曲轴飞轮组的构造与维修ppt课件

曲轴飞轮组的构造与维修 曲轴飞轮组由曲轴 飞轮 减振器等组成 起动爪 正时齿轮 主轴瓦 皮带轮 扭转减振器 飞轮 飞轮螺栓 曲轴 曲柄连杆机构 曲轴的作用 1 曲轴的作用 将气体压力变为旋转的动力 传给底盘的传动机构 同时 驱动配气机构和其它辅助装置 如风扇 水泵 发电机等 2 构造 一 曲轴 一 功用1 把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出 2 驱动配气机构及其它附属装置 材料 大多采用优质中碳钢或中合金碳钢 有的采用球墨铸铁 工作条件 受气体压力 惯性力 惯性力矩 承受交变载荷的冲击 二 构造 曲轴包括前端轴 主轴颈 连杆轴颈 曲柄 平衡重 后端轴等 一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成一个曲拐 前端轴 连杆轴颈 曲轴轴颈 后端轴 平衡重 曲拐 曲柄 曲轴的曲拐数目等于气缸数 直列式发动机 V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半 曲柄连杆机构 曲轴的组成材料 3 受力分析 气体压力 惯性力及惯性力矩 交变负荷的冲击 4 要求 足够的刚度和强度 具有良好的承受冲击载荷的能力 耐磨损且润滑良好 5 组成材料 中碳钢或中碳合金钢模锻而成 稀土球墨铸铁 6 轴颈表面经高频淬火或氮化处理 并经精磨加工 以达到较高的表面硬度和表面粗糙度的要求 曲柄连杆机构 曲轴的特点 1 曲拐 一个主轴颈 一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐 2 曲轴的曲拐数目等于气缸数 直列式发动机 V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半 曲柄连杆机构 曲轴的支承方式 特点 曲轴的强度和刚度都比较好 并且减轻了主轴承载荷 减小了磨损 柴油机和大部分汽油机多采用这种形式 1 曲轴的支承方式一般有两种 一种是全支承曲轴 另一种是非全支承曲轴 1 全支承曲轴 曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个 即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈 六缸发动机有七个主轴颈 四缸发动机有五个主轴颈 2 是非全支承曲轴 曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等 特点 缩短了曲轴的总长度 使发动机的总体长度有所减小 承受载荷较小 1 主轴颈和连杆轴颈1 主轴颈是曲轴的支承部分 主轴承 每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈者 称为全支承曲轴 主轴颈数等于或少于连杆轴颈数者称为非全支承曲轴 曲柄连杆机构 其它构造的特点 1 连杆轴颈 连接处用圆弧过渡 减少应力集中 直列发动机的连杆轴颈数目和气缸数相等 V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半 2 曲柄 是主轴颈和连杆轴颈的连接部分 断面为椭圆形 3 曲柄处铸有 或紧固有 平衡重块 用来平衡发动机不平衡的离心力矩 有时还用来平衡一部分往复惯性力 从而使曲轴旋转平稳 4 曲轴前端装有正时齿轮 驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等 为了防止机油沿曲轴轴颈外漏 在曲轴前端装有一个甩油盘 