任务243曲轴飞轮组的检修课件

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1、任务2.4.3 曲轴飞轮组的检修,1,车辆与动力工程系,【任务导入】 曲轴是发动机的重要组成部分。当发动机曲轴发生磨损或弯曲、扭曲变形时，气缸会出现偏磨，发动机的动力性和燃油经济性明显下降。因此，通过对曲轴进行技术测量，对提高发动机修理质量以及发动机的动力性和经济性都有很大的作用。,2,车辆与动力工程系,任务实施： 讨论以下内容： 1、通过查询发动机维修技术手册和相关资料，明确九九新秀发动机曲轴飞轮组检修的技术标准和要求。 2、曲轴飞轮组的损伤形式 3、曲轴飞轮组的检修,3,车辆与动力工程系,1-曲轴皮带轮 2-曲轴正时齿轮皮带轮 3-曲轴链轮 4-曲轴前端 5-曲轴主轴颈 6-曲柄臂 7-曲

2、柄销（连杆轴颈） 8-平衡重块 9-转速传感器脉冲轮 10-飞轮 11-主轴瓦 12-主轴承盖 13-螺母 14-止推垫片 15-主轴瓦 16-止推垫片,4,车辆与动力工程系,曲轴的受力,曲轴受力情况：气体的压力、活塞连扦组往复运动的惯性力、连杆轴颈和连杆大头旋转产生的离心力。当发动机转速恒定时，前两种力是周期性变化的脉动载荷，后者是不变的载荷。 曲轴在这种力的作用下会发生弯曲和扭曲变形，经受弯扭的疲劳作用。当疲劳超过一定值时，就会发生裂纹，甚至断裂。曲轴的裂纹最易发生在轴颈根部与曲柄的连接处以及油道口处，因为这些地方最容易产生应力集中。制造时都有一定大小的圆角过渡，修理时一定注意不能任意减小

3、圆角的尺寸。,5,车辆与动力工程系,曲轴工作时高速旋转，所以轴颈和轴承之间的滑动速度很高(超过10ms)，摩擦表面温度很高，润滑油的温度高达97一157，使其粘度下降。这样会使轴颈与轴承的润滑条件变差，磨损增加。所以，曲轴在加工时表面硬度很高，表面粗糙度值很小，在曲轴修理时一定不能降低表面粗糙度的级别，磨削后还应进行抛光。对于经过堆焊大修的曲轴，要注意表面硬度不能任意降低。,6,车辆与动力工程系,1.曲轴的损伤形式 曲轴的损伤形式主要有：磨损、变形、裂纹甚至断裂。 磨损主要发生在曲轴主轴颈和连杆轴颈的部位，且磨损是不均匀的，有一定规律性的。主轴颈和连杆轴颈径向最大磨损部位相互对应，即各主轴颈的

4、最大磨损靠近连杆轴颈一侧；而连杆轴颈的最大磨损部位在主轴颈一侧。另外，曲轴轴颈沿轴向还有锥形磨损，与连杆轴颈油道的油流相背的一侧磨损严重。各轴颈不同方向的磨损，导致主轴颈同轴度破坏，容易造成曲轴断裂。,曲轴的损伤形式,7,车辆与动力工程系,曲轴除承受前述的作用力外，产生变形的原因： 轴承磨损使配合间隙增大； 发动机爆燃或超负荷运转等，而承受很大的冲击载荷，这样将会使曲轴产生振动； 各气缸工作不均衡；主轴承松紧不一致使曲轴受力不均匀； 气缸体主轴承孔不同心等，这些都会造成曲轴的弯曲、扭曲变形。,8,车辆与动力工程系,变形的方式主要是弯曲和扭曲，是由于使用和修理不当造成的。如发动机在爆震和超负荷等

5、条件下工作；个别气缸不工作或工作不均衡；各道主轴承松紧度不一致等，都会造成曲轴承载后的弯曲变形。扭曲变形主要是烧瓦和个别活塞卡缸造成的。 裂纹多发生在曲柄与轴颈之间的过渡圆角处以及油孔处，多由应力集中引起。前者是横向裂纹，危害极大，严重时造成曲轴断裂；后者为轴向裂纹，沿斜置油孔的锐边轴向发展，必要时也应更换曲轴。,9,车辆与动力工程系,2曲轴的检验 检查曲轴的油道，必要时，用管道清洁器或合适的刷子清洁曲轴油道。另外应重点检查以下各项：检查曲轴键槽和螺纹，看有无损伤。,曲轴的检修,10,车辆与动力工程系,1)曲轴的裂纹一般出现在应力集中部位：横向裂纹(环形裂纹)、纵向裂纹(斜角形裂纹)以及淬火微

