置在主臨界轉(zhuǎn)速次臨界轉(zhuǎn)速這兩個(gè)轉(zhuǎn)速附近,對(duì)曲軸來(lái)說(shuō)都是比較危險(xiǎn)的。

3.修理方法不當(dāng)?shù)挠绊?/p>

3.1.滲氮層厚度的減少。原廠的柴油機(jī)曲軸頸表面經(jīng)氮化處理,具有較高的耐磨性。經(jīng)過(guò)磨修后,軸頸表面滲氮層的厚度減少,降低了曲軸的抗疲勞性和耐磨性。

3.2.未進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)試。曲軸經(jīng)過(guò)磨修或矯直后,若不進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)試,未使不平衡載荷得到有效控制,曲軸的疲勞強(qiáng)度會(huì)大大降低。

3.3.過(guò)渡圓角變小。經(jīng)過(guò)磨修后的曲軸,各個(gè)過(guò)渡圓角半徑R比設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注的小,致使曲軸過(guò)渡圓角處應(yīng)力集中加大,易促成曲軸在此產(chǎn)生初始微觀裂紋。 

4.局部結(jié)構(gòu)不合理的影響

主要原因是連桿軸頸表面油道口的位置及油道方向不當(dāng),致使在局部形成的油膜質(zhì)量變差,導(dǎo)致曲軸的連桿軸頸內(nèi)側(cè)磨損大,軸頸橢圓度超差,從而磨修曲軸,進(jìn)而導(dǎo)致不平衡載荷的產(chǎn)生。

尤其是當(dāng)活塞處于膨脹做功下行過(guò)程中,連桿軸頸旋轉(zhuǎn)到某特定位置時(shí),使其承載寬度變小,單位面積上承受的壓力相對(duì)較高,油膜易遭破壞。

其次,當(dāng)連桿大頭中心旋轉(zhuǎn)至主軸軸線以下位置時(shí),連桿軸瓦內(nèi)表面相對(duì)連桿軸頸表面滑動(dòng)速度較低,油膜厚度變薄,均使軸頸表面產(chǎn)生磨損。

油道方向不當(dāng)也降低了潤(rùn)滑油的相對(duì)流動(dòng)速度,致使所形成的油膜質(zhì)量變差。除此之外,曲軸意外負(fù)荷突增、沖擊、使用維護(hù)不當(dāng),均可促成曲軸斷裂。

(來(lái)源:天涯農(nóng)機(jī))

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