在齿轮室盖上装有油封 曲轴的轴向限位 通常是通过在曲轴的前部 中部或后部安装止推片来实现的 曲柄连杆机构 曲曲拐的布置和作用 1 曲轴的形状和曲拐相对位置 即曲拐的布置 取决于气缸数 气缸排列和发动机的发火顺序 2 安排多缸发动机的发火顺序应注意使连续作功的两缸相距尽可能远 以减轻主轴承的载荷 同时避免可能发生的进气重叠现象 3 作功间隔应力求均匀 也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内 每个气缸都应发火作功一次 而且各缸发火的间隔时间以曲轴转角表示 称为发火间隔角 4 四行程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈 其转角为720 在曲轴转角720 内发动机的每个气缸应该点火作功一次 因此四行程发动机的点火间隔角为720 i i为气缸数目 即曲轴每转720 i 就应有一缸作功 以保证发动机运转平稳 曲柄连杆机构 四缸发火顺序和曲拐布置 1 四缸四行程发动机的发火间隔角为720 4 180 曲轴每转半圈 180 作功一次 四个缸的作功行程是交替进行的 并在720 内完成 四缸发动机四个曲拐布置在同一平面内 1 4缸在上 2 3缸在下 互相错开180 其发火顺序的排列只有两种可能 即为1 3 4 2或为1 2 4 3 点击观看动画 曲柄连杆机构 四缸发火顺序表 1 2 4 3 1 3 4 2 曲柄连杆机构 六缸发火顺序表 1 5 3 6 2 4 曲柄连杆机构 六缸发火顺序和曲拐布置 1 四行程直列六缸发动机发火间隔角为720 6 120 六个曲拐分别布置在三个平面内 一种发火顺序是1 5 3 6 2 4 国产汽车的六缸直列发动机都用这种 曲柄连杆机构 V型八缸发火顺序表 1 8 4 3 6 5 7 2 曲柄连杆机构 V型八缸发火顺序和曲拐布置 3 四行程V型八缸发动机的发火顺序 四行程V型八缸发动机的发火间隔角为720 8 90 V型发动机左右两列中对应的一对连杆共用一个曲拐 所以V型八缸发动机只有四个曲拐 曲拐布置可以与四缸发动机相同 四个曲拐布置在同一平面内 也可以布置在两个互相错开90 的平面内 发火顺序为1 8 4 3 6 5 7 2 曲轴扭转减振器 作用 就是吸收曲轴扭转振动的能量 消减扭转振动 避免发生强烈的共振及其引起的严重恶果 种类 橡胶式 车用 硅油式 摩擦片式 橡胶摩擦式曲轴扭转减振器结构图 皮带盘 曲轴前端 皮带轮毂 惯性盘 橡胶垫 当曲轴发生扭转振动时 力图保持等速转动的惯性盘便与橡胶层发生了内摩擦 从而消耗了扭转振动的能量 消减了扭振 减振器圆盘 曲柄连杆机构 扭转减振器的拆装 曲柄连杆机构 飞轮的作用 1 功用 用来贮存作功行程的能量 用于克服进气 压缩和排气行程的阻力和其它阻力 使曲轴能均匀地旋转 2 要求 要进行精确地平衡校准 平衡性能要好 达到静平衡和动平衡 3 记号 在飞轮轮缘上作有记号 刻线或销孔 供找压缩上止点用 四缸发动机为1缸或4缸压缩上止点 六缸发动机为1缸或6缸压缩上止点 4 特点 飞轮与曲轴在制造时一起进行过动平衡实验 在拆装时为了不破坏它们之间的平衡关系 飞轮与曲轴之间应有严格不变的相对位置 构造 飞轮边缘部分做的厚些 可以增大转动惯量 齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合 带动曲轴旋转 飞轮上的标记符号 标记 在飞轮轮缘上作有记号 刻线或销孔 供找压缩上止点用 四缸发动机为1缸或4缸压缩上止点 六缸发动机为1缸或6缸压缩上止点 当飞轮上的记号与外壳上的记号对正时 正好是压缩上止点 例如 解放CA6102型发动机的记号是 上止点 