最全的曲軸生產(chǎn)制造工藝過程，值得收藏

曲軸是發(fā)動機(jī)上的一個重要的機(jī)件,其材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的,有兩個重要部位:主軸頸,連桿頸(還有其他)。主軸頸被安裝在缸體上,連桿頸與連桿大頭孔連接,連桿小頭孔與汽缸活塞連接,是一個典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。

曲軸的潤滑主要是指與連桿大頭軸瓦與曲軸連桿頸的潤滑和兩頭固定點(diǎn)的潤滑,曲軸的旋轉(zhuǎn)是發(fā)動機(jī)的動力源,也是整個機(jī)械系統(tǒng)的源動力。

曲軸的工作原理

曲軸是發(fā)動機(jī)中最典型、最重要的零件之一,其功用是將活塞連桿傳遞來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩,作為動力而輸出做功,驅(qū)動器他工作機(jī)構(gòu),并帶動內(nèi)燃機(jī)輔助裝備工作。

曲軸加工工藝

雖然曲軸的品種較多,結(jié)構(gòu)上一些細(xì)節(jié)有所不同,但加工工藝過程大致相同。

曲軸制造過程視頻

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(1)曲軸主軸頸及連桿頸外銑加工

在進(jìn)行曲軸零件加工時,由于圓盤銑刀本身結(jié)構(gòu)的影響,刀刃與工件始終是斷續(xù)接觸,有沖擊。因此,機(jī)床整個切削系統(tǒng)中控制了間隙環(huán)節(jié),降低了加工過程中因運(yùn)動間隙產(chǎn)生的振動,從而提高了加工精度和刀具的的使用壽命。

(2)曲軸主軸頸及連桿頸磨削

跟蹤磨削法是以主軸頸中心線為回轉(zhuǎn)中心,一次裝夾依次完成曲軸連桿頸的磨削加工(也可用于主軸頸磨削),磨削連桿軸頸的實(shí)現(xiàn)方式是通過CNC控制砂輪的進(jìn)給和工件回轉(zhuǎn)運(yùn)動兩軸聯(lián)動,來完成曲軸加工進(jìn)給。跟蹤磨削法采用一次裝夾、在一臺數(shù)控磨床上依次完成曲軸主軸頸和連桿頸的磨削加工,能有效地減少設(shè)備費(fèi)用,降低加工成本,提高加工精度和生產(chǎn)效率。

(3)曲軸主軸頸、連桿頸圓角滾壓機(jī)床

應(yīng)用滾壓機(jī)床是為了提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明,球墨鑄鐵曲軸經(jīng)圓角滾壓后的曲軸壽命可提高120%~230%;鍛鋼曲軸經(jīng)圓角滾壓后壽命可提高70%~130%。滾壓的旋轉(zhuǎn)動力來源于曲軸的旋轉(zhuǎn),帶動滾壓頭中的滾輪轉(zhuǎn)動,而滾輪的壓力是由油缸實(shí)施的。

發(fā)動機(jī)主要受力零件曲軸其疲勞破壞最常見的是金屬疲勞破壞,即彎曲疲勞破壞和扭轉(zhuǎn)疲勞破壞,前者的發(fā)生概率大于后者。彎曲疲勞裂紋首先產(chǎn)生在連桿軸頸(曲柄銷)或主軸頸圓角處,然后向曲柄臂發(fā)展。扭轉(zhuǎn)疲勞裂紋產(chǎn)生于加工不良的油孔或圓角處,然后向與軸線成 方向發(fā)展。金屬疲勞破壞是由于隨時間周期性變化的變應(yīng)力作用的結(jié)果。曲軸破壞的統(tǒng)計(jì)分析表明,80%左右是彎曲疲勞產(chǎn)生的。

曲軸斷裂的主要原因

(1)機(jī)油長期使用變質(zhì);嚴(yán)重的超載、超掛,造成發(fā)動機(jī)長期超負(fù)荷運(yùn)行而出現(xiàn)燒瓦事故。由于發(fā)動機(jī)燒瓦,曲軸受到嚴(yán)重磨損。

(2)發(fā)動機(jī)修好后,裝車沒經(jīng)過磨合期,即超載超掛,發(fā)動機(jī)長期超負(fù)荷運(yùn)行,使曲軸負(fù)荷超出容許的極限。

(3)在曲軸的修理中采用了堆焊,破壞了曲軸的動力平衡,又沒有做平衡校驗(yàn),不平衡量超標(biāo),引起發(fā)動機(jī)較大的振動,導(dǎo)致曲軸的斷裂。

(4)由于路況不佳,車輛又嚴(yán)重超載超掛,發(fā)動機(jī)經(jīng)常在扭振臨界轉(zhuǎn)速內(nèi)行,減振器失效,也會造成曲軸扭轉(zhuǎn)振動疲勞破壞而斷裂。

曲軸的維修注意事項(xiàng)

(1)在曲軸修理過程中,應(yīng)仔細(xì)檢查曲軸有無裂紋、彎曲、扭曲等缺陷,和主軸瓦與連桿軸瓦的磨損情況,保證主軸頸與主軸瓦、連桿軸頸與連桿軸瓦之間的配合間隙在允許范圍之內(nèi)。

(2)曲軸裂紋多發(fā)生在曲柄臂與軸頸之間的過渡圓角處,以及軸頸中的油孔處。

(3)維修裝復(fù)曲軸時應(yīng)保證飛輪的運(yùn)轉(zhuǎn)平衡。

(4)內(nèi)燃機(jī)發(fā)生了燒瓦、搗缸等重大事故后,要對曲軸進(jìn)行全面的檢修。