曲轴的测量5

实验五：曲轴的测量

一、实训目的及要求

1、熟悉曲轴易产生裂纹的部位、原因及检查方法。

2、掌握曲轴磨损、弯曲的检测方法。

3、掌握曲轴轴向间隙及径向间隙的检测方法。

4、了解曲轴形位公差项目要求及其他部位的技术要求。

二、实训仪器设备

1、曲轴l根，检测平台1块，与曲轴相配套的V型铁2块。

2、磁座百分表、外径千分尺各1个，机油少许。

三、实训内容与操作步骤

（一）、操作步骤

将待检测的曲轴上的油污、积碳、锈迹等彻底清洗干净。

1、曲轴裂纹的检验

曲轴裂纹一般出现在应力集中处，如主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处，表现为横向裂纹。也有在轴颈中的油孔附近出现轴向延伸的裂纹。常用检查方法有：磁力探伤仪检查、超声波探伤或浸油敲击法等。

2、轴颈磨损的检修

(1)曲轴轴颈的检验：检验曲轴轴颈磨损量，测量主轴颈及连杆轴颈的圆度和圆柱度，判定是否需要磨修及磨修的修理尺寸，检验方法如下：

用外径千分尺先在油孔两侧测量，然后旋转90°再测量，同一截面最大直径与最小直径之差的1／2为圆度误差；轴颈各部位测得的最大与最小直径差的1／2为圆柱度误差；圆度、圆柱度误差大于0.025mm时，应按修理尺寸磨修，见图1。

图1 测量曲轴轴颈磨损量

(2)曲轴轴颈的磨修：在专用曲轴磨床上进行。除恢复轴颈尺寸及几何形状精度外，还应保证轴颈的同轴度、平行度、曲轴过渡圆半径及各连杆轴颈间的夹角等相互位置精度。

3、弯曲变形的检修

图2 曲轴弯曲变形的检验

(2)曲轴的冷压校正：曲轴冷压校正通常在压力机上进行，如图3—3—8所示。

将曲轴放在压力机工作平板的V型块上；在压力机的压杆与曲轴轴颈之间垫以铜皮，防止压伤曲轴轴颈工作表面；对于钢制曲轴，压弯量应为曲轴弯曲量的10—15倍，并保持1.5～2min后再释放。弯曲变形较大时需多次反复进行，直到符合要求。曲轴校正需进行时效处理，即将曲轴放置10—15天，再重新检校，或将冷压后的曲轴加热至300℃—500℃，保持1～1.5h；对于球墨铸铁曲轴，压校变形量不得大于变形量的10倍。

4、曲轴轴向间隙的检测

将曲轴撬向一端，用塞尺检查第三道主轴承的轴向间隙（配合间隙），新的轴承轴向间隙为 0.07 ～ 0.17mm , 磨损极限值为 0.25mm 。轴向间隙超过极限值时，应更换第三道主轴承两侧的半圆止推环。如图3所示。

5、曲轴径向间隙的检测

已装好的发动机可用塑料间隙测量片检查径向间隙。

（1）拆下曲轴轴承盖，清洁曲轴轴承和曲轴轴颈。

（2）将塑料间隙测量片放在轴颈或轴承上，如图4—10所示。

（3）装上曲轴主轴承盖，并用65N · m 力矩紧固，不得使曲轴转动。

（4）拆下曲轴主轴承盖，测量挤压过的塑料间隙测量片的厚度，如图4所示。新轴承径向间隙应为0.03～0.08mm ，磨损极限值为 0.17mm 。超过磨损极限时，应对相应轴承进行更换。

图3 曲轴轴向间隙的检测图4 曲轴径向间隙的检测

四、主要技术要求及注意事项

1、曲轴轴颈表面不允许有横向裂纹。对横向裂纹，其深度如在轴颈修理尺寸以内，可通过磨削磨掉，否则应予以报废。

2、发动机曲轴圆度、圆柱度误差大于0.025mm时，应按修理尺寸磨修。

3、桑塔纳、捷达轿车发动机曲轴轴颈修理分为三级修理尺寸，每0.25mm为一级。

4、曲轴的材质不同，冷压校正时操作要求不同，注意防止曲轴折断或出现新的裂纹。

5、注意区分轴颈径向圆跳动误差、曲轴轴线的直线度误差及弯曲度等指标之间的关系。

6、测量曲轴轴颈尺寸及圆度、圆柱度误差时，应与油孔错开。

网载--曲轴拆装作业参考流程(间隙规测量)

序号项目图片作业内容注意事项备注 1 工具准备准备工具、清洁工具、工具车、工作台、检查零件用干净的抹布清洁工具车、工作台，发动机台架。整理工具并清洁，检查并确认新零件。 2 检查发动机台架检查发动机台架固定牢固检查并记录发动机号码用手晃动发动机，检查发动机台架固定牢固。记录发动机号码，包括*号。 3 调整曲轴箱朝上转动手柄，将缸体摇到下平面朝正上方 4 曲轴转动灵活性检查旋转发动机曲轴一圈以上，检查曲轴转动灵活，无卡滞。带曲轴皮带轮螺栓时，使用指针扳手，选择合适套筒，转动曲轴（如无螺栓,则用手握住曲柄，用力向后部拨动曲柄，检查曲轴能够自由转动一圈以上）。 5. 曲轴轴向间隙测量 1. 安装GE-571-B量表(1)。 ?安装在发动机气缸体前面的固定装置中。 ?将千分表吸盘紧靠曲轴放置并进行调整。 2. 测量曲轴的纵向间隙。 ?纵向移动曲轴。 ?允许的曲轴轴向间隙：0.092 - 0.24毫米（0.0036 - 0.0094英寸） 3. 拆下GE-571-B量表。清洁曲轴前端面，抹布擦拭，气枪吹净。千分表清洁、校零,预压1-2mm。一字螺丝刀缠胶带保护，在第三道主轴颈处，前后撬动曲轴（20N.M力矩）。观察百分表的摆动量，并予以记录。拆下百分表时，需先松开测量杆并退出一定距离，然后拆下百分表吸盘。 6 准备拆装工具抹布1，小平起，EN-6624，EN-328-B，橡胶锤，指针扭扳+12套筒+大转中接头。毛刷组装指针扳手后，必要时将工具车和零件车推到合适位置。 7 调整曲轴位置转动曲轴180度+曲轴处于平位

