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曲轴裂纹和折断的原因、检验及修理

1)原因其原因除与曲轴弯、扭大致相同外，还有以下几个方面。

①光磨轴颈时，没有使轴颈与曲轴臂（曲柄）连接处保持一定的内圆角（一般要求轴颈的内圆角为1~3mm之间）引起应力集中而使曲轴断裂。

②轴承的间隙过大或合金脱落，引起冲击载荷的增大。

③曲轴长期工作后发生疲劳损伤。

④曲轴经常在临界转速运转。

⑤汽缸体变形，曲轴轴承座不正，修配曲轴轴承时，各曲轴轴承座孔不在一轴线上。

⑥润滑油道不畅通，曲轴处于半干摩擦状态，导致曲轴裂断。

⑦曲轴材质不佳，或制造时存有缺陷。

⑧曲轴平衡遭到破坏，曲轴受到很大的惯性冲击，使曲轴疲劳而裂断。

连杆瓦的修配

①修配方法

a.将曲轴抬上架，或立于飞轮上。

b.擦净连杆轴颈和轴瓦。若轴颈上有毛糙、可将00#砂布剪成与轴颈同宽并蘸上少许机油把毛糙打磨光。

c.将选好的轴瓦和连杆装在轴颈上，扭紧螺钉到转动有阻力为止，然后往复转动3~4圈，再拆下连杆轴瓦，查看与轴颈的接触情况并进行修刮。

开始修刮时，轴瓦与轴颈的接触一般都是在每片瓦的两端，经几次修刮后应注意：当接触面扩大到轴瓦长度的1/3以上时，应在轴瓦座两端面接触处垫以厚度为0.05mm的薄铜皮2~3片（注意不要将它垫在轴瓦两端的接合处），这样可以减少轴瓦的修刮量，缩短其修刮时间；在修刮时，必须根据接触情况，以左手托连杆或瓦盖，右手将持平，以手腕运动，使由外向内修刮，起刀和落刀要稳，要始终保持的锋利；开始修刮时，要求重者多刮，轻者少刮或不刮，以便迅速刮出均匀的接触面。接合面附近，开始适当重刮，刮到中途少刮或者不刮；当修刮到轴瓦接触面接近时，应以调整为主，刮重留轻，刮大留小，直至扭力上够，松紧度合适，接触面达到75％以上为止；在修刮过程中，如松紧度合适，但接触面未达到要求，可适当减少垫片后继续修刮；在一般情况下，轴瓦刮好后要保留1~2个垫片以便内燃机工作一段时间后对轴瓦的松紧度进行调整；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。在特殊情况下，如轴瓦的修刮量太小，可以在轴瓦的背面加上适当厚度的铜垫片，但这种方法只能在中、小修时使用，在大修时一律不得使用。

②对轴瓦孔失圆度、锥形度的检查其测量方法是：按规定力矩拧紧瓦盖螺栓，然后用量缸表测量其失圆度与锥形度。在同一横截面两互相垂直的直径之差即为失圆度；在同一纵截面大与小直径之差即为锥形度。其失圆度与锥形度均应在0.02~0.04mm以内。

③松紧度（轴瓦与轴颈的径向间隙）的检查

a.测量法。将装、刮配好轴瓦的连杆夹稳在虎钳上，且按规定力矩上好连杆螺栓，用量缸表配合外径千分尺测量出瓦孔直径。瓦孔直径一轴颈直径一径向间隙。其中要考虑失圆度在内，而各机型轴瓦与轴颈的径向间隙均有具体规定。

b.铅丝、铜皮法。铅丝法是在轴承与轴颈间放一直径为轴承标准间隙约2倍的铅丝，按规定力矩旋紧轴承盖后，再取出铅丝，用千分尺测量其厚度即为轴瓦与轴颈的径向间隙。铜皮法：用长约30mm，宽约10mm，厚度与标准间隙相同（取小值）的铜皮（四周角应做成圆口，使用时应涂上一薄层机油）放于轴承和轴颈间，按照规定扭力旋紧轴承盖螺栓用手扳动曲轴或飞轮，若扳不动，表示轴瓦与轴颈的径向间隙过小；若感觉有阻力不能轻易扳动，但取出铜片后又能以轻微力量即可转动，即表示合适；③粉渍法将曲轴用煤油或柴油洗净抹干后，在曲轴表面均匀涂上一层滑石粉，然后用小手锤轻敲曲轴臂，如果曲轴存在裂纹，油渍就会由裂纹内部渗出而使曲轴表面的滑石粉变成黄褐色，即可发现裂纹之所在。若无阻力或转动过松，即表示轴瓦与轴颈的径向间隙过大。如果间隙过大或过小，可以用增减垫片的方法加以调整。

c.经验检查法。其方法是：在轴瓦上涂一薄层机油，然后装在轴颈上，按规定力矩拧紧连杆螺栓，用手使劲甩动连杆，如轴瓦合金为巴氏合金即镍基合金，可依靠连杆本身的惯性转动1/2、1圈；若轴瓦合金为铜铅合金（俗称铜瓦），能转动1、2圈；调整气门间隙的方法是：先松开调整螺钉的锁紧螺母，再旋转调整螺钉，用规定数值的厚薄规插入气门杆与摇臂之间进行测量，使气门间隙符合规定，调整好后再将锁紧螺母拧紧，复查一次，直至气门间隙在规定的范围内。若轴瓦合金为铝基合金（俗称铝瓦），能转动2、3圈，同时再握住连杆小端，沿曲轴轴线方向拨动，应没有松旷感觉即为合适。

