發動機曲軸滾動軸承的故障分析

2016-09-02

  一些小型輪式拖拉機的發動機曲軸是靠兩個滾動軸承(chéng)支(zhī)撐。滾(gǔn)動軸承由內圈、外圈(quān)、滾動體和保持(chí)架組成。內(nèi)圈的外麵和外圈的裏麵有(yǒu)滾道以利於滾(gǔn)動體滾(gǔn)動。內(nèi)圈和軸配合,外(wài)圈和軸承(chéng)座(zuò)或箱體配(pèi)合。通常內圈隨軸旋轉,外(wài)圈不轉。曲(qǔ)軸前(qián)後主軸頸與滾動軸承內圈固定。後滾動軸(zhóu)承的外圈則用後軸承蓋(gài)把(bǎ)它固定在機體軸承座孔內,防止軸向移動。前軸承的(de)外圈直接安在機體的座孔內,沒有軸向固定,以便(biàn)在(zài)曲軸(zhóu)受熱膨脹,向前有軸向伸縮餘地。
  發動機曲軸的滾動軸(zhóu)承一旦發生故(gù)障,直接影響發動機的技術狀態,因此對滾動軸承的故障應(yīng)予以重視,現將滾動軸承常見(jiàn)故障分析如下:
  一、軸承內外圈走(zǒu)動與配合件磨損出現間隙
  1.軸承外圈走(zǒu)動。為了拆裝方便,滾動(dòng)軸承外圈與(yǔ)座孔(kǒng)采(cǎi)用過渡配合。前軸承外圈(quān)Z大過盈為0.035mm,Z大間隙為0.013mm。後(hòu)軸承外圈Z大過盈為0.016mm,Z大間隙為0.06mm。在裝配時對座孔要進行(háng)測量,其過盈或間隙不能超過上述範圍,否則對座孔要進行修理。
  2.軸(zhóu)承內圈走動。滾動軸承內(nèi)圈與軸頸采用過盈配合。前軸承內徑Z大過(guò)盈為0.055mm,Z小過盈為0.012mm。後軸承(chéng)內徑Z大過盈為0.046mm,Z小過盈0.003mm。從上述配合來看,如果軸承經過幾次拆裝,軸承內圈與軸頸可能出現間隙,則必須對(duì)軸頸進行維修後方可應用。
  軸承與軸的配(pèi)合鬆動(dòng)時(shí),有的維修工把配合鬆(sōng)動的軸表(biǎo)麵用壓花或以衝頭衝(chōng)孔的方法使軸的表麵起(qǐ)毛,企圖以此獲得一個緊密的(de)配合表麵。這樣(yàng)做不(bú)僅破壞了軸表麵的(de)幾何形狀,使軸承(chéng)在安裝中得不到正確的中心(xīn)位置而發生歪斜,而且(qiě)起毛部位Z終要(yào)被壓平而成為(wéi)鬆動(dòng)的(de)配合。正確地維修方法是先對軸頸進行磨修,然後對軸頸(jǐng)進行刷鍍或噴塗。
  二、滾動軸承保持架磨損、變形或斷裂
  1.在裝配滾動軸承內外圈時,由於過盈量大,軸承滾珠被卡在座圈裏,運轉時易擠壞軸承保(bǎo)持架。所以在裝配(pèi)時應進行測量,以保(bǎo)證標準的過盈量。
  2.曲軸軸承的潤滑是激濺式的。當軸承(chéng)中缺少或無潤滑油(yóu)時,特別是作用在軸承上負荷很大(dà)時,軸(zhóu)承溫度升高。在一般(bān)情況下,軸承內圈的溫度比外圈高10℃左右。因為內外圈的熱膨脹不同,使滾(gǔn)珠和滾道的(de)間隙(xì)消失,軸承在運轉(zhuǎn)時容易將保持架擠破。所以在安裝軸承時,滾道內要塗抹清潔的潤(rùn)滑油,以(yǐ)防潤滑油激(jī)濺不(bú)到(dào)時而造成幹摩擦。
  三、滾動軸承滾道和滾動體表麵產生剝落
  1.由於衝擊載荷和交變應力作用引起的剝落。軸承(chéng)滾動體和內、外圈滾道麵上均承(chéng)受周期性脈(mò)動載荷的作用,從而產生周期變化的接觸應力。當應力循環次數達到(dào)一定數(shù)值後,在滾動體或內、外圈滾道工作麵上就產生疲勞剝(bāo)落。如果(guǒ)軸承的負荷(hé)過大,會使(shǐ)這種疲勞加劇(jù)。另外,軸承安裝不正、軸彎曲,也會產生滾道剝落現象。發動機飛輪和皮帶輪上設置平衡重,產生的旋轉慣(guàn)性力矩與發動機旋轉部(bù)分產生的旋轉慣性力矩平(píng)衡。如果產生的慣性力矩沒有被平衡,發動機著火後(hòu)振動大,增加了交變應力和應力循環次數,引起滾道和滾(gǔn)動體表麵過早地剝落。
  為了避(bì)免滾道和(hé)滾動體表麵產生剝落,在使用中(zhōng)應避(bì)免額外負荷和不應(yīng)有的振動,在操作過程中要合理的使用油門和速度,防止拖拉機顛簸,要經常檢查固定機體螺栓,防止鬆動。
  2.由於(yú)外(wài)界(jiè)硬質微粒落(luò)人外殼配合表麵或軸與套圈配(pèi)合表(biǎo)麵間(jiān),引起滾道形狀的歪曲。滾動體給這裏的壓(yā)力Z大,結果使套圈滾道發生快速磨損和金屬剝落。滾動軸(zhóu)承是一種十分(fèn)精密的部件(jiàn),對異(yì)物十分敏感。在維(wéi)修過程中要使用清潔(jié)的不易起毛的揩(kāi)布,揩(kāi)布不能用舊棉絲替代,因為舊棉絲中的紗頭(tóu)容易混人潤滑油中而進人軸承,這是十分有害的。在裝(zhuāng)配前,對軸頸、座(zuò)孔、軸承內外圈表麵要徹底清洗,嚴防髒物進人配合表麵。
  3.安裝時滾道受到損傷引起的破壞。如果安裝時,所加壓力是經外(wài)圈和鋼球來傳遞,就不可避免(miǎn)地會在套圈滾道接觸鋼球的(de)部位造成凹坑,這些(xiē)凹坑是破壞的根源,遞增極猛,隻需很短時間就使(shǐ)軸承剝落報廢。所以在拆卸時應用專用工(gōng)具,受力部位(wèi)要正確且均(jun1)勻。
  四、軸(zhóu)承徑向(xiàng)和軸向間隙增大
  軸承徑向和軸(zhóu)向間隙(xì)增大,除啟動時幹摩擦和(hé)過度摩擦磨損外。主要是因為零件表(biǎo)麵的金屬微粒(lì)和潤滑油中的(de)砂子、灰塵、髒物,在滾動體和滾道上的摩擦所引起(qǐ)。
  軸承由(yóu)於磨料磨損使套圈和(hé)滾(gǔn)動體之間的遊隙顯著增大(dà),滾道上已形成無光澤的表麵,並出現不均勻的劃傷痕(hén)跡。防止方法是要按時更換潤滑油,加油孔要密閉,嚴防髒物進入。
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