1 6奥迪100飞轮上有 0 标记 曲柄连杆机构 曲轴的损伤 包括 1 轴颈的磨损 2 裂纹与折断 3 曲轴的弯曲和扭曲4 曲轴的烧蚀 曲柄连杆机构 曲轴的磨损 一 轴颈的磨损 轴颈的磨损规律 1 主轴颈与连杆轴颈径向磨损呈椭圆形 2 轴向磨损呈锥形 3 连杆轴颈磨损比主轴颈磨损大 由于连杆轴颈负荷大 润滑条件差的缘故 4 主轴颈和连杆轴颈在径向的最大磨损部位发生在它们相互靠近的一侧 曲柄连杆机构 曲轴的磨损的测量 技术要求 最大圆度误差 0 025mm 最大圆柱度误差 0 025mm 超过时进行光磨修复或更换 清洁曲轴轴颈 校正千分尺 分别在轴颈油孔两侧平行和垂直于曲柄方向上测量轴颈的直径 测量时 左手拿住千分尺的隔热板 右手先转动活动套管 待砧座将要接近工件时 改用棘轮转动 直到棘轮发出 咔 咔 响声为止 后锁止卡尺 轻轻拿出 并记入检测表中 曲柄连杆机构 曲轴磨损的检查表 单位 mm 技术要求 最大圆度误差 0 025mm 最大圆柱度误差 0 025mm 超过时进行光磨修复或更换 原轴颈尺寸每缩小一级为0 25mm 加大一级为61 75mm 加大二级为61 50mm EQ6100连杆轴颈的尺寸62mm 此表对主轴颈也适用 曲柄连杆机构 曲轴的裂纹 曲轴的裂纹多发生在曲柄臂和轴颈之间的过渡圆角R处及油孔处 过渡圆角R处是横向裂纹 严重时将造成曲轴断裂 油孔处是纵向裂纹 沿斜置油孔的锐边轴向发展 曲轴裂纹示意图 曲柄连杆机构 曲轴裂纹的检测 磁力擦伤法 将曲轴放在专用探伤机床上磁化 然后在容易产生裂纹的地方撒上铁粉 当看到铁粉呈条状吸附在轴颈处时 该处即为裂纹所在 如无裂纹呈现 应做退磁处理 浸油敲击法 将曲轴侵泡于煤油中约30分钟 取出抹净后 向容易产生裂纹的位置撒上白色粉末 然后用木锤分段敲击曲柄臂 如有油渍出现 则该处有裂纹 裂纹检测示意图 曲柄连杆机构 曲轴的折断 曲轴的裂纹多发生在曲柄臂和轴颈之间的过渡圆角R处及油孔处 过渡圆角R处是横向裂纹 严重时将造成曲轴断裂 油孔处是纵向裂纹 沿斜置油孔的锐边轴向发展 曲柄连杆机构 曲轴的烧蚀 曲柄连杆机构 曲轴的弯曲检测 将曲轴置于平台 并以V型铁支承两端主轴颈 用百分表测量中间主轴颈 百分表的触头与轴颈轴线垂直 转动百分表 使指针对准表盘上的 0 线 然后缓缓转动曲轴一周 观察指针摆动 此时百分表指针所示的最大摆差的一半即为弯曲度 技术要求 曲轴的弯曲量不得超过0 075mm 大于0 075mm应校正后再修磨 弯曲变形的检验 曲柄连杆机构 曲轴的弯曲校正 曲轴弯曲和扭曲的校正 曲轴弯曲的校正通常采用冷压校正法和表面敲击法 曲轴扭曲的校正 轻微扭曲 可结合连杆轴颈的磨削予以修理 扭曲严重时 则应报废曲轴 注意 压弯量为弯曲量的10 15倍 保持1 5 2min后再释放压力 校正后需经时效处理 消除内应力 球墨铸铁曲轴不提倡冷压校正 弯曲变形的冷压校正 曲柄连杆机构 曲轴轴向间隙的检测 七 曲轴轴向间隙的检测 检查时 按规定力矩拧紧全部轴承盖螺栓 用撬杆将曲轴抵到一端 然后用百分表测量曲轴与止推轴承之间的间隙 曲柄连杆机构 曲轴轴向间隙的检测表 曲柄连杆机构 曲轴止推片 止推片定位销低于合金 止推片 油槽向曲拐 YC6108 YC6105 YC4108轴向间隙用止推片控制 曲柄连杆机构 曲轴止推瓦 YC6112 YC4112 YC4110轴向间隙用止推轴瓦控制 曲柄连杆机构 曲轴后油封 后油封 YC6105 YC4108的后油封装在飞轮壳上 曲柄连杆机构 曲轴后油封1 后油封 YC6112 YC4112的后油封装在后油封座上 曲柄连杆机构 曲轴后前油封 YC6108 YC6105前封油 前油封 减振器密封面 曲柄连杆机构 曲轴后前油