曲轴轴颈的磨损规律
曲轴检修
A
B
圆度
圆柱度
修理尺寸： 修理等级：
曲轴颈磨损的检修
磨损不均匀，径向呈椭圆形
曲轴磨损的修复
（1）在小修时，轴颈某些较轻的表面损 伤，可用油石、细锉刀或砂布加以修磨。
（2)发动机大修时，对轴颈磨损已超过规 定的曲轴，可用修理尺寸法对曲轴主轴颈、 连杆轴颈进行光磨修理。其修理尺寸一般以 每缩小0.25mm为一级。
曲轴磨床
曲轴磨床
曲轴颈磨损的检修
机械杂质偏置使轴向呈锥形
曲轴轴向间隙的检修
曲轴轴向间隙的检查可采 用百分表或塞尺进行。将百 分表触头顶在曲轴平衡重上， 用撬棒前后撬动曲轴，观察 表针摆动数值，即为曲轴轴 向间隙，如图所示。
轴向间隙的检修
或者用撬棒将曲轴 撬向一端，再用塞 尺检查推力轴承和 曲轴止推面之间的 间隙，即为曲轴轴 向间隙，如图所示。
实际操作
3、曲轴弯曲变形的校正
（1）曲轴的径向圆跳动误差不得大于 0.15mm，否则应进行校正。
（2）当曲轴弯曲变形量较大时，校正必 须分步、反复多次进行，直到符合要求为 止。校正后的曲轴径向圆跳动误差不得大 于0.05mm。
3、曲轴弯曲变形的校正
（1）当变形量不大时，可采用敲击校正法。 即用锤子敲击曲柄边缘的非工作表面，使被 敲击表面产生塑性残余变形，达到校正弯曲 的目的。
曲轴磨损的检查
主轴颈和连杆轴颈磨损后，其圆度、圆柱度误差超 出标准要求时（如桑塔纳2000型发动机曲轴主轴颈和 连杆轴颈的圆度、圆柱度误差的磨损极限为0.02 mm），应进行曲轴的光磨修理。
实际测量
实习任务：将测量的数据填入下表
第一道 第二道 第三道 第四道 第五道 第一道 第二道 第三道 第四道
柴油机曲轴磨损原因分析与检查修理方法
柴油机曲轴磨损原因分析与检查修理方法摘要：柴油机的曲轴一旦出现磨损，就会产生明显故障，由于轴瓦在柴油机运行过程中需要承受极高摩擦压力，已草拟在复杂弯曲及扭转疲劳荷载等多重作用下，需要保证刚度和疲劳强度达到标准控制要求，才可确保柴油机的运行过程中保持良好性能。
因此在使用过程中，必须重视常见磨损原因，针对不同原因进行定期检查排除隐患，防止出现故障问题影响使用。
关键词：柴油机；曲轴；检修引言：柴油机曲轴作为重要部位，需要在使用过程中针对其磨损情况进行分析研究，在判断磨损试验所产生的性能差异影响，并分析下应维护检修措施后，可有效制定提成其磨损性能的重要措施。
由于不同荷载下所产生的差异性结果较大，可通过不同磨损情况进行分析判断，进一步提升柴油机的正常运行性能，尽量延长耐用时间。
一、较为常见的磨损形式（一）正常磨损在长时间使用发动机后对所有运动部件进行观察，可发现所有部件均出现了不同程度的磨损问题，尤其是在曲轴主轴瓦及连杆轴瓦部位，由于所承受的负载压力过大，从而在实际损耗问题方面必须提高重视程度。
由于目前我国在生产曲轴时，较常使用的材料为铸钢或锻钢材料，在轴颈处理时使用了表面渗碳处理方式，可在一定时间内尽量减少磨损问题的出现概率。
通常在进行大修期间，主轴瓦及连杆轴瓦部位的磨损问题较为明显，如果是第一次大修，可更换标准瓦片，而第二次及第三次大修时，可磨削曲轴变更换加大轴瓦等方式进行处理，都可起到配合间隙的作用。
（二）异常磨损这种情况的出现表现为柴油机运转过程中突然发生故障，而实际运行时间并未达到大修期限。
在对此情况进行检查时可发现，较为常见的形成原因中，主要是由于污物影响润滑油或瓦片合金层脱落等情况，导致出现曲轴个别轴径拉伤及烧瓦等现象[1]。
