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曲轴的功用、工作条件及制造方法

曲轴的功用是将气体压力转变为扭矩输出，以驱动与其相连的动力装置。此外，它还要驱动内燃机本身的配气机构及各种附件，如喷油泵、水泵和冷却风扇等。

曲轴在工作时，由于承受很高的气体力、往复惯性力、离心力及其力矩的作用，因此曲轴内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转），并易产生扭转振动，从而引起曲轴的疲劳***。另外由于各轴颈在很高的压力下作高速转动，使轴颈与轴承磨损严重，所以，对曲轴的要求是：耐疲劳、耐冲击；有足够的强度和刚度；轴颈表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态多静平衡与动平衡要好；凸轮轴的苴主要配置有各缸进、排气凸轮、凸轮轴轴颈以及驱动附件的螺旋齿轮或偏心齿轮。在使用转速范围内不能产生扭转振动；安装固定可靠并加以轴向***或限制轴向位移。

曲轴毛坯制造采用铸造和锻造两种方法。锻造曲轴主要用于强化程度高的内燃机，这类曲轴一般采用强度极限和屈服极限较高的合金钢（如40Cr、35CrMo等）或中碳钢（如45号钢）制造：造曲轴广泛应用于中小功率内燃机，通常采用高强度球墨铸铁铸造，其优占：过方，成本低；装在壳体下部的浮子随着积聚在油水分离器壳体内的冷凝水的增多而逐渐上升。能够铸出合理的结构形状；对扭转振动的阻尼作用优于钢材。

曲轴的分类

①白轴按各组成部分的连接情况，可分为组合式曲轴和整体式曲轴两种。

即将曲轴分成若干部分，分别制造与加工，然后组装成一个整体：其优点是加工方便，便于产品系列化。缺点是拆装不方便，组装质量不易保证，重量大，成本高，采用滚动轴承，噪声大，难以适应高转速。

整体式曲轴，即曲轴的各组成部分铸（或锻）造在一根曲轴毛坯上。其优点是结构简单紧凑、强度及刚度好、重量轻、成本低。

②按照曲轴主轴颈数目，可分为全支承曲轴和非全支承曲轴。

全支承曲轴即是在任两个相邻曲拐之间都设有主轴颈的曲轴。其主轴颈总数比连杆轴数多一个。这种曲轴的优点是曲轴的刚度大，主轴承负荷轻。其缺点是内燃机轴向尺寸加长。非全支承曲轴的主轴颈总数等于或少于连杆轴颈数，其优点是尺寸小、结构简单、紧凑。缺点是刚度和强度较差，主轴承负荷较重。其中要考虑失圆度在内，而各机型轴瓦与轴颈的径向间隙均有具体规定。柴油机因负荷较重，一般多采用全支承曲轴。非全支承曲轴多用于负荷较轻的内燃机。

曲轴裂纹和折断的原因、检验及修理

1)原因其原因除与曲轴弯、扭大致相同外，还有以下几个方面。

①光磨轴颈时，没有使轴颈与曲轴臂（曲柄）连接处保持一定的内圆角（一般要求轴颈的内圆角为1~3mm之间）引起应力集中而使曲轴断裂。

②轴承的间隙过大或合金脱落，引起冲击载荷的增大。

③曲轴长期工作后发生疲劳损伤。

④曲轴经常在临界转速运转。

⑤汽缸体变形，曲轴轴承座不正，修配曲轴轴承时，各曲轴轴承座孔不在一轴线上。

⑥润滑油道不畅通，曲轴处于半干摩擦状态，导致曲轴裂断。

⑦曲轴材质不佳，或制造时存有缺陷。

⑧曲轴平衡遭到***，曲轴受到很大的惯性冲击，使曲轴疲劳而裂断。

油水分离器

为了除去柴油中水分，有的柴油机在燃油箱与输油泵之间还装有专门的油水分离器。其结构由分离器壳体、液面传感器、浮子和手压膜片泵等组成。

来自燃油箱的燃油经进油口2进人油水分离器，并从出油口流出至输油泵。燃油中的冷凝水在油水分离器内分离并沉淀在分离器壳体的下部。装在壳体下部的浮子随着积聚在油水分离器壳体内的冷凝水的增多而逐渐上升。当浮子达到规定的放水水位时，液面传感器将电路接通，在仪表盘上的放水警告灯就发出放水信号，这时需及时松开油水分离器上的放水塞放水。由于斜齿轮传动产生的轴向力，或由于工程机械加速都可能使凸轮轴发生轴向窜动。手压膜片泵供排水和排气时使用。