轴颈磨损的检验与修理
1)轴颈磨损的原因曲轴经长时间使用后,由于作用在连杆轴颈和曲轴轴颈的力的大小和方向周期变化而产生不均匀的磨损,这是自然磨损的必然结果,是正常现象,但由于使用不当、润滑不良、轴承间隙过大或过小,都会加速轴颈的磨损和轴颈磨损不匀度,磨损后的主要表现是轴颈的不圆(失圆)和不圆柱形(锥形)。
曲轴轴颈(又称主轴颈)和连杆轴颈的磨损,是由于磨损不均匀而形成沿圆周的轴径不圆和沿长度的不圆柱形磨损。连杆轴颈的磨损往往比曲轴轴颈的磨损约大1~2倍。曲轴轴颈的磨损因两端活塞连杆组相互作用的结果,所受合力一般小于连杆轴颈,因此,其磨损也小于连杆轴颈。
不圆一一连杆轴颈磨损不圆,主要是由于:内燃机工作时的气体压力、活塞连杆组运动的惯性力以及连杆大端的离心力所形成的合力,作用在轴颈的内侧面上。因此,连杆轴颈磨损发生在各轴颈的内侧面(即靠曲轴中心线的一侧)。
曲轴轴颈的不圆比连杆轴颈小,也是由于在连杆轴颈离心力的牵制下各点载荷的不均匀性和连续时间的不同而造成的。其大部位是靠近连杆轴颈的一侧。
不圆柱形一一连杆轴颈的不圆柱形(斜削)磨损,主要是油道中机械杂质的偏积。因为通向连杆轴颈的油道是倾斜的,在曲轴旋转离心力的作用下,使润滑油中的机械杂质,随着润滑油沿油道的上斜面流入连杆轴颈的一侧,由于杂质的偏积,造成同一轴颈不均匀的磨损,磨损的大部位是杂质偏积的一侧。另外,由于某些内燃机为了缩短连杆长度,将连杆大端做成不对称,因而造成连杆轴颈沿轴线方向所受的载荷分布不均匀,形成连杆轴颈长度方向沿轴线方向的磨损不均匀。
2)轴颈圆度及圆柱度误差的检验曲轴轴颈和连杆轴颈圆度及圆柱度误差的检验,一般用外径千分尺在轴颈的同一横断面上进行多点测量(先在轴颈油孔的两侧测量,旋转90°,再测量),其大直径与小直径之差,即为圆度误差;两侧端测得的直径差即为圆柱度误差。
轴颈的圆度及圆柱度公差,直径在80mm。以下的为0.025mm,直径在80mm以上的为0.040mm,如超过了,均应按规定修理尺寸进行修磨。此外,还可用眼看、手摸来发现轴颈的擦伤、起槽、毛糙和烧蚀等损伤。
3)轴颈的磨损、圆度及圆柱度超差的修理和磨削
①轴颈磨损伤痕的修理如果曲轴各道轴颈的圆度和圆柱度都未超过规定限度,而仅有轻微的擦伤、起槽、毛糙和烧蚀等情况,可用与轴颈宽度相同的细纱布长条缠绕在轴颈上,再用麻绳或布条在纱布上绕两三圈,用手往复拉动绳索的两端,进行光磨。或用特别的磨光夹具进行光磨。轴颈的伤痕磨去后,为了降低轴颈表面粗糙度,可将轴颈和磨夹上的磨料清洗干净,涂上一层润滑油,再进行后的抛光。
②轴颈圆度及圆柱度超差的修理曲轴轴颈和连杆轴颈的圆度及圆柱度超过0.025mm或0.040mm时,即需按次一级的修理尺寸进行磨削修整,或进行振动推焊,镀铬后再磨削至规定尺寸。曲轴的磨削一般是在的曲轴磨床或用普通车床改制的设备上进行。在一般小型修配单位,有的用细锉刀将轴颈仔细地锉圆,仔细检验,反复进行,再用绳索或磨夹按上述方法进行光磨。运用这种方法修理需要有较熟练的钳工技术,防爆型发电方舱,才能保证一定的修理质量。一般修理入员不可效仿。丨
③轴颈的车磨轴颈的修理尺寸,柴油机有6级,每缩小0.25mm为一级(0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50),油机有16级,每缩小0.125mm为一级(0.125、1.250、1.125、1.000、1.625、1.750、1.875、2.000)。轴颈的大缩小量不得超过2mm,超过时,应用堆焊、镀铬和喷镀等方法修复。