二、磨损原因分析（一）磨损沿径向分布问题由于磨损沿方向均匀程度有限，从而所形成的磨损情况也存在明显差别，轴径磨损后通常为椭圆形，而轴向体现为锥形，通常这种磨损的情况是由于作用力所形成的不均匀现象所导致。
曲轴轴颈磨损的修复1
曲轴常见的磨损及修复曲轴磨损的原因有哪些:曲轴常见损伤1.曲轴轴颈磨损曲轴轴颈磨损后与轴瓦配合间隙增大，运转时发出异常响声，工作状态恶化。
，主要原因:①机油太少或机油中存在着硬质磨料、机油变质含酸性物质。
②轴颈与轴瓦的配合间隙过大或过小，致使油膜难以形成，发生干摩擦会早期磨损。
③柴油机长期超负荷，柴油机在过热情况下工作，会很快磨损。
④曲轴旋转时，在离心力作用下，机油中机械杂质偏向油孔一侧，成为磨料，使轴颈磨损不匀，产生锥度。
⑤连杆弯曲、扭曲及缸套偏斜,使作用在曲轴.上的力分布不匀，也会产生锥度。
2.曲轴轴颈表面划痕或拉伤主要原因有:①装配时不注意清洁，使柴油机内带进了渣滓、金属物等磨粒。
②不按时更换油底壳的润滑油，使润滑油中含有较大的金属物等磨粒混进轴瓦和轴颈的缝隙里刻划和拉伤摩擦表面。
③空气滤清器维护保养不当，缸套、活塞及活塞环磨损间隙增大,带有沙粒、杂质等磨料随空气吸入缸内燃烧后窜到油底壳，循环进入轴颈和轴承的配合间隙里。
3.曲轴轴颈烧伤轴颈烧伤处有发蓝的烧蚀痕迹。
曲轴轴颈的烧伤磨损是由于烧瓦而引起的。
在这种情况下，轴颈与轴瓦间将发生剧烈摩擦，润滑油膜被破坏而产生抓粘，温度急剧升高而使轴颈表面氧化呈蓝色，轴颈表层硬度降低，且常粘有抓粘下来的轴承合金。
4.曲轴轴颈表面产生裂纹曲轴裂纹多发生在曲柄与轴颈之间过渡的圆角处以及油孔处。
前者是径向裂纹,危害极大，容易造成曲轴折断，发生重大毁机事故;后者是轴向裂纹，顺着油孔沿轴向发展。
产生裂纹的原因主要是制造和修理的缺陷以及使用不当造成的:①使用中，轴颈表面粗糙度差，存在着压痕、划伤、腐蚀、磨坑等缺陷，此处是应力集中的发源地，如没能及时消除，疲劳裂纹先从这里产生和发展。
②润滑不足发生严重烧瓦，会引起轴向裂纹。
③长期使用，轴颈表面金属疲劳过渡，会引起圆周方向裂纹。
④经修磨后的轴肩圆角半径过小、过渡不圆滑或表面粗糙度差，造成应力集中。
⑤堆焊修复轴颈时，在表层产生过大的残余应力而引起裂纹产生。
某低速机曲轴轴颈磨损分析
低速柴油机曲轴整体尺寸较大，并且由于冲程较长，曲臂的尺寸也会较大。
因此在曲轴旋转过程中，曲轴整体以及各曲拐处都会产生较大的变形。
曲轴的变形会对曲轴强度和轴承磨损产生很大的影响。
因此在低速机设计规范中对曲轴的变形都有严格的规定。
某型低速柴油机在主机勘验过程中，发现主机曲轴前端法兰轴向减振器位置处轴颈损坏，轴向减振器位置如图1所示，轴向减振器位于调频轮侧，轴颈处距离曲轴前端面法兰278 mm。
图1 曲轴轴颈磨损位置轴向减震器壳体受损处位于下壳体正下方即偏排气侧一侧，上壳体无损伤。
轴颈处产生宽度约为30 mm的伤口，其中轴向减振器轴颈破坏情况如图2所示。
图2 曲轴轴颈破坏图初步推断可能由于勘验过程中调频轮侧轴瓦拆除后旋转曲轴过程中产生的大变形导致。
为了对其验证，采用仿真分析的方法，计算曲轴在勘验过程的变形情况，判断曲轴轴颈磨损原因。
一、有限元分析1、模型描述曲轴组件的三维模型如图3所示。
图3 曲轴组件三维模型曲轴的一侧为飞轮，另外一侧为调频轮，在调频轮的内侧与第1#曲拐之间位置处安装有轴向减振器。
根据图纸和相关技术文件，各部件的材料参数及质量参数如表 1 所示。
其中调频轮的质量约为17113kg。
