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曲轴的功用、工作条件及制造方法

曲轴的功用是将气体压力转变为扭矩输出，以驱动与其相连的动力装置。此外，它还要驱动内燃机本身的配气机构及各种附件，如喷油泵、水泵和冷却风扇等。

曲轴在工作时，由于承受很高的气体力、往复惯性力、离心力及其力矩的作用，因此曲轴内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转），并易产生扭转振动，从而引起曲轴的疲劳破坏。另外由于各轴颈在很高的压力下作高速转动，使轴颈与轴承磨损严重，所以，对曲轴的要求是：耐疲劳、耐冲击；有足够的强度和刚度；轴颈表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态多静平衡与动平衡要好；在使用转速范围内不能产生扭转振动；安装固定可靠并加以轴向定位或限制轴向位移。为了提高气门座表面的耐磨性，有时采用耐热钢、球墨铸铁或合金铸铁制成单独的零件，然后压入相应的孔中。

曲轴毛坯制造采用铸造和锻造两种方法。锻造曲轴主要用于强化程度高的内燃机，这类曲轴一般采用强度极限和屈服极限较高的合金钢（如40Cr、35CrMo等）或中碳钢（如45号钢）制造：造曲轴广泛应用于中小功率内燃机，通常采用高强度球墨铸铁铸造，其优占：过方，成本低；能够铸出合理的结构形状；对扭转振动的阻尼作用优于钢材。③焊后整理焊后，应先将焊修处凿修平整，并钻通油道，检验焊接处有无裂纹，曲轴有没有弯曲变形。

曲轴的分类

①白轴按各组成部分的连接情况，可分为组合式曲轴和整体式曲轴两种。

即将曲轴分成若干部分，分别制造与加工，然后组装成一个整体：其优点是加工方便，便于产品系列化。缺点是拆装不方便，组装质量不易保证，重量大，成本高，采用滚动轴承，噪声大，难以适应高转速。

整体式曲轴，即曲轴的各组成部分铸（或锻）造在一根曲轴毛坯上。其优点是结构简单紧凑、强度及刚度好、重量轻、成本低。

②按照曲轴主轴颈数目，可分为全支承曲轴和非全支承曲轴。

全支承曲轴即是在任两个相邻曲拐之间都设有主轴颈的曲轴。其主轴颈总数比连杆轴数多一个。这种曲轴的优点是曲轴的刚度大，主轴承负荷轻。将喷油泵从柴油机上拆下后再重新装回时，可先将喷油泵固定在柴油机机体上的喷油泵托架上，再慢慢转动曲轴，使柴油机一缸的活塞位于压缩行程上止点前相当于规定的供油提前角的位置，然后使喷油泵凸轮轴上与喷油泵壳体上相应记号对准。其缺点是内燃机轴向尺寸加长。非全支承曲轴的主轴颈总数等于或少于连杆轴颈数，其优点是尺寸小、结构简单、紧凑。缺点是刚度和强度较差，主轴承负荷较重。柴油机因负荷较重，一般多采用全支承曲轴。非全支承曲轴多用于负荷较轻的内燃机。

飞轮

内燃机飞轮的主要功用是存储做功冲程产生的能量，克服辅助冲程（进气、压缩和排气冲程）的阻力，以保持曲轴旋转的均匀性，使内燃机运转平稳。其次，飞轮还具有克服内燃机短期超载的能力。有时它还可兼作动力输出的带轮等。

内燃发动机的飞轮多用灰铸铁制造，当轮边的圆周速度超过50m/s时，则选用强度较高的球墨铸铁或铸钢。飞轮的结构形状是一个大圆盘。轮边尺寸宽而厚，这在重量一定的条件下，可获得较大的转动惯量。取出转子轴时应十分小心，切不可将转子轴上螺纹碰及浮动轴承内孔表面。多缸内燃机的扭矩输出较均匀，对飞轮的转动惯量要求较小，因此飞轮的尺寸小些。相反，单缸机飞轮相应做得大些。通常在飞轮的外圆上装有启动齿圈，并在外圆上刻有记号或钻有小孔，用以指示某一缸（通常为一缸）在上止点的位置，供检查气门间隙、供油提前角（点火提前角）和配气定时使用。由于飞轮上刻有记号，飞轮与曲轴的位置，在安装时不能随意错动。

正时齿轮的检验与修理

凸轮轴上的正时齿轮工作过久会磨损，使齿隙变大，在工作中会产生噪声。当它们的配合间隙，胶木的大于0.20mm（钢铁的大于0.15mm)时，需更换齿轮。曲轴裂纹与折断的检查曲轴裂纹多发生在连杆轴颈端部或曲轴臂与曲轴轴颈的结合处。其小齿隙，以装配时能用手推进，并转动轻便为宜。经验证明：有些齿轮更换后，虽配合间隙符合要求，但由于啮合不好，往往噪声很大，必须走合一段时间才能消除。因此，如果原来正时齿轮的间隙稍大，只要噪声不大，还可继续使用。

正时齿轮的齿面应光洁，无刻痕和毛刺。沿节圆弦上规定齿高处的齿厚磨损不应超过0.25mmo齿轮内孔磨损应在规定允许限度内；如无规定，一般应不超过0.05mm。内燃机的进、排气门开始开启和关闭终了的时刻以及开启的延续时间，通常用相对于上、下止点时的曲轴转角来表示，称为配气相位或配气定时。键槽宽度应在规定的允许限度内；如无规定一般应不超过标准宽度0·当超过上述各项允许跟度后，除键槽容许在与旧键槽成120°位置另开新键槽外，其余均不应使用。