最全的曲軸生產(chǎn)制造工藝過(guò)程，值得收藏

曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)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(gè)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(gè)典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。

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

曲軸的工作原理

曲軸是發(fā)動(dòng)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(lái)的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩,作為動(dòng)力而輸出做功,驅(qū)動(dòng)器他工作機(jī)構(gòu),并帶動(dòng)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(guò)程大致相同。

曲軸制造過(guò)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(shí),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(gè)切削系統(tǒng)中控制了間隙環(huán)節(jié),降低了加工過(guò)程中因運(yùn)動(dòng)間隙產(chǎn)生的振動(dòng),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(guò)CNC控制砂輪的進(jìn)給和工件回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩軸聯(lián)動(dòng),來(lái)完成曲軸加工進(jìn)給。跟蹤磨削法采用一次裝夾、在一臺(tái)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(dòng)力來(lái)源于曲軸的旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)滾壓頭中的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng),而滾輪的壓力是由油缸實(shí)施的。

發(fā)動(dòng)機(jī)主要受力零件曲軸其疲勞破壞最常見(jiàn)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(shí)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(zhǎng)期使用變質(zhì);嚴(yán)重的超載、超掛,造成發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行而出現(xiàn)燒瓦事故。由于發(fā)動(dòng)機(jī)燒瓦,曲軸受到嚴(yán)重磨損。

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)修好后,裝車沒(méi)經(jīng)過(guò)磨合期,即超載超掛,發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)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(dòng)力平衡,又沒(méi)有做平衡校驗(yàn),不平衡量超標(biāo),引起發(fā)動(dòng)機(jī)較大的振動(dòng),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(dòng)機(jī)經(jīng)常在扭振臨界轉(zhuǎn)速內(nèi)行,減振器失效,也會(huì)造成曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)疲勞破壞而斷裂。

曲軸的維修注意事項(xiàng)

(1)在曲軸修理過(guò)程中,應(yīng)仔細(xì)檢查曲軸有無(wú)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(guò)渡圓角處,以及軸頸中的油孔處。

(3)維修裝復(fù)曲軸時(shí)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(duì)曲軸進(jìn)行全面的檢修。