2、边界条件及载荷本次计算的有限元模型如图4所示，主要包括飞轮、曲轴、调频轮和轴瓦，其中调频轮侧第1#主轴承轴瓦已经拆除。
图4 有限元模型有限元模型单元数为478432个，节点数为771 713，曲拐处单元类型为C3D10M，主轴颈和曲柄销处单元类型为C3D15，轴瓦的单元类型为C3D20。
计算过程中将主轴承轴瓦外表面进行固定约束。
曲柄销处进行耦合加载连杆和活塞组件的重量( 49722.68N)，方向竖直向下，同时，整个模型加载竖直向下的重力加速度（9 800 mm/s²) 。
3、计算结果主机在勘验过程中，在轴向减震器下壳体拆除的状态下，安装百分表指向调频轮，百分表的位置在调频轮下方中间与外边缘中间处。
2-4第四节 曲轴和轴承的摩擦磨损
第四节曲轴和轴承的摩擦磨损一、曲轴和轴承的摩擦1．主轴颈与主轴承的摩擦柴油机运转时，曲轴主轴颈与主轴承之间形成楔形油膜，实现液体动压润滑，运动副在液体摩擦状态下工作，如图2-12所示。
在正常运转状态下达到工作转速时，楔形间隙内油膜压力的合力与外载荷平衡，轴颈在其一偏心平衡位置运转。
轴颈中心的平衡位置随工况而变化，油膜厚度随之变化。
一般曲轴转速越高就越容易形成楔形油膜，但转速过高摩擦功也越大，轴承温度升高使润滑油粘度下降，油膜受损；转速太低则油膜难于形成。
柴油机起动时运动副处于半干摩擦状态，所以频繁起动、停车使主轴承磨损加快。
轴瓦上的油孔和油槽的部位、油槽的深度与宽度比、油孔和油槽上的过渡圆角等均对供油和油膜承载力的分布有很大影响。
如果在轴瓦上油膜对应部位开有油槽则使其承载力下降，所以一般不在主轴承下瓦、连杆大端轴承上瓦上开油槽。
2．曲柄销颈与连杆大端轴承的摩擦连杆大端轴承随曲柄销作回转运动，同时曲柄销颈相对于大端轴承转动。
在大端轴承中，由于轴承孔径大于曲柄销轴径，当大端轴承上瓦压在曲柄销颈上时，在曲柄销颈下方出现月牙状间隙。
随着曲轴转动，粘附于曲柄销颈上的润滑油被带入月牙状间隙中形成楔形油膜，实现液体动压润滑。
二、曲轴和轴承的磨损1．曲轴轴颈磨损特点(1)一台柴油机曲轴上的各主轴颈和各曲柄销颈的磨损不同，且曲柄销颈磨损较主轴颈磨损大。
这是出于曲轴各轴颈在运转时受到各缸不同的交变的气体力、往复惯性力和离心力，以及它们所引起的弯矩和扭矩作用的结果。
直列式柴油机曲轴的连杆大端轴承负荷大于主轴承负荷，所以曲柄销颈的磨损相对于主轴颈的磨损也大。
V型柴油机曲轴则恰好相反。
(2)曲轴轴颈在轴向和周向的磨损不均匀。
曲轴轴颈轴向不均匀磨损产生圆柱度误差，一般以曲柄销颈为重。
可能是连杆安装不正、连杆或曲轴存在弯曲变形等使轴向受力不均造成的。
曲轴轴颈周向不均匀磨损产生圆度误差，是由于柴油机运转时，曲轴回转一周轴颈受力的大小和方向均是变化的，轴颈受力大的部位也是理论磨损大的部位，但还与实际的润滑、间隙等有关。
某发动机曲轴主轴颈的标准直径为54.00mm,曲轴的常见损伤形式 -回复
某发动机曲轴主轴颈的标准直径为54.00mm,曲轴的常见损伤形式-回复某发动机曲轴主轴颈的标准直径为54.00mm，曲轴的常见损伤形式发动机曲轴是汽车发动机的重要组成部分之一，主要负责将汽缸内产生的燃气压力转化为机械能，驱动车辆前进。
曲轴的主轴颈作为曲轴的重要支撑部位，其直径的标准值通常为54.00mm。
然而，在使用过程中，曲轴的主轴颈容易出现各种损伤形式。
本文将一步一步回答关于曲轴主轴颈损伤的问题。
第一步：何为曲轴主轴颈？曲轴主轴颈是曲轴上的一个重要部位，它负责承载并传递发动机的动力。
主轴颈一般分布在曲轴的中部和末部位置，连接着连杆轴颈和曲轴主轴。