8 识别、核对曲轴承盖检查并核对主轴承盖标记。如果没有则作出标记。 9 吹清操作点吹清主轴承盖、连杆轴颈和缸壁。按主轴承盖，连杆轴颈，缸壁的顺序吹清，每缸3或4个点。 10 拆主轴颈盖1～5螺栓用12套筒扭板，由两头向中间的顺序，分两次拧松。第三次可以用快速扳手转动螺栓每个螺栓松第一次时要看扭力。 11 取出1～5主轴颈盖用橡胶锤锤松，用右手握住两颗螺栓向上拉出3-4厘米，然后再用手晃动螺栓，以松动主轴颈盖。螺栓、轴承盖含轴瓦按顺序摆放整齐。轴承盖、轴瓦不得立在工作台上。因为太紧，无法用手直接取出，不能用平起撬。可以用铜棒辅助拆下第三道主轴承盖。 12 取出曲轴平端曲轴取出，垂直放置在工作台上的飞轮上。手别被划伤曲轴不得发生磕碰

发动机曲轴结构设计

2.1 曲轴的结构曲轴的作用是把活塞往复运动通过连杆转变为旋转运动，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等【18】。曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成，如图1.1所示。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，直列式发动机曲轴的曲拐数目等于气缸数，而V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。图1.1 主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处常设置平衡重。平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力矩及一部分往复惯性力，从而保证了曲轴旋转的平稳性【19】。曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，曲柄与主轴颈的相连处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目与气缸数相等而V型发动机的连杆轴颈数等

于气缸数的一半。曲轴前端装有正时齿轮，以驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。曲轴的形状和曲拐相对位置取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。多缸发动机的发火顺序应使连续作功的两缸保持尽量远的距离，这样既可以减轻主轴承的载荷，又能避免可能发生的进气重叠现象。此外作功间隔应力求均匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角，每个气缸都应发火作功一次，以保证发动机运转平稳。曲轴的作用：它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，并且承受交变负荷的冲击作用。同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好【20】。 2.2 曲轴的疲劳损坏形式曲轴的工作情况十分复杂，它是在周期性变化的燃气作用力、往复运动和旋转运动惯性力及其他力矩作用下工作的，因而承受着扭转和弯曲的复杂应力。曲轴箱主轴承的不同心度会影响到曲轴的受力状况，其次，由于曲轴弯曲与扭转振动而产生的附加应力，再加上曲轴形状复杂，结构变化急剧，产生了严重的应力集中。最后曲轴主轴颈与曲柄销是在比压下进行高速转动，因而产生强烈的磨损。因此柴油机在运转中发生曲轴裂纹和断裂事故不为鲜见，尤其是发电柴油机曲轴疲劳破坏较多。依曲轴产生裂纹的交变应力的性质不同，主要有以下三种疲劳裂纹:弯曲疲劳裂纹、扭转疲劳裂纹和弯曲一扭转疲劳裂纹【21】，如图2.1所示。

14.曲轴扭曲变形的检验

实训十四曲轴扭曲变形的检验一、实训内容 1、百分表、高度游标卡尺、外径千分尺等工量具的正确使用。 2、曲轴扭曲变形的检验。二、实训目的与要求 1、掌握百分表、高度游标卡尺、外径千分尺等工量具的正确使用方法。 2、培养学生检验曲轴扭曲变形的实际操作能力。三、所需工具、仪器与设备发动机曲轴、平台、V型铁、百分表、磁力表座、高度游标卡尺、外径千分尺。四、安全与环保教育 1、树立安全文明生产意识。 2、合理使用工具、量具及设备。 3、操作规范，安全、文明作业。 4、学生应穿工作服进行实习操作，工作场地应打扫清洁，机具摆放整齐。五、构造、原理、作用、技术标准和检验、维修方法技术标准及维修方法 θ≤±8 曲轴轻微扭曲，可结合连杆轴径磨削，进行修理。 θ﹥±8 应报废。六、实训步骤检验曲轴的扭曲变形时，将曲轴两端的主轴颈支撑于检验平板上的V形块上，并将一、六缸连杆轴颈转至水平位置，然后用百分表测量第一缸和第六缸连杆轴颈的高度差，计算出扭转角θ，其值应不大于0030/，否则应对其扭曲变形进行校正。若扭转角θ在±8°范围之内时，曲轴轻微扭曲，可结合连杆轴径磨削，进行修理。若扭转角θ超过±8°，应报废。 θ = 57? A/ R 式中：R------曲轴半径，mm;（EQ6100型发动机的曲轴半径为57.5mm,CA6102型发动机的曲轴半径为57.15mm,，桑塔纳JV发动机的曲柄半径为

43.2mm。) ------第一缸和第六缸连杆轴颈高度差，mm.。 A 七、测评标准

发动机考核项目十四：曲轴扭曲变形的检验班级：姓名：考核时间：20min 考核员：年月日

曲轴疲劳试验

曲轴疲劳试验曲轴疲劳试验上汽集团奇瑞汽车有限公司奇瑞汽车工程研究院

曲轴疲劳试验 1.0目的本试验的主要目的的评估曲轴的疲劳强度。试验是在专门的疲劳试验机上进行的，它通常是液压驱动，模拟发动机运行时曲轴上所受到的相应载荷。这个疲劳试验是作为产品的认可依据试验件应该可以作为部件生产过程的一个主要验证方法。因此样件应该达到生产的标准。在发动机开发的早期阶段就应该做原型件的初步试验。试验的区间应该是曲轴的圆角，可以用不同的方法增加弯曲疲劳强度，例如滚压和淬水。可以用EXCITE软件计算发动机运转期间的曲轴疲劳强度。计算出曲柄销圆角最低安全安全系数（在最大疲劳破坏载荷），然后用于试验件的弯曲载荷试验的载荷确定。这个意味着弯曲载荷的条件应该用于曲轴疲劳分析的基础上进行。疲劳强度的分析应结合至少两个曲柄销的圆角区域的金相分析检测，另外曲柄销的圆角区域的微硬度测量也应该做，因为他决定于硬度型线。曲轴截面上多点硬度测量结果进行。 2.0试验准备在发动机运转时，由计算可知，影响疲劳寿命的主要是弯曲载荷，扭矩对它的影响不是很大。所以评价主要考虑弯曲疲劳。 2.1试验件的准备弯曲疲劳试验在脉动疲劳试验装置上进行。曲轴被切成两部分，包括按两个主轴颈和一个曲轴轴颈为一个轴段单元，通常用第二曲柄做试验。把这个单元的一个主轴销和一个曲柄销夹紧，试验载荷加在第二个轴承颈上，这里加载荷的向量应该在由主轴颈、曲柄销和无轴向力的中轴线确定的平面上。————试验载荷可以通过一个可以在第二个主轴径处自由运动、具有节点的杆处来施加。主轴销和曲柄销的夹具必须被设计成压紧力对轴销半径对压力外圆的影响可以忽略的装置，由此在夹具板与销之间的接触域对主轴颈和曲柄销必须有一个很小的距离，这个距离大于圆角半径的3.5倍。 3.0使用仪器和设备

