曲轴是什么

曲轴是什么

曲轴是发动机中的重要旋转机件起着关键作用。

它由碳素结构钢或球墨铸铁制成通常有主轴颈和连杆颈等重要部分。

装上连杆后能将连杆的上下往复运动变成循环旋转运动是典型的曲柄滑块机构。

其工作时承受着多种力的作用如旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力所以要求有足够强度、刚度轴颈表面要耐磨、工作均匀且平衡性好。

为减少质量和离心力轴颈常做成中空表面开有油孔用于润滑。为减少应力集中各连接处采用过渡圆弧连接。

曲轴平衡重能平衡旋转离心力及其力矩有时也能平衡往复惯性力及其力矩还能减轻主轴承负荷。其数目、尺寸和安置位置取决于发动机的气缸数、排列形式及曲轴形状等。

在制造方面铸造技术包括熔炼、造型和电渣熔铸。熔炼要获得高温低硫纯净铁水造型中气流冲击造型工艺较好电渣熔铸能让铸造曲轴性能媲美锻造。

锻造技术以热模锻压力机、电液锤为主机的自动线是发展方向能提高疲劳强度。

加工技术上粗加工采用先进设备减少变形量精加工采用配备多种功能的 CNC 控制的曲轴磨床但高精设备依赖进口。

强化技术有曲轴中频感应淬火、软氮化、表面强化等如球墨铸铁曲轴圆角滚压强化。

故障原因可能有起动机与飞轮齿啮合不良、粘缸、曲轴抱死、喷油泵柱塞卡死等。

修复方法根据具体情况而定如损坏的飞轮牙齿可焊接修复齿圈松动需更换或加热紧固齿圈单边磨损严重可翻转使用如无法起动还需检查发动机内部故障。

曲轴材料是什么

曲轴的材料通常是碳素结构钢、球墨铸铁、中碳钢、高强度合金钢等。

比如球墨铸铁的强度、耐磨性和韧性都很高其碳析出形式往往是呈球状的石墨性能接近于钢是制造曲轴的常用材料。

中碳钢的含碳量在 0.25%到 0.60%之间具有一定的强度和刚度。

碳素结构钢也是常见选择。

高强度合金钢如 40Cr、42CrMo、45#、50#等强度高、刚性好适用于大功率、高速和超高性能的发动机像赛车发动机。

铸钢材料如 ZG35CrMo 等具有制造成本低、弹性好的优点常见于中低功率发动机。

对于汽油机曲轴和小型柴油机曲轴功率较小常用球墨铸铁、优质碳素钢如 QT7002、45 钢等。

中、重型柴油机曲轴因功率较大常采用合金钢如 48MnV、35CrMo 等。

在实际应用中曲轴材料的选择要考虑发动机的功率、性能需求、成本等多方面因素。