它的重要性在于它可以保持曲轴的稳定运转，承受高速旋转产生的力和扭矩。
第二步：曲轴主轴颈的标准直径为54.00mm？54.00mm是曲轴主轴颈的标准直径。
这个数值是经过发动机设计师的综合考虑和实验验证，以保证曲轴的强度和稳定性。
直径大小对曲轴主轴颈的承载能力和抗疲劳性能有着直接影响。
第三步：曲轴主轴颈的常见损伤形式有哪些？曲轴主轴颈容易出现以下常见损伤形式：1. 磨损：由于长时间高速旋转，曲轴主轴颈容易发生摩擦磨损。
磨损可能导致曲轴主轴颈直径变小，进而影响整个曲轴系统的运转稳定性。
2. 疲劳裂纹：由于长时间受力，曲轴主轴颈会出现疲劳裂纹。
这是由于曲轴主轴颈承受的持续压力和扭力引起的，如果不及时修复，裂纹将会逐渐扩大，最终导致曲轴主轴颈的失效。
3. 断裂：曲轴主轴颈在承受异常负荷或损伤过程中可能会出现断裂。
这种情况通常是由于设计缺陷、制造材料的问题或过度使用等引起的。
4. 尺寸变形：曲轴主轴颈在运转过程中，由于温度变化和压力变化可能会出现尺寸变形。
这种情况下，曲轴主轴颈的直径可能会发生变化，影响曲轴系统的工作效率。
第四步：如何预防曲轴主轴颈损伤？为了预防曲轴主轴颈的损伤，可以采取以下措施：1. 注意日常维护：定期更换发动机油和滤清器，保持曲轴主轴颈的润滑状态，以减少摩擦磨损。
柴油机曲轴磨损特点
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主轴颈沿轴向的磨损应是均匀的，一般不会出现有规律的锥度。主轴颈与主轴瓦的正常磨损情况取决于曲轴的结构和受力情况，由于中间轴颈往往受力较大，其磨损量往往较两端的大。主轴颈上由于各点的载荷不均匀以及载荷持续的时间不同，其径向的磨损量是不均匀的，会出现轻微的锥度，主轴瓦的径向磨损与主轴颈的相对应，最大磨损部位是在下轴承上，且中间轴瓦的磨损大于两端的，一般通过检查曲轴的第3、4道轴瓦可以判断6缸7道主轴径轴瓦的磨损情况。
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了解曲轴与轴承的磨损特点，对我们分析判断发动机故障以及维护保养有很大帮助，可以使修理有的放失，维护保养目的明确。
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(3)曲轴或轴瓦的品质
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曲轴轴颈表面有一定的硬度、圆度和粗糙度要求，不合要求的曲轴在使用中都不会有正常的使用寿命，特别是修理后的曲轴更应加强检查，而轴瓦有瓦背硬度、表面粗糙度、耐磨层厚度的要求。另外，曲轴的动平衡、主轴颈轴心的直线度以及主轴承座孔的同轴度都是曲轴磨损的影响因素。
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2 连杆轴颈与连杆瓦的磨损特点
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连杆轴颈和轴承的径向磨损是不均匀的，发动机曲轴在旋转中连杆轴颈上综合受力的方向受连杆大头离心力的影响，在一个工作循环中，其受合力大部分集中于面向主轴颈中心线的一面，从而使其内侧磨损量较大。不均匀的磨损使连杆轴颈沿径向形成一定的，其椭圆度较主轴颈磨损形成的椭圆度要大些。
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(完整版)曲柄连杆机构故障诊断与检修