108_基于试验修正的曲轴安全系数计算方法_吉利_冯敬等

图1 断裂位置与端口形貌基于试验修正的曲轴安全系数计算方法冯敬，王德远，杨陈，沈源，由毅，赵福全（浙江吉利汽车技术中心有限公司，浙江杭州 311228）摘要：某发动机全速全负荷试验中，曲轴发生断裂。为查找断裂原因，本文对曲轴弯曲疲劳试验过程进行仿真模拟，并根据试验结果标定疲劳分析影响参数。然后基于A VL 多体动力学软件Excite PU 仿真得到曲轴实际工作状态下的载荷历程，进行疲劳强度计算。同时还对曲轴断口进行分析。研究结果表明曲轴的最小安全系数满足设计要求，而曲轴断裂是由台架安装不当引起的。关键词：曲轴；疲劳试验；仿真计算；安全系数；断裂主要软件：A VL EXCITE ；Hypermesh ；Abaqus ；Femfat 1. 概述曲轴是内燃机主要零部件之一，曲轴的疲劳强度对内燃机的工作性能和寿命有决定性的影响【1】。某款1.5L 汽油机是由1.3L 汽油机通过增加行程改进而来。由于行程增加，曲轴的重叠度减小为 3.6，根据设计经验该重叠度下曲轴材料应设计为42CrMo ，而实际材料却为QT800-2。发动机全速全负荷试验中曲轴发生断裂，断裂位置发生在第五主轴承圆角处，如图1所示。现有的曲轴疲劳试验【2】分别考虑弯曲应力和扭转应力对曲轴疲劳强度的影响，与发动机工作时曲轴实际受力情况不一致。本文在曲轴弯曲疲劳试验基础上，对疲劳试验过程进行仿真模拟，标定疲劳计算模型,计算弯扭耦合状态下曲轴安全系数。基于曲轴断口失效分析【3】，综合解决曲轴断裂失效问题。 2. 弯曲疲劳试验与仿真计算 2.1 弯曲疲劳试验

图2 主轴颈圆角安全系数分布 99.9%存活率 99.99%存活率疲劳试验是评价曲轴疲劳强度的有效手段。首先在谐振式曲轴疲劳试验台上对曲轴进行弯曲疲劳试验。试验样品为成品曲轴上截取的单拐模型，在共振频率下循环1×107次，采用升降法，部分试验数据如表1所示。通过表1数据可得，50%存活率下的疲劳极限弯矩M -1=625Nm 。因为试验得到的是50%存活率下的疲劳极限弯矩，根据国家汽车行业标准QC/T637-2000【2】中规定，存活率为P 的疲劳极限值可按下式计算： M -1(P%)=M -1-a×K×Sn -1 式中：a——对应概率为P 的单侧正态分布位值 K——与有效数据的对子数目有关的修正系数 Sn -1——对应M -1的标准差通过公式计算可以得到各存活率下的疲劳极限弯矩： M -1(99.9%)=546Nm M -1(99.99%)=531Nm 根据上述标准规定的发动机曲轴名义工作弯矩的计算方法，得到曲轴名义工作弯矩M -1'=300Nm ，由此可计算出存活率为50%时的安全系数： n50%=M -1/M -1'=2.08 存活率为99.9%时的安全系数： n99.9%=M -1(99.9%)/M -1'=1.82 存活率为99.99%时的安全系数： n99.99%=M -1(99.99%)/M -1'=1.77 2.2 弯曲疲劳仿真分析为标定疲劳分析的影响参数，需要对曲轴弯曲疲劳试验过程进行仿真模拟，得到准确的边界，计算弯扭耦合状态下的曲轴疲劳强度。

曲轴的测量6

实训六：曲轴的测量一、实训目的及要求（黑小四号） 1、掌握曲轴磨损、弯曲、扭曲的检测方法。 2、熟悉曲轴易产生裂纹的部位、原因及检查方法。 3、了解曲轴形位公差项目要求及其他部位的技术要求。二、实训仪器设备 1、压力机1台，曲轴l根，检测平台1块，与曲轴相配套的V型铁2块。 2、磁座百分表、外径千分尺及高度游标卡尺各1个，机油少许。三、实训内容与操作步骤（一）、实训内容 1、曲轴裂纹的检验 2、轴颈磨损的检修 3、弯曲变形的检修（二）、操作步骤将待检测的曲轴上的油污、积碳、锈迹等彻底清洗干净。 1、曲轴裂纹的检验曲轴裂纹一般出现在应力集中处，如主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处，表现为横向裂纹。也有在轴颈中的油孔附近出现轴向延伸的裂纹。常用检查方法有：磁力探伤仪检查、超声波探伤或浸油敲击法等。 2、轴颈磨损的检修 (1)曲轴轴颈的检验：检验曲轴轴颈磨损量，测量主轴颈及连杆轴颈的圆度和圆柱度，判定是否需要磨修及磨修的修理尺寸，检验方法如下：用外径千分尺先在油孔两侧测量，然后旋转90°再测量，同一截面最大直径与最小直径之差的1／2为圆度误差；轴颈各部位测得的最大与最小直径差的1／2为圆柱度误差；圆度、圆柱度误差大于0.025mm时，应按修理尺寸磨修，见图1。图1 测量曲轴轴颈磨损量 (2)曲轴轴颈的磨修：在专用曲轴磨床上进行。除恢复轴颈尺寸及几何形状精度外，还应保证轴颈的同轴度、平行度、曲轴过渡圆半径及各连杆轴颈间的夹角等相互位置精度。 3、弯曲变形的检修

(1)弯曲变形的检验：将曲轴的两端用V型块支承在检测平板上；用百分表的触头抵在中间主轴颈表面，见图2；转动曲轴一周，百分表上指针的最大与最小读数之差，即为中间主轴颈对两端主轴颈的径向圆跳动误差(通常也用指针的最大与最小读数差值之半做为直线度误差或弯曲度值)；桑塔纳轿车发动机曲轴的直线度误差不大于0.03mm，否则进行冷压校正或更换曲轴。图2 曲轴弯曲变形的检验 (2)曲轴的冷压校正：曲轴冷压校正通常在压力机上进行，如图3—3—8所示。将曲轴放在压力机工作平板的V型块上；在压力机的压杆与曲轴轴颈之间垫以铜皮，防止压伤曲轴轴颈工作表面；对于钢制曲轴，压弯量应为曲轴弯曲量的10—15倍，并保持1.5～2min后再释放。弯曲变形较大时需多次反复进行，直到符合要求。曲轴校正需进行时效处理，即将曲轴放置10—15天，再重新检校，或将冷压后的曲轴加热至300℃—500℃，保持1～1.5h；对于球墨铸铁曲轴，压校变形量不得大于变形量的10倍。四、主要技术要求及注意事项 1、曲轴轴颈表面不允许有横向裂纹。对横向裂纹，其深度如在轴颈修理尺寸以内，可通过磨削磨掉，否则应予以报废。 2、发动机曲轴圆度、圆柱度误差大于0.025mm时，应按修理尺寸磨修。 3、桑塔纳、捷达轿车发动机曲轴轴颈修理分为三级修理尺寸，每0.25mm为一级。 4、曲轴的材质不同，冷压校正时操作要求不同，注意防止曲轴折断或出现新的裂纹。 5、注意区分轴颈径向圆跳动误差、曲轴轴线的直线度误差及弯曲度等指标之间的关系。 6、测量曲轴轴颈尺寸及圆度、圆柱度误差时，应与油孔错开。五、思考题 1、百分表可测量曲轴的哪些误差？ 2、圆跳动、扭曲度的含义是什么？ 3、测量两道连杆轴颈和主轴颈的磨损，判断是否需要修磨，并确定修理尺寸。