a.确定修理尺寸上机磨削。修理尺寸是这样确定的:曲轴轴颈修理尺寸一磨损严重轴颈的小直径一加工余量×2,一般尺寸加工余量为0·05mmo所得之值对照修理尺寸表,看这个数值同哪一级修理尺寸比较近,就选择哪一级修理尺寸。修理尺寸选择好后,就在磨床上进行磨削。
b.注意事项。修理时要以磨损厉害的轴颈为标准,把各个轴颈车磨成一样大小。由于主轴颈和连杆轴颈的磨损程度不一样,所以,它们的修理尺寸不一定是同一级的,而各道主轴颈或连杆轴颈的修理尺寸,在一般情况下应采用同一级的。曲轴的圆根处保留完善,千万不能磨小圆角的弧度,一般圆角的半径为4~6mm。
c.车磨后的要求。其失圆度和锥形度应在规定的范围内。一般而言,当Dlt;80mm时,主轴颈和连杆轴颈的失圆度和锥形度允许范围分别为0.015mm和0.02mm;当Dgt;80m,主轴颈和连杆轴颈的失圆度和锥形度允许范围分别为0.02mm和0.03mm。
普通连杆
内燃机的连杆组主要由连杆小头、连杆杆身、连杆大头、连杆盖、连杆轴瓦、连杆衬套和连杆螺栓等部分组成。
①连杆小头连杆小头的结构通常为短圆管形,用来安装活塞销。通常以半径较大的圆弧与杆身圆滑衔接,从而减少过渡处的应力集中。在小头孔中压配有耐磨的锡青铜、铝青铜或铁基粉末冶金的薄壁衬套,以减小活塞销的磨损。为了润滑衬套和全浮式活塞销的配合表面,在连杆小头和衬套上方钻孔或铣槽,以收集飞溅下来的油雾。对采用压力润滑方式的连杆,在杆身中钻有油道,润滑油从曲轴连杆轴颈,经过杆身油道进小头衬套的摩擦表面。
②连杆杆身连杆杆身一般采用“工”字形断面,这是因为在材料断面面积相等的条件下,其抗弯断面模数大,00杆在轻00情况下获得大的结构刚度和强度。
③连杆大头连杆大头是连杆与曲轴连杆轴颈相连接的部分,亦是连杆轴颈的轴承部分。连杆大头一般通过孔心分成两部分,以利于拆装,其中被分开的小部分称为连杆盖(或连杆瓦盖),装配时,这两部分用两个或四个连杆螺栓连接。
连杆螺栓一般用中碳合金钢经精加工调质处理制成。为使连杆轴瓦与大头贴合良好,防止大头剖分面在受力时产生缝隙,连杆螺栓必须具有一定的预紧力。所以各生产厂对螺栓的扭紧力矩都作了详细的规定。装配时,连杆螺栓应按一定次序、对称均匀、分2-3次逐步拧紧,达到规定的扭紧力矩。连杆螺栓紧固后,为防止其松脱,一般采用开口销、铁丝、锁紧片等锁紧。当螺纹确加工且合理拧紧时,不加任何锁紧装置,连杆螺栓也不会松动。所以在现代内燃机中,连杆螺栓大多没有特别的锁紧装置。
由于大头孔的精度要求很高,因此必须在剖分后再组合在一起进行孔的加工。孔加工后必须通过定位装置将大头盖与连杆大头之间的相对位置加以固定,以防装配时错位。同时在大头与大头盖的一侧打上配对记号,以免装错。
连杆大头的剖分形式有平切口和斜切口两种。剖分面垂直于连杆杆身中心线的称为平切口。剖分面与杆身中心线倾斜成一定角度(60°~90°,通常成45°)的称为斜切口。
消声器
内燃机排出的废气在排气管中流动时,由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响,气流呈脉动形式,并具有较大的能量。如果让废气直接排入大气中,会产生强烈的排气噪声。消声器的功用是减小排气噪声和消除废气中的火星。
消声器一般是用薄钢板冲压焊接而成。
它的工作原理是降低排气的压力波动和消耗废气流的能量。
一般采用以下几种方法:
①多次改变气流方向;
②使气流多次通过收缩和扩大相结合的流通断面;
③将气流分割为很多小的支流并沿不平滑的表面流动;
④降低气流温度。
KTA19基本型柴油机的消声器,它是多腔膨胀共振型(在膨胀筒圆周充填有吸声的超细玻璃纤维),在标定工况下可使噪声下降约为30dB(A)。
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