4.活塞更换的条件
（1）配缸间隙过大。 （2）销座孔或环槽磨损严重。 （3）活塞拉伤。
注意点
在发动机大修或更换气缸套时, 应同时更换 全部活塞。
5.活塞选配的要求
（1）选配与气缸同级尺寸的活塞。 （2）同一组活塞应选用同一厂家生产的同级产品。 （3）同一组活塞中, 各活塞的重量差不超过规定
注意点
（1）按活塞的实际尺寸, 以修配法加工气缸。 （2）配缸间隙应符合原厂规定。
7、气缸的镶套
（1）干式气缸套的镶配
拉出（镗掉）的缸套→选择新缸套→精车缸套外 表面→压入新缸套→水压试验。
注意点
（1）配合过盈量符合规定。 （2）气缸套上平面不高（低）于气缸体上
平面。
（2）湿式气缸套的镶配
拉出气缸套→选择新缸套→装入新缸套→水压试 验。
注意点
（1）气缸套上平面应高出气缸体上平面。 （2）密封圈应无扭曲。
8、提高气缸使用寿命的措施
（1）正确选择气缸套, 活塞环材料。 （2）提高气缸表面的加工精度。 （3）正确选择机油。 （4）提高燃油的品质。 （5）保证发动机正常的工作温度。 （6）严格保证装配质量。
8.1 曲柄连杆机构故障诊断与检修
教学内容:
1、气缸压力异常故障诊断 2、发动机异响故障诊断 3、气缸体与气缸盖的检修 4、活塞连杆组的检修 5.曲轴飞轮组的检修
曲柄连杆机构概述
1.曲柄连杆机构的组成 ——机体缸盖组、活塞连杆组、曲轴飞
轮组。
AJR发动机曲柄连杆机构与配气机构的组成
2.曲柄连杆机构常见故障
（2）气缸体高度检测——用高度游标尺测量。 （3）气缸体主轴承孔同轴度检测——专用检测仪。 （4）主缸轴心线与主轴承孔轴心线垂直度检测——
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故障检修
曲轴轴承的选配
1、曲轴轴承的主要损伤 磨损、合金疲劳剥落、粘着咬死等。 2、曲轴轴承的更换条件 （1）二级维护时，若轴承间隙超限。 （2）发动机总成大修，磨削曲轴时。 3、曲轴轴承的选配 （1）选择轴承尺寸。 （2）检验轴承钢背质量。 （3）检验轴承弹开量。
课后回顾
学到了什么？
游标卡尺，塞尺等测量工具的使用 曲轴变形的检修 轴颈磨损的检修 曲轴裂纹与折断的检修
故障检修
轴颈磨损的检修
1、产生原因 内部残余缺陷或承载过大。 2、变形形式 曲轴的裂纹多数发生在曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角以及油孔处。 3、检验方法 （1）磁粉探伤法 （2）浸油敲击法 4、修理工艺 不可修复，更换新曲轴。
故障检修
曲轴裂纹与折断的检修
1、曲轴轴颈的磨损规律 （1）径向磨损 （2）轴向磨损 2、检测 3、测量 4、曲轴轴颈的修模 （1）曲轴轴颈修理尺寸的确定 （2）磨削定位基准的选择
任务4 曲轴飞轮组的检修
课前复习
曲柄的工作条件
承受复杂的弯曲、扭转、剪切、挤压、冲击等交变应力的作用
教学目标
掌握曲柄连杆机构中曲轴飞轮组组的结构，掌握各 零件间的连接关系
学会曲轴飞轮组的检修方法 熟悉塞尺，游标卡尺等工具的使用，提高动手能力
知识准备
曲轴飞轮组件常见损伤
故障检修
曲轴变形的检修
1、产生原因 使用不当、维修或装配不当造成。 2、变形形式 弯曲或扭曲。 3、检验方法 （1）弯曲变形 （2）扭曲变形 4、修理工艺 （1）曲轴弯曲变形的校正常用冷却校正。 （2）曲轴扭转变形很难校正，一般结合连杆轴颈的修磨予以校正。