发动机曲轴的检测与修理

发动机曲轴的检测与修理曲轴是发动机中重要的旋转件，主要功能是把各个活塞组件传来的压力转变为转矩，通过传动装置驱动车辆行驶；与此同时，还要驱动发动机的配气机构及其他辅助设备和电气装置。由于气缸内的压力作用是连续的，曲轴所受扭转则是波动的，因此旋转中伴随有较为激烈的振动。因此曲轴在工作中除了正常磨损外，还会出现其他一些损伤，影响发动机的正常工作。 1.曲轴常见损伤形式（1）曲轴磨损。轴颈表面的磨损是不均匀的，磨损部位有一定的规律性。主轴颈与连杆轴颈的最大磨损部位相互对应，即各主轴颈的最大磨损靠近连杆轴颈一侧，而连杆轴颈的最大磨损也靠近主轴颈一侧。另外，轴颈还有沿轴向的锥形磨损。轴颈的椭圆形磨损是由于作用于轴颈上的力沿圆周方向分布不均匀引起的。（2）曲轴裂纹。曲轴裂纹多发生在应力集中部位，如主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连接的过渡圆角处，以及轴颈中间的油孔处。另外，轴颈表面高频淬火时，圆角部分不易淬硬，而使圆角处疲劳强度降低。因此，轴颈至曲柄臂的过渡圆角和轴颈油孔处是曲轴最容易产生疲劳损坏的部位，曲轴裂纹多产生在此处。（3）曲轴弯曲和扭曲。曲轴在使用中，由于主轴承间隙过大，或突然加大油门以及发动机发生爆震而受到冲击与剧烈震动，都会发生曲轴弯曲和扭曲变形。曲轴变形后若不及时修理，将加速曲轴连杆机构的磨损。因此，在大修发动机时，必须对曲轴进行检查和校正。 2. 曲轴的检验（1）曲轴弯曲变形的检验。柴油发动机曲轴有球墨铸铁曲轴和锻钢曲轴两种，均为实心曲轴。由于其总长度较大，虽然刚性较好，但是也能发生弯曲变形。柴油发动机大修时，应检查曲轴的弯曲变形，以确认弯曲变形的程度并决定是否需要校直。检验时，将曲轴支撑在

柴油机曲轴拐挡差测量方法

柴油机曲轴状态测试与分析曲轴是一个结构复杂、刚性差的重要零件，容易产生弯曲变形，即便是自重也可使其产生弯曲变形。运转中的柴油机主轴承有微量高低不等的状态使坐与其上的曲轴产生弹性变形，整根曲轴的变形为宏观的整体变形，在每个曲柄上的变形为局部的微量变形。曲柄上的微量变形使曲柄臂之间的距离在曲轴回转一周中产生的微量变化，可通过测其微量变化来了解曲轴整体的轴线状态。（1）、测量部位：中国船级社标准，在《海上营运船舶检验规程》（1984）中规定了曲轴臂距差测量点在（S＋D）／2处（S为活塞行程、毫米；D为主轴直径、毫米）。（2）、中国修船标准：《中华人民共和国船舶行业标准》GB3364-91对船舶柴油机曲轴臂距差作出规定，曲轴臂距差测量点在（S＋D）／2处，曲轴在冷态时臂距差标准： ·正常值不大于0.000125S，即1.25 S/10000； ·修理中飞轮端控制值不大于0.00015S，即1.5 S/10000； ·飞轮端如为弹性连轴节可适当放宽至不大于0.000175S，即1.75 S/10000；（3）、测量要求：一次装表完成全部测量，拐档表安装后应完成曲轴旋转一周中各要求位置臂距差值的测量，测量过程中不允许改动拐档表的位置。当曲轴未装活塞连杆运动件时，测量曲柄0度、90度、180度、270度四个位置臂距差值，再回原位检查有无误差，完成一个拐档的测量；当曲轴已装有活塞连杆运动件时，则测量0度、90度、165度、195度、270度五个位置的臂距差值，完成一个拐档的测量。（4）、检查方法

·检查拐档表的灵敏度。检查无误后，根据臂距值L的大小选择并调整拐档表测量杆的长度，使之比臂距值L大2毫米左右，并装上重锤。 ·盘车使曲柄在适当的位置，清洁两曲柄臂上的测量孔，将拐档表装入两曲柄臂的测量中。如找不到测量孔，应在距曲柄销轴中心线为基准的S＋D／2处的曲柄臂两边打上冲孔。安装正确后，要锁紧固定螺母；将拐档表指针调“0”位，并摆动拐档表，拐档表的指针在“0”位不变为好。 ·正盘车转动曲轴，分别转至左平、上止点、右平和下止点四个位置，即曲柄销自0度、90度、180度、270度再回原位检查，共五个位置记录各位置拐档表读数。 ·曲轴拐档差值的计算与轴线状态分析上下拐档差值Δ 上下为：Δ 上下＝L 上－L 下左右拐档差值Δ 左右为：Δ 左右＝L 左－L 右拐档差值Δ 上下为正“＋”时，曲轴轴线呈下弧线弯曲，即呈“︶”形，表明该曲柄两端的主轴承比其相邻的主轴承偏低；拐档差值Δ 上下为负“－”时，曲轴轴线呈向上弯曲，即呈“⌒”形，表明该曲柄两端的主轴承比其相邻的主轴承偏高。同样，拐档差值Δ 左右为正“＋”时，轴线在水平面呈右弧线弯曲；反之，拐档差值Δ 左右为负“－”，轴线在水平面上呈左弧线弯曲。曲轴臂距差值的大小表明曲轴弯曲变形的程度；臂距差值的符号表明曲轴轴线弯曲变形的方向。 ·绘制曲轴轴线状态图