6、细裂纹。 常用的检查方法有：磁力探伤、超声波探伤、x射线探伤和浸油敲击法等。 用磁力探伤法检查时，使磁力线通过被检查的部位，如果轴颈表面有裂纹，在裂纹处磁力线会偏散而形成磁极，将磁性铁粉撤在表面上，铁粉会被磁化并吸附在裂纹处，从而显现出裂纹的位置和大小。,曲轴裂纹的检修,11,车辆与动力工程系,浸油敲击法检查是将曲轴置于煤油中浸一会儿，取出后擦净并撤上白粉，然后分段用锤子轻轻敲击，如有明显的油迹出现，即该处有裂纹。 横向裂纹如果有，必须予以大修或报废。 纵向裂纹，深度如在曲轴轴颈修理尺寸以内，可以通过磨削来消除。否则应予以报废。,曲轴裂纹的检修,12,车辆与动力工程系,1.曲轴弯曲变形的检验

7、将两块V形块置于平板上，将曲轴两端放在V形块上，用百分表的触头抵在中间主轴颈表面。然后转动曲轴一周，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，即曲轴的弯曲量。当误差大于0.06mm时，应校正曲轴。当误差超过0.10mm时，应更换曲轴。若小于极限值，可在光磨轴径时予以消除。,曲轴弯曲变形的检修,13,车辆与动力工程系,14,车辆与动力工程系,2.弯曲变形的校正 曲轴弯曲变形的校正，一般采用冷压校正或敲击校正法。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。冷压校正是将曲轴用V型铁架住两端主轴颈

8、，用油压机沿曲轴弯曲相反方向加压。由于钢质曲轴弹性作用，压弯量应为曲轴弯曲量的1015倍，并保持24min，为减小弹性后效作用，最好采用人工时效法消除。 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。,15,车辆与动力工程系,16,车辆与动力工程系,曲轴扭曲变形的检修,1.扭曲变形的检验 曲轴扭曲变形检验的支撑方法和弯曲检验一样，将曲轴两端主轴颈分别放置在检验平板的V型块上，保持曲轴水平，使两端同一曲柄平面内的两个连杆轴颈位于水平位置，用百分表测量两轴颈最高点至平板的高度差A，据此求得曲轴主轴线的扭曲角。 式中：R曲柄半径

9、，mm。,17,车辆与动力工程系,2.扭曲变形的校正 曲轴扭曲变形量一般很小，可直接在曲轴磨床上结合对连杆轴颈磨削时予以修正。,18,车辆与动力工程系,轴颈磨损是不均匀的，沿着径向磨成椭圆，沿着轴向磨成锥形。连杆轴颈的最大磨损靠近主轴颈一侧，主轴颈的磨损椭圆与结构有关，连杆轴颈的磨损速度比主轴颈的大 。曲轴各轴颈的磨损程度用外径千分尺测量，主要测量轴颈的圆度和圆柱度以及最小尺寸。以确定是否需要进行大修及确定修理级别。,曲轴磨损的检修,19,车辆与动力工程系,测量时，用千分尺先在油孔两侧测量，然后旋转90。再测量，最大直径与最小直径之差的12为圆度误差。轴颈两端测得的直径差的12为圆柱度误差。

10、曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆度误差：标准值0.005mm，维修极限值为0.006mm； 曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆柱度误差：标准值0.005mm，维修极限值为0.006mm； 当曲轴主轴颈与连杆轴颈的圆度和圆柱度误差大于标准值时，应按修理尺寸法进行磨削修整或进行振动堆焊、镀铬，然后再磨削至规定尺寸。,20,车辆与动力工程系,21,车辆与动力工程系,轴颈的修磨 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。 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。,22,车辆与动力工程系,曲轴轴颈除磨损外

11、，还有轴颈表面擦伤、烧伤。擦伤主要是润滑油不清洁，油中坚硬杂质划伤表面； 烧伤是由于油路堵塞，或润滑油粘度低，使配合副无油或缺油而形成干摩擦或半干摩擦，造成温度升高，使铀颈表面退火呈蓝色，严重时可使轴瓦的合金烧熔使配合副抱死。 曲轴的其他损伤还有： 曲轴后端凸缘中心的变速器第一轴前轴承轴承孔磨损； 凸缘盘上固定飞轮的螺栓孔磨损或变形； 曲轴前端起动爪螺纹孔磨损； 曲轴前后油封颈磨损等。,23,车辆与动力工程系,曲轴并非直接在轴承上转动，而是在轴承与轴颈表面间的油膜上转动，这些油是由发动机机油泵供给的。如果曲轴轴颈失圆、出现锥度或被划伤，油膜不能很好生成，则轴颈将和轴承接触，从而引起轴承的过早磨

