曲轴断了是什么原因引起的?曲轴为什么会折断

核心提示曲轴断裂往往从最小的裂纹开始,裂纹断裂部位大多发生在第一缸或最后一缸的连杆轴颈与曲柄臂的连接处。在运行过程中,裂纹逐渐扩大,达到一定程度时突然断裂。经常会发现断裂面上有一个褐色的部分,很明显是旧裂纹,发亮的组织是后来突然断裂的痕迹。实践证明

曲轴断裂往往从最小的裂纹开始,裂纹断裂部位大多发生在第一缸或最后一缸的连杆轴颈与曲柄臂的连接处。在运行过程中,裂纹逐渐扩大,达到一定程度时突然断裂。经常会发现断裂面上有一个褐色的部分,很明显是旧裂纹,发亮的组织是后来突然断裂的痕迹。实践证明,如果轴颈表面的纵向裂纹能在磨削后消除,就可以继续使用。但由于使用中受力较强,横向裂纹会逐渐扩大。当发现此裂纹时,应及时更换曲轴。曲轴断裂的原因一般有以下几种:主轴承中心线偏心,使曲轴受到交变应力,早期疲劳,导致曲轴断裂事故。主轴承不对中除了零件本身变形外,往往是维修装配或刮削时主轴承座孔不对中造成的。油路堵塞,轴和轴瓦之间存在干摩擦。检修和磨削曲轴时,砂轮圆角修整不当。由于没有正确的圆角半径,很容易在曲轴圆角处产生较大的应力集中,导致曲轴断裂。安装裂纹严重的曲轴。通常,曲轴轴颈是表面硬化的。如果主轴承的合金结构由于受热、烧瓦等原因熔化铸造在曲轴轴颈上,时间长了曲轴轴颈容易产生裂纹。为了避免这种情况,应确保良好的润滑。曲轴轴线的偏移使飞轮摆动,在惯性力的作用下,曲轴容易疲劳断裂。飞轮连接螺栓松动,运转中曲轴抖动,失去平衡。时间长了,曲轴很容易被轴端折断。长时间在各缸点火不均匀的情况下运转,使各缸爆发力不一致,造成曲轴各轴颈受力不均匀。当曲轴受到振动冲击时,也可能造成断轴故障。主轴瓦或连杆瓦装配间隙过大或合金脱落会造成冲击载荷增大,曲轴转动时会产生晃动现象,或机器经常出现“滑行”现象,造成应力过大,时间长了曲轴会断裂。曲轴轴颈磨损严重,连杆轴颈或主轴颈的两端容易形成尖角,从而产生很大的应力集中,所以在尖角处很容易产生裂纹,裂纹在工作中逐渐增大而导致曲轴断裂。曲轴的飞轮锥孔没有安装好牢固。如果两者的配合不是面接触,而是形成线接触,发动机工作时飞轮会松动,造成曲轴和飞轮之间的冲击。此时由于飞轮受到两个方向的冲击,曲轴键槽两侧会出现裂纹。如果继续使用飞轮,裂纹会逐渐扩大,曲轴会断裂。

曲柄连杆机构的损坏对发动机的影响?

曲轴的损伤故障及其原因如下。(1)曲轴轴颈磨损:曲轴在长期运转中,会产生主轴颈和连杆轴颈尺寸的减小,以及因磨损不均匀产生不圆度(椭圆)、不圆柱度(锥度),由于连杆弯曲,缸套偏斜等,使作用在连杆轴颈的力分布不均而出现椭圆;由于油道中杂质在轴颈上偏积而磨成锥形。因工作中气体压力,活塞连杆运动惯性力及连杆大头离心力所形成的合力,作用在连杆轴颈内侧,致使连杆轴颈偏磨。(2)裂纹:①本身刚度和强度不足,断面形状急剧变化而产生严重的应力集中;②修磨时轴颈到曲臂过渡圆角太小;③长期在最大功率、最大扭矩下运转,加速曲轴疲劳,圆角处及轴颈油孔处产生裂纹;④局部干摩擦、过热造成退火,金相组织变化,局部收缩,产生很大拉应力而裂损;⑤长期在临界转速及爆震的情况下工作,周期性交变载荷运转导致裂损。(3)弯曲、扭曲变形:①汽车重载起步时离合器放松过猛,曲轴受到过大的冲击载荷;②长期超负荷下运转,发动机连续出现爆震;③主轴颈或主轴承座孔不同心;④发动机因缺机油或轴承间隙过小而烧蚀抱轴;⑤曲轴飞轮组的平衡性能差等。(4)烧伤、划伤:润滑油缺少或选用不当,粘度太小,建立不起正常油膜,曲轴出现干摩擦;轴与轴承配合间隙小,出现偏磨,破坏油膜;轴与座孔不同轴,而一侧接触出现干摩擦,导致烧伤。曲轴轴颈表面产生划痕,主要原因是配合间隙中含有磨粒等杂质引起的。曲轴的损伤检验:(1)浸油锤击法:清洗后放人煤油浸泡再擦干,用放大镜观察裂纹;也可用小锤轻击曲轴非工作面,发出声音清脆为无裂纹,沉闷声为有裂纹;经震动若出现油迹即为有裂纹。(2)着色显示法:用红黄颜色徐刷干净的曲轴各裂纹易发部位,然后擦净表面,再涂一层用挥发液调制的白亚粉浆,挥发后,白亚粉层便吸收留在裂纹内部的带色溶液,从而显示出裂纹的部位。(3)磁力探伤法:用磁力探伤机产生磁场,通过磁力线来判明损伤的部位,但检测后必须退磁。

曲柄连杆机构故障或损坏,影响如下:

第一,如果缺机油,柴油发动机连杆瓦会抱死曲轴,无法转动,俗称拉瓦。(需更换连杆瓦、曲轴);汽油发动机会抱死曲轴,无法转动,俗称拉缸。(更换缸套)

第二,如果连杆断裂:轻则停机;重则端口面会损坏缸套内壁(需跟换缸套);严重则可能将发动机机壳定破一个洞,那就是报废发动机了。

理解曲柄连杆机构故障或损坏对发动机影响,需要理解曲柄连杆机构的功用、部分组成及工作原理:

1、功用

曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。在做功行程中,活塞受燃气压力的作用在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并通过曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量,又把曲轴的旋转运动转化为活塞的直线运动。

2、组成部分

汽车发动机一般采用多缸直列或v形发动机,多缸发动机曲柄连杆机构的形式取决于气缸数量与气缸的布置形式。不同缸数与结构的发动机,其曲柄连杆机构的结构有所不同。但曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。

机体组主要由气缸体、气缸盖两大机件组成;活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆和衬套等组成;曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、曲轴轴承和止推垫圈等组成。

3、工作原理

工作原理:在做功行程活塞承受燃烧气体产生的膨胀压力,通过连杆使活塞的直线运动变为曲轴的旋转运动,向外输出动力。依靠曲轴和飞轮的旋转惯性,经连杆带动活塞上下运动,完成排气、进气、压缩等辅助行程,为下一做功行程做好准备。

 
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