曲轴的测量

曲轴的测量一、实训目的及要求 1、掌握曲轴磨损、弯曲、扭曲的检测方法。 2、熟悉曲轴易产生裂纹的部位、原因及检查方法。 3、了解曲轴形位公差项目要求及其他部位的技术要求。二、实训仪器设备 1、压力机1 台，曲轴l 根，检测平台1 块，与曲轴相配套的V 型铁2 块。 2、磁座百分表、外径千分尺及高度游标卡尺各1 个，机油少许。三、实训内容与操作步骤（一）、实训内容 1、曲轴裂纹的检验 2、轴颈磨损的检修 3、弯曲变形的检修（二）、操作步骤将待检测的曲轴上的油污、积碳、锈迹等彻底清洗干净。 1、曲轴裂纹的检验曲轴裂纹一般出现在应力集中处，如主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处，表现为横向裂纹。也有在轴颈中的油孔附近出现轴向延伸的裂纹。常用检查方法有：磁力探伤仪检查、超声波探伤或浸油敲击法等。 2、轴颈磨损的检修(1)曲轴轴颈的检验：检验曲轴轴颈磨损量，测量主轴颈及连杆轴颈的圆度和圆柱度，判定是否需要磨修及磨修的修理尺寸，检验方法如下：用外径千分尺先在油孔两侧测量，然后旋转90°再测量，同一截面最大直径与最小直径之差的1／2 为圆度误差；轴颈各部位测得的最大与最小直径差的1／2 为圆柱度误差；圆度、圆柱度误差大于0.025mm 时，应按修理尺寸磨修。测量曲轴轴颈磨损量(2)曲轴轴颈的磨修：在专用曲轴磨床上进行。除恢复轴颈尺寸及几何形状精度外，还应保证轴颈的同轴度、平行度、曲轴过渡圆半径及各连杆轴颈间的夹角等相互位置精度。 3、弯曲变形的检修(1)弯曲变形的检验：将曲轴的两端用V 型块支承在检测平板上；用百分表的触头抵在中间主轴颈表面；转动曲轴一周，百分表上指针的最大与最小读数之差，即为中间主轴颈对两端主轴颈的径向圆跳动误差(通常也用指针的最大与最小读数差值之半做为直线度误差或弯曲度值)；桑塔纳轿车发动机曲轴的直线度误差不大于0.03mm，否则进行冷压校正或更换曲轴。曲轴弯曲变形的检验(2)曲轴的冷压校正：曲轴冷压校正通常在压力机上进行。将曲轴放在压力机工作平板的V 型块上；在压力机的压杆与曲轴轴颈之间垫以铜皮，防止压伤曲轴轴颈工作表面；对于钢制曲轴，压弯量应为曲轴弯曲量的10—15 倍，并保持 1.5～2min 后再释放。弯曲变形较大时需多次反复进行，直到符合要求。曲轴校正需进行时效处理，即将曲轴放置10—15 天，再重新检校，或将冷压后的曲轴加热至300℃—500℃，保持1～1.5h；对于球墨铸铁曲轴，压校变形量不得大于变形量的10倍。四、主要技术要求及注意事项 1、曲轴轴颈表面不允许有横向裂纹。对横向裂纹，其深度如在轴颈修理尺寸以内，可通过磨削磨掉，否则应予以报废。 2、发动机曲轴圆度、圆柱度误差大于0.025mm 时，应按修理尺寸磨修。 3、桑塔纳、捷达轿车发动机曲轴轴颈修理分为三级修理尺寸，每0.25mm 为一级。 4、曲轴的材质不同，冷压校正时操作要求不同，注意防止曲轴折断或出现新的裂纹。 5、注意区分轴颈径向圆跳动误差、曲轴轴线的直线度误差及弯曲度等指标之间的关系。 6、测量曲轴轴颈尺寸及圆度、圆柱度误差时，应与油孔错开。

发动机曲轴结构设计

发动机曲轴结构设计 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

曲轴的结构曲轴的作用是把活塞往复运动通过连杆转变为旋转运动，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等【18】。曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成，如图所示。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，直列式发动机曲轴的曲拐数目等于气缸数，而V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。图主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处常设置平衡重。平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力矩及一部分往复惯性力，从而保证了曲轴旋转的平稳性【19】。曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，曲柄与主轴颈的相连处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目与气缸数相等而V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。

曲轴前端装有正时齿轮，以驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。曲轴的形状和曲拐相对位置取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。多缸发动机的发火顺序应使连续作功的两缸保持尽量远的距离，这样既可以减轻主轴承的载荷，又能避免可能发生的进气重叠现象。此外作功间隔应力求均匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次，以保证发动机运转平稳。曲轴的作用：它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，并且承受交变负荷的冲击作用。同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好【20】。曲轴的疲劳损坏形式曲轴的工作情况十分复杂，它是在周期性变化的燃气作用力、往复运动和旋转运动惯性力及其他力矩作用下工作的，因而承受着扭转和弯曲的复杂应力。曲轴箱主轴承的不同心度会影响到曲轴的受力状况，其次，由于曲轴弯曲与扭转振动而产生的附加应力，再加上曲轴形状复杂，结构变化急剧，产生了严重的应力集中。最后曲轴主轴颈与曲柄销是在比压下进行高速转动，因而产生强烈的磨损。因此柴油机在运转中发生曲轴裂纹和断裂事故不为鲜见，尤其是发电柴油机曲轴疲劳破坏较多。依曲轴产

内燃机械加工制造时曲轴强度的控制方法分析(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 内燃机械加工制造时曲轴强度的控制方法分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-2656-23 内燃机械加工制造时曲轴强度的控制方法分析(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。作为内燃机械重要的零配件，曲轴强度体现在抗疲劳和抗断裂两个方面，如果曲轴强度水平不足，可能会引起内燃机其他零配件的损坏。本文将通过对当前内燃机械曲轴强度现状的分析，深入研讨内燃机械加工制造时的曲轴强度控制方法。 1.内燃机械曲轴强度现状分析 1.1.结构复杂内燃机械的曲轴结构复杂，在加工时，一方面要求具有较为可观的承受荷载能力，而且要兼顾机械的功率需求，因此在加工制造时，要求保证曲轴强度达到既定的水平。曲轴在内燃机械中的作用是承受气缸内砌体作用力，并以旋转、往复等运动方式，为内燃机械运行提供惯性力。但由于内燃机械运行时产生的

曲轴检测

曲轴的检测任务书一、教学目标 1、培养学生的实践能力，让学生在实践过程中，不断地发现问题、分析问题，最终使学生能够具有独立地解决实践问题的技能； 2、使学生了解曲轴的技术要求，掌握各圆度及圆柱度的计算方法。 3、懂得并能正确地使用常用工、量具和专用工具； 4、能够根据相关的标准对检测结果做出正确的结论。 5、锻炼和培养学生的动手能力。 1、了解量具的使用并正确的读数 2、能按照标准的步骤检测 3、能够处理检测出的数据四、考核时间20min 五、实验报告评分：_____________ 实习指导教师：_____________(签名)