④连杆大端端隙的检查当连杆轴瓦全部刮配好以后，还要对连杆大端的端隙进行检查，连杆大端的侧面与曲轴臂之间的间隙不能过大，一般为0.1、0.35mm。如果超过0.5mm时，应在连杆大端的侧面堆焊铜或挂一层轴瓦合金予以修复。

凸轮轴和正时齿轮的检验与修理

（1)凸轮轴和正时齿轮的常见失效形式

①凸轮轴的常见失效形式有三种：凸轮的磨损；轴颈及轴承的磨损；轴线弯曲。

②正时齿轮的常见失效形式有两种：牙齿磨损；牙齿断裂。

（2）凸轮轴和正时齿轮失效的原因分析

凸轮轴的结构特点（长而细）和工作特点（周期性的承受不均匀的负荷），促使它在工作中发生轴颈和轴承的磨损，失圆和整个轴线的弯曲；凸轮与配气机件的相对运动，使凸轮外形和高度受到磨损。由于轴承磨损松旷，将加剧轴线的弯曲。废气涡轮增压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器，将空气压缩后再送入汽缸的一种增压方法。轴线的弯曲又将促使油泵齿轮、正时齿轮及轴颈和轴承的磨损，甚至会造成齿轮工作时的噪声和牙齿断裂，气门挺柱球面转动不灵活；加速凸轮的磨损，使轴颈的失圆度和锥形度超过公差等。

但一般说来，由于凸轮轴的受力不大，它的磨损速度是缓慢的，通常在内燃机两三个大修周期（甚至更长时间）才达到允许使用极限。气门导管在250、300℃的高温及润滑不良条件下工作，易磨损。但是，这些磨损，会影响配气机构工作的准确性，并给气门杆端和挺柱间的间隙调整带来困难，因此，在内燃机大修时，应对凸轮、凸轮、凸轮轴承、正时齿轮等进行认真的检验。

（3）凸轮轴的检验

①凸轮轴弯曲度的检验其方法是将凸轮轴安装于车床顶针间或以v形铁块安放于平板上，以两端轴颈作为支点，用百分表检查各中间轴颈的摆差。如大弯曲度超过0·025mm（即百分表读数总值为0.05mm)时，应进行冷压校正。然而，空气密度与压力成正比，与温度成反比，因此，增加进气压力，降低进气温度都能提高进气密度，目前柴油机中采用增压器来提高压力，采用中冷器降低气体的温度。当轴有单数支承轴颈时，测中间轴颈；当轴有双数支承轴颈时，则测中间两个轴颈。

②凸轮的检验凸轮的检验，可用标准样板或外径千分尺测量，凸轮顶部的磨损超过1mm时，应予以堆焊修复。而且，凸轮的圆弧磨损不应超过允许限度。

③凸轮轴轴颈的检验凸轮轴轴颈的失圆度及锥形度误差应不大于0.03mm，轴颈磨损量应不大于1mm。

调速器的功用

调速器的功用是在柴油机所要求的转速范围内，能随着柴油机外界负荷的变化而自动调节供油量，以保持柴油机转速基本稳定。

对于柴油机而言，改变供油量只需转动喷油泵的柱塞即可。随着供油量加大，柴油机的功率和转矩都相应增大，反之则减少。

柴油机驱动其他工作机械（如发电机、水泵等）时，如其输出转矩与工作机械克服工作阻力所需的转矩（阻力矩）相等，则工作处于稳定状态（转速基本稳定）。如阻力矩超过输出转矩，则柴油机转速将下降，如不能达到新的稳定工况，则柴油机将停止工作。②锤击法先清除黏附在曲轴表面上的油污，然后用煤油或柴油浸洗整个曲轴，再取出曲轴将其抹拭干净，***将曲轴的两端支撑在木架上，用小手锤轻轻敲击每道曲轴臂。当输出转矩大于阻力矩时，则转速将升高，如不能达到新的平衡，则转速将不断上升，会发生“飞车”事故。由于工作机械的阻力矩会随着工作情况的变化而频繁变化，操作入员是不可能及时灵敏地调节供油量，使柴油机输出转矩与外界阻力相适应的，这样，柴油机的转速就会出现剧烈的波动，从而影响工作机械的正常工作。因此，工程机械（如发电）用柴油机必须设置调速器。此外，由于柴油机喷油泵本身的性能特点，在怠速工作时不容易保持稳定，而在高速时又容易运转甚至“飞车”，所以在柴油机上必须安装调速器，以保持其怠速稳定和防止高速时出现“飞车”现象。