曲轴损坏形式及

制造和修理工作中应当注意的几个技术问题

1  曲轴损坏形式

1.1  轴颈磨损与拉伤

轴颈表面磨损与拉伤，是由于润滑机油中携带杂质到达曲轴轴颈，破坏了摩擦面的油膜。杂质来源于机油管系，主机油道 、曲轴油道、活塞内腔和连杆油孔等，因此，在柴油机检修重装时，必须十分注意曲轴的清洁度。另外，及时更换压差过大的机油滤芯和及时检查更换机械杂质超限的机油，也是非常重要的。

如拉伤程度轻微，可用油石打磨光滑，并用布带抛光。如拉伤严重，可用磨削法消除，或镀铁修复。

当曲轴轴颈磨损到小于名义尺寸0.12mm时，或机油压力已不能满足要求时，该曲轴不能再使用。可按等级磨削修理，或镀铁修复。

1.2  裂纹

(1)轴颈上的轴向裂纹

这种裂纹很细，深度也较浅，但裂纹条数很多。产生这种裂纹的原因是曲轴在缺油状态下工作过，这个规律不但适用于铸铁，同时也适用于锻钢曲轴。产生这种裂纹后的曲轴，轻微者可进行抛光处理后继续使用。重者须用等级磨削进行修理，或镀铁修复。

(2)轴颈过渡圆角处的裂纹

这种裂纹的产生与曲轴的支承阶梯度有着相当大的关系。曲轴的支承阶梯度，是支承各主轴颈的轴瓦内圆表面的同轴度，及曲轴各主轴颈的同轴度综合积累的差值。它极大地影响着曲轴轴颈圆角处的应力，因此对同轴度、轴承间隙必须严格控制。产生这种裂纹后的曲轴，轻微者可磨削处理，如经等级磨削修理仍没能消除者，应作报废处理。

(3)其他部位的裂纹

油孔孔口，若倒圆或抛光不好，也易出现裂纹。拆卸油堵时，若用火烤，镶堵处极易产生裂纹。

1.3  断裂

    发生曲轴断裂的主要原因有：气缸水锤、油锤；轴瓦紧余量不足发生转动，堵死机油油路后，轴瓦合金层发生剥离、烧损，使曲轴在较大的支承阶梯度下工作，轴颈圆根应力成倍上升而发生断裂；或是因为主机油泵本身损坏，轴瓦在缺油情况下剥离烧损造成曲轴断裂等。上述曲轴断裂的部位均在主轴颈圆根到连杆颈圆根连线的截面上，此截面称为危险断面。

2  曲轴制造和修理工作中应当注意的几个技术问题

2.1  曲轴主轴颈跳动量

(1)曲轴的主轴颈跳动量

曲轴的主轴颈跳动量，有全长跳动量和相邻跳动量之分，测量方法一样，但要求不一样。其方法为：将两端及中间主轴颈置于V形支承上，两端支承固定，中间支承可水平移动。水平方向测量主轴颈的跳动量，记录最大跳动量时的数值及方向。全长跳动量就是中间主轴颈的最大跳动量，相邻跳动量则是两相邻主轴颈跳动量的矢量和。一般要求如表1所示。

表1   曲轴主轴颈跳动量要求                     mm

（2）曲轴装机后的主轴颈同轴度

曲轴装机后由于机体、轴瓦、支承、活塞连杆组及两端被驱动件的影响，主轴颈同轴度会有变化。因此，有些技术规范要求检查曲臂距差（拐档差）,规定如下：

测量点距曲轴中心线的距离为L，L=(S+D)/2 ，

式中：S—活塞行程（mm）；

 　D—主轴颈直径（mm）。

允许测量值按每米活塞行程不大于0.08mm折算。

2.2  曲轴动平衡

（1）曲轴动平衡的特点

a）工作状态为多点支承。

b）存在着设计上的内力矩，旋转中将使曲轴产生“动挠度”，影响动平衡结果。

c）弯曲刚度随时变化，旋转中将使曲轴“动挠度”，随时变化，

影响动平衡结果

（2）曲轴动平衡的要求

a）进行动平衡时，曲轴状态应尽量接近工作状态（曲轴动挠度不大于0.003mm）。

b）剩余不平衡量用偏心距表达为0.01mm.

（3）曲轴动平衡的方法

a）用框架式动平衡机进行平衡，这是最理想的方法，但必须专用，以适应大批量生产。

b）在曲轴上加平衡环，消除动挠度后，用双支点动平衡机进行平衡，该方法适应于单件生产，但必须注意支承点和转速的选择，要满足动平衡的要求，要进行必要的计算。

2.3  曲轴圆角的强化

由于曲轴的最高应力通常出现在圆角处，因此对圆角进行表面强化，以提高曲轴整体疲劳强度。

强化曲轴圆角常用方法有感应淬火、激光淬火、氮化、圆角滚压、锤击和喷丸等。其机理为硬化层和残余压应力的综合作用，使疲劳强度得以提高。曾经对240/275系列柴油机的单拐曲轴，进行了大量弯曲疲劳试验。试验表明，弯曲疲劳强度与硬化层范围内残余压应力的面积积分成正比。氮化轴表面残余压应力高达659MPa，但下降很快，深度仅0.22mm,因此残余压应力的面积积分值小，弯曲疲劳强度提高最少。圆角滚压曲轴，表面残余压应力为400MPa左右，但下降缓慢，深度为3mm左右,因此残余压应力的面积积分值大，弯曲疲劳强度提高最多。