丰田发动机的拆装指导书一、实习器材 1、外径千分尺 2、台虎钳 3、曲轴 4、抹布二、技术标准 1、能够正确的使用量具 2、能够正确的检测曲轴并能够处理数据三、操作步骤及工作要点 1、入门知识： 1、曲轴磨损的特点 2、曲轴测量的标准 2、曲轴的检测方法 1）选择量程适当的外径千分尺并调零。（2）在相互垂直的位置测量。

四、注意事项 1 2 a、圆度φ： φ=（dmax-dmin）/2，取三个截面中的φmax。 b、圆柱度：三个截面、六个数据中（dmaxB-dminB）/2。 3、正确的使用量具

发动机拆装实习报告学号___________ 姓名___________ 班级___________ 小组___________ 实验日期___________ 成绩___________ 一、实习目的二、实习设备、仪器、工具三、实习过程记录

四、思考题或讨论题 1、为什么连杆轴颈的磨损成圆锥形？ 2、曲轴的磨损特点？五、写出心得体会

第二节_气缸盖和曲轴的疲劳破坏

第二节气缸盖和曲轴的疲劳破坏一、气缸盖的疲劳破坏 1．气缸盖底面裂纹柴油机运转过程中气缸盖底面在其工作条件下可能产生高温疲劳、蠕变和热疲劳破坏。气缸盖底面即触火面承受着高温高压燃气的周期重复作用。高温下高压燃气作用使底面发生弯曲变形产生机械压应力，并随柴油机工作循环周期重复变化。一般情况下，气缸盖底面温度达400～500℃，有时可能超过0.5Tm (灰铸铁的熔点)。当气缸盖冷却不良时就会超过0.5Tm，从而引起高温疲劳破坏。当底面温度超过0.3Tm时，底面产生显著蠕变，从而使底面性应力大大降低。气缸盖底面和冷却面的温差可达300～400℃，在底面和冷却面分别产生压、拉热应力，在柴油机停车或负荷突降时会使气缸盖底面压应力进一步降低、消失，甚至产生残余拉应力。另外，柴油机运转过程中零件长期受到高温作用，使材料的疲劳极限下降，所以低频热应力过大时就会在气缸盖底面产生疲劳裂纹。因此，当气缸盖底面产生裂纹时不能简单地视为热疲劳裂纹，因为底面裂纹可能是热疲劳裂纹，也可能是高温疲劳裂纹或蠕变裂纹，或者是三者共同作用产生的裂纹。但是当发现龟裂裂纹时，则可断定为热疲劳裂纹。 2．气缸盖冷却面裂纹气缸盖冷却侧分布着环形或其他形状的冷却水通道，在通道筋的根部产生机械疲劳裂纹，并向触火面扩展。裂纹是气缸内最大爆发压力引起的周期性脉动应力作用的结果。气缸内最大爆发压力作用在缸盖底面上使其发生弯曲变形，在冷却面上产生最大拉应力。当冷却水通道筋的根部过渡圆角过小或者存在铸造缺陷时，在这些应力集中的部位就会产生裂纹或使铸造缺陷裂纹扩展，以致在周期脉动应力作用下裂纹自冷却面向触火面逐渐扩展，最终使缸盖裂穿。零件在腐蚀介质和交变载荷共同作用下产生腐蚀疲劳破坏。由于腐蚀与疲劳加速零件上的裂纹形成与扩展，所以是更严重的破坏。气缸盖冷却面在冷却水中不可避免地产生微观电化学腐蚀；冷却面局部区域的冷却水还可能处于沸腾状态，使冷却水中可溶性盐类的酸根离子Cl-、SO42- 等与冷却面金属发生电化学腐蚀；当冷却水中溶解一定量氧时，冷却面金属被氧化，水温越高，氧化腐蚀越严重。在以上腐蚀条件下零件材料的疲劳强度显著下降，在气缸中燃气的循环交变应力作用下产生腐蚀疲劳破坏。综合以上分析，气缸中的燃气温度和压力对于气缸盖底面和冷却面上产生疲劳裂纹均有很大影响。气缸盖乃至燃烧室的其他组成零件能否产生疲劳裂纹均与轮机员的管理工作密切相关。为了避免产生热疲劳裂纹就不能产生过大的热应力，也就要求气缸盖等零件不能热态时急冷和冷态下急剧加热或使其过热。例如，柴油机起动前不暖机或暖机不充分，起动后又立即增速增负荷；停车时过早中断冷却水，使机件散热不良或局部过热；长期超负荷；气缸盖冷却水腔结垢严重等。二、曲轴的疲劳破坏柴油机在运转中发生曲轴裂纹和断裂事故不为鲜见，尤其是发电柴油机曲轴疲劳破坏较多。曲轴在回转中受到各缸交变的气体力、往复惯性力和离心力，以及由其所引起的弯矩、扭矩的作用，这些力不仅随曲轴转角变化，也随负荷变化。因此曲轴在这些力的作用下发生弯曲和扭转变形，产生复杂的交变应力和引起曲轴的弯曲振动、扭转振动，从而又产生很大的附加应力。曲轴的形状复杂，截面变化较多，刚性很差，存在严重的应力集中，容易产生疲劳破坏。曲轴裂纹和断裂是属于高周低应力疲劳破坏。其断裂应力甚至仅为l/3屈服极限，循环

曲轴的损伤和检查修理要点

曲轴的损伤和检查修理要点发动机在工作中，曲轴由于受力和工作条件复杂，各摩擦表面滑动速度很高，散热条件又差，因此，曲轴不仅轴颈容易磨损，而且还会出现弯曲和扭曲变形，甚至产生裂纹或折断等。所以在解体清洗后，应进行仔细检查，根据查出的损伤部位和损伤程度，采取相应的修理方式。 ⑴ 曲轴轴颈磨损的检验与处理方法 ① 磨损部位。曲轴的主轴颈_和连杆轴颈在工作中不可避免地要产生磨损，而且磨损是不均匀的，其主要表现为轴颈出现圆度、圆柱度超过标准值和拉伤。连杆轴颈磨损的最大部位，一般在各轴颈的内侧面上，即靠曲轴中心线一侧，使轴颈失圆;而磨损成锥形的部位，一般在润滑油道杂质附着的一侧和受力大的部位上。曲轴主轴颈_的磨损部位，按发动机的强化程度、气缸数、曲轴长度和平衡块的配重不同而各异，而且相对于连杆轴颈磨损要均匀些。实践表明，连杆轴颈的磨损比主轴颈磨损要快，但是，主轴颈磨损比连杆轴颈磨损所造成的后果要严重。 ② 检验与处理方法。根据各轴颈磨损规律查找出磨损部位，可用外径测微器测量其圆度和圆柱度以便确定曲轴的修理级别和磨削尺寸。其具体方法是; ⒈ 先在润滑油道孔两侧测量，再转90°测量，其测量的最大值与最小值之差值即为轴颈的_圆柱度。 ⒉ 在轴颈纵向测量出的最大值与最小值之差，即为轴颈的圆柱度。