12、损。因为主轴承和连杆轴承一般都由含有铅、钢、锡或铝的合金制成，它们都是比曲轴软的材料。由于用软材料，都会先在轴承上出现磨损。轴承故障的早期诊断往往不致过分损伤曲轴，在修配时只需更换轴承即可。,曲轴轴承的修理,24,车辆与动力工程系,曲轴轴承的选配 曲轴轴承在工作中会发生磨损、合金层疲劳剥落和粘着咬死等；轴承的径向间隙的使用限度超限后，因轴承对机油流动阻尼能力减弱，可使主油道压力降低而破坏轴承的正常润滑；发生上述情况应更换轴承。发动机总成修理时，也应更换全部轴承。 轴承的选配包括选择合适内径的轴承，以及检验轴承的高出量、自由弹开量、定位凸点和轴承钢背表面质量等内容。 轴承装入座孔内，上、下两片的

13、每端均应高出轴承座平面0.03-0.05mm，称为高出量。轴承高出座孔，以保证轴承与座孔紧密贴合，提高散热效果。,25,车辆与动力工程系,（1）选择轴承内径。 根据曲轴轴承的直径和规定的径向间隙选择合适内径的轴承。现代发动机曲轴轴承制造时，根据选配的需要，其内径直径已制成一个尺寸系列。 （2）检验轴承钢背质量。 要求定位凸点完整，轴承钢背光整无损。,26,车辆与动力工程系,（3）检验轴承自由弹开量。 要求轴承在自由状态下的曲率半径大于座孔的曲率半径，保证轴承压入座孔后，可借轴承自身的弹力作用与轴承座贴合紧密，如图2.68所示。 （4）检验轴承的高出量。 轴承装入座孔内，上、下两片的每端均应高出

14、轴承座平面0.03-0.05mm，称为高出量。轴承高出座孔，以保证轴承与座孔紧密贴合，提高散热效果。,27,车辆与动力工程系,1轴向间隙：为了适应发动机机件正常工作的需要，曲轴必须留有合适的轴向间隙，间隙过小，会使机件因受热膨胀而卡死；轴向间隙过大，曲轴工作时将产生轴向窜动，加速气缸的磨损，活塞连杆组也会不正常磨损，还会影响配气相位和离合器的正常工作。 2径向间隙：曲轴的径向也必须留有适当间隙，因为轴承的适当润滑和冷却是取决于曲轴径向间隙的大小。曲轴径向间隙过小会使阻力增大，加重磨损，使轴瓦划伤。曲铀径向间隙太大，曲轴会上下敲击，并使润滑油压力降低，曲轴表面过热并与轴瓦烧熔到一起。,曲轴轴向及

15、径向间隙的调整,28,车辆与动力工程系,轴向间隙的检查与调整：曲轴轴向间隙的检查方法可用千分尺(或塞尺)触杆顶在曲轴平衡重上，前后撬动曲轴，观察表针摆动数值。轴向正常间隙为0.07一0.17mm，磨损极限为0.25mm。捷达轿车发动机新曲轴的轴向间隙为0.070.17mm，磨损极限为0.25mm。 轴向间隙过小或过大时，应更换或修刮止推垫片进行调整。,29,车辆与动力工程系,径向间隙的检查与调整： 1)清洁曲轴主轴颈、连杆轴颈、轴瓦和轴承盖，将塑料间隙塞尺(或软金属丝)放置在曲轴轴颈上(不要将油孔盖住)，盖上轴承盖并按规定扭力拧紧螺栓。注意：不要转动曲轴。 2) 取下轴承盖和塑料间隙塞尺，用被

16、压扁的塑料间隙塞尺和间隙条宽度相对照，查得间隙规宽度(或测量软金属丝的厚度)对应的间隙值即为径向间隙。 如果径向间隙不在规定的范围内，就要重新选配轴承。,30,车辆与动力工程系,飞轮为不易损坏的零件，飞轮常见的损坏主要是齿因磨损、打坏、松动和端面打毛；飞轮与离合器摩擦片接触的工作表面磨损、起槽、刮痕，或因铆钉露头将飞轮工作表面划磨成沟槽。 1飞轮的检查 将百分表架装在飞轮壳上，表的量头靠在飞轮的光滑端面上，旋转表盘，使“o”位对正指针，转动飞轮一圈，百分表的读数差，即为端面圆跳动量，一般不大于0.15mm。飞轮跳动量超过0.50mm时，应予光磨修整。,飞轮的检修,31,车辆与动力工程系,2飞轮与飞轮壳的修理 1)齿圈是与飞轮热压套合的，齿圈牙齿若是单面磨损，可将齿圈翻面使用。个别牙齿损坏，可堆焊修复。若齿圈两面均严重磨损超过30以上或牙齿损坏连续四个以上时，可堆焊修复或更换新件。装配时，是将齿圈加热到300一350，热套在飞轮外周的凸缘上。,32,车辆与动力工程系,2)飞轮工作面磨成波浪形或起槽，深度超过0.5mm，应更换飞轮并对曲轴和飞轮进行动