⒊ 当轴颈圆度大于0.050mm，锥度大于0.013mm，或者发现轴颈有拉伤、烧蚀等损伤时，都应进行修理。 ⒋ 轴颈_磨损量超过极限需要修理时，应从磨损最大的的轴颈开始，按曲轴分级修理尺寸(每级相差0.25mm)，在专用的曲轴磨床上进行磨削，并进行抛光处理。修磨后要求轴颈圆度不得大于0.005mm，锥度不得大于0.005mm，表面粗糙度Ra不得大于0.80~0.40um,各轴颈的径向跳动不大于0.05mm，否则，为不合格。 ⑵ 曲轴裂纹的检验与处理方法 ① 裂纹多发部位曲轴的疲劳裂纹多发生于轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处以及轴颈中间油孔处。前一种裂纹为横向裂纹，是曲轴断裂的先兆，即从出现微细裂纹，逐渐延伸，最后在特定条件下发生断裂，后一种裂纹为纵向裂纹，由油孔处往轴向展开。 ② 检验与处理方法曲轴裂纹微细，用肉眼不易看出，可用磁力探伤仪进行检查。在条件不具备的情况下，最简易的检查方法是浸油锤击法：先将曲轴浸入煤油中片刻，取出擦净后，撒上白粉，然后用手锤分段在曲轴臂_上敲击，由于震动，裂纹内的煤油渗出，使白粉显出油迹呈现黄色线痕，据此即可判定裂纹位置和长度。

实训六：曲轴的测量

实训六：曲轴的测量一、实训目的及要求 1、掌握曲轴磨损、弯曲、扭曲的检测方法。 2、熟悉曲轴易产生裂纹的部位、原因及检查方法。 3、了解曲轴形位公差项目要求及其他部位的技术要求。二、实训仪器设备 1、曲轴l根，检测平台1块，与曲轴相配套的V型铁2块。 2、磁座百分表、外径千分尺及高度游标卡尺各1个，机油少许。三、实训内容与操作步骤（一）、实训内容 1、轴颈磨损的检修 2、弯曲变形的检修（二）、操作步骤将待检测的曲轴上的油污、积碳、锈迹等彻底清洗干净。 1、轴颈磨损的检修曲轴轴颈的检验：检验曲轴轴颈磨损量，测量主轴颈及连杆轴颈的圆度和圆柱度，判定是否需要磨修及磨修的修理尺寸，检验方法如下：用外径千分尺先在油孔两侧测量，然后旋转90°再测量，同一截面最大直径与最小直径之差的1／2为圆度误差；轴颈各部位测得的最大与最小直径差的1／2为圆柱度误差；圆度、圆柱度误差大于0.025mm时，应按修理尺寸磨修，见图1。 3、弯曲变形的检修 (1)弯曲变形的检验：将曲轴的两端用V型块支承在检测平板上；用百分表的触头抵在中间主轴颈表面，见图2；转动曲轴一周，百分表上指针的最大与最小读数之差，即为中间主轴颈对两端主轴颈的径向圆跳动误差(通常也用指针的最大与最小读数差值之半做为直线度误

差或弯曲度值)；桑塔纳轿车发动机曲轴的直线度误差不大于0.03mm，否则进行冷压校正或更换曲轴。四、主要技术要求及注意事项 1、曲轴轴颈表面不允许有横向裂纹。对横向裂纹，其深度如在轴颈修理尺寸以内，可通过磨削磨掉，否则应予以报废。 2、发动机曲轴圆度、圆柱度误差大于0.025mm时，应按修理尺寸磨修。 3、桑塔纳、捷达轿车发动机曲轴轴颈修理分为三级修理尺寸，每0.25mm为一级。 4、曲轴的材质不同，冷压校正时操作要求不同，注意防止曲轴折断或出现新的裂纹。 5、注意区分轴颈径向圆跳动误差、曲轴轴线的直线度误差及弯曲度等指标之间的关系。 6、测量曲轴轴颈尺寸及圆度、圆柱度误差时，应与油孔错开。五、思考题 1、百分表可测量曲轴的哪些误差？ 2、圆跳动、扭曲度的含义是什么？ 3、测量两道连杆轴颈和主轴颈的磨损，判断是否需要修磨，并确定修理尺寸。证轴颈的同轴度、平行度、曲轴过渡圆半径及各连杆轴颈间的夹角等相互位置精度。

锻钢和球墨铸铁曲轴的疲劳性能

锻钢和球墨铸铁曲轴的疲劳性能乔纳森威廉姆斯和阿里法特米托莱多大学摘要疲劳是内燃机中的曲轴失效的主要原因。循环加载和在曲柄销圆角的应力集中是不可避免的，并可能导致疲劳破坏。本研究的目的是比较的锻钢和球墨铸铁曲轴疲劳行为一一缸发动机以及确定是否曲轴的疲劳寿命是疲劳寿命预测的准确估计。单调拉伸试验以及应变控制疲劳试验用试样加工曲轴获得单调和循环变形行为和两种材料的疲劳性能研究。锻钢具有较高的拉伸强度比球墨铸铁更好的疲劳性能。夏比V型缺口冲击试验用试样加工曲轴的获得和比较材料的冲击韧性进行。锻钢无论在何种温度下的T-L和T-L方向的冲击韧性都要比球墨铸铁更好。负载控制部件的疲劳试验，采用锻钢和球墨铸铁曲轴进行。对于一个给定的弯矩调幅，锻钢曲轴有六个因素（6）比球墨铸铁曲轴寿命更长。曲轴的有限元分析，使用类似于组件试验边界条件下进行的。从试样的疲劳性能进行了曲轴的寿命预测。基于S-N预测的结果接近基于为锻钢和铸铁曲轴组件测试的结果。所以S-N的预测是非常接近的实际从锻钢构件测试的结果，但是铸铁曲轴不太精确的。介绍内燃机曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。用来驱动曲轴用于汽车或其它装置。曲轴具有很宽的范围从一小缸割草机引擎应用到非常大的多缸柴油机。曲轴的一个组成部分，目的是持续直至报废的发动机或车辆。作为一个高速度，旋转构件，其使用寿命有数百万，甚至数十亿的重复的负载周期。因此，曲轴通常被设计为无限的生命。延森（1）在他的一个V-8汽车曲轴惯性和天然气发动机的载荷作用下的弯曲和扭转的形式创建一个多轴应力情况的研究表明。这样做是通过应变计测量应用到曲轴的弯曲和扭转。只有最大的扭转和弯曲力矩被认为和测试通过最大主应力理论的一个恒定幅度的弯曲试验。谐振式弯曲试验是在曲轴的部分进行的。采用S-N方法确定了曲轴的疲劳寿命。存在应力集中或缺口，在曲轴是不可避免的。在曲轴上有直径变化的地方，存在应力集中可能会导致疲劳失效。鱼片是用来降低应力集中程度。延森确定了曲柄销上的曲轴圆角最关键的位置。在曲轴圆角滚压往往是为了在成分诱导的残余压应力，它可以帮助弥补缺口的影响。残余应力对曲轴疲劳的影响是由简等人的分析。（2）。本研究还采用谐振的弯曲试验，

发动机曲轴变形的检验与修复

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/581698380.html, 发动机曲轴变形的检验与修复作者：李东来源：《农机使用与维修》2014年第08期曲轴作为发动机核心零件之一，发动机的全部功率都通过它输出。此外，它通过装在其自由端的齿轮传动，达到配气定时、供油定时及驱动其它辅助装置，所以说曲轴如果出现了故障，不能按要求完成工作，发动机也将无法正常工作。曲轴变形是曲轴常见损伤之一。曲轴变形是指曲轴弯曲和扭转。曲轴弯曲变形反映较明显的部位是中间主轴颈处。曲轴弯曲变形后若继续使用，将加速曲轴连杆机构的磨损，甚至使曲轴产生裂纹和断裂。因此，在发动机修理中，必须对其进行检验。一、故障原因（1）柴油机工作不平稳，各轴颈受力不均衡。（2）柴油机突然超负荷工作，使曲轴过分受振。（3）柴油机经常发生“突爆”燃烧，使曲轴经常受冲击载荷。（4）修理装配质量较低，曲轴轴承和连杆轴承间隙过大，工作时受到冲击。（5）曲轴轴承松紧不一，中心线不在一条直线上。（6）汽油机点火时间过早或火花塞经常有一二只不跳火。（7）活塞连杆组或平衡铁及飞轮不平衡产生附加惯性力和惯性力矩，引起机组振动大。（8）曲轴端隙过大，运转时前后移动。（9）曲轴的扭曲变形，多数原因是个别活塞卡缸造成的，如个别缸塞间隙过小，或活塞受热后膨胀过大，使活塞运动阻力过大，甚至卡缸，将导致曲轴的扭曲。在拖拉机挂车时，起步过猛和紧急制动未踏下离合器等原因，都会引起曲轴的扭曲变形。预防曲轴变形就要从曲轴产生变形的原因入手，主要应从提高使用操作水平，避免过大的冲击载荷，及时保养维修，以保证发动机始终在良好工况下工作，从提高修理和装配质量等方面着手。二、检验

曲轴的测量5

实验五：曲轴的测量一、实训目的及要求 1、熟悉曲轴易产生裂纹的部位、原因及检查方法。 2、掌握曲轴磨损、弯曲的检测方法。 3、掌握曲轴轴向间隙及径向间隙的检测方法。 4、了解曲轴形位公差项目要求及其他部位的技术要求。二、实训仪器设备 1、曲轴l根，检测平台1块，与曲轴相配套的V型铁2块。 2、磁座百分表、外径千分尺各1个，机油少许。三、实训内容与操作步骤（一）、操作步骤将待检测的曲轴上的油污、积碳、锈迹等彻底清洗干净。 1、曲轴裂纹的检验曲轴裂纹一般出现在应力集中处，如主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处，表现为横向裂纹。也有在轴颈中的油孔附近出现轴向延伸的裂纹。常用检查方法有：磁力探伤仪检查、超声波探伤或浸油敲击法等。 2、轴颈磨损的检修 (1)曲轴轴颈的检验：检验曲轴轴颈磨损量，测量主轴颈及连杆轴颈的圆度和圆柱度，判定是否需要磨修及磨修的修理尺寸，检验方法如下：用外径千分尺先在油孔两侧测量，然后旋转90°再测量，同一截面最大直径与最小直径之差的1／2为圆度误差；轴颈各部位测得的最大与最小直径差的1／2为圆柱度误差；圆度、圆柱度误差大于0.025mm时，应按修理尺寸磨修，见图1。图1 测量曲轴轴颈磨损量 (2)曲轴轴颈的磨修：在专用曲轴磨床上进行。除恢复轴颈尺寸及几何形状精度外，还应保证轴颈的同轴度、平行度、曲轴过渡圆半径及各连杆轴颈间的夹角等相互位置精度。 3、弯曲变形的检修

(1)弯曲变形的检验：将曲轴的两端用V型块支承在检测平板上；用百分表的触头抵在中间主轴颈表面，见图2；转动曲轴一周，百分表上指针的最大与最小读数之差，即为中间主轴颈对两端主轴颈的径向圆跳动误差(通常也用指针的最大与最小读数差值之半做为直线度误差或弯曲度值)；桑塔纳轿车发动机曲轴的直线度误差不大于0.03mm，否则进行冷压校正或更换曲轴。图2 曲轴弯曲变形的检验 (2)曲轴的冷压校正：曲轴冷压校正通常在压力机上进行，如图3—3—8所示。将曲轴放在压力机工作平板的V型块上；在压力机的压杆与曲轴轴颈之间垫以铜皮，防止压伤曲轴轴颈工作表面；对于钢制曲轴，压弯量应为曲轴弯曲量的10—15倍，并保持1.5～2min后再释放。弯曲变形较大时需多次反复进行，直到符合要求。曲轴校正需进行时效处理，即将曲轴放置10—15天，再重新检校，或将冷压后的曲轴加热至300℃—500℃，保持1～1.5h；对于球墨铸铁曲轴，压校变形量不得大于变形量的10倍。 4、曲轴轴向间隙的检测将曲轴撬向一端，用塞尺检查第三道主轴承的轴向间隙（配合间隙），新的轴承轴向间隙为 0.07 ～ 0.17mm , 磨损极限值为 0.25mm 。轴向间隙超过极限值时，应更换第三道主轴承两侧的半圆止推环。如图3所示。 5、曲轴径向间隙的检测已装好的发动机可用塑料间隙测量片检查径向间隙。（1）拆下曲轴轴承盖，清洁曲轴轴承和曲轴轴颈。（2）将塑料间隙测量片放在轴颈或轴承上，如图4—10所示。（3）装上曲轴主轴承盖，并用65N · m 力矩紧固，不得使曲轴转动。