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發動機曲軸滾動軸承的故障分析

發動機曲軸滾動軸承的故障分析

發動機曲軸滾動軸承的故障分析

一些小型輪式拖拉機的發動機曲軸是靠兩個滾動軸承支撐。滾動軸承由內圈、外圈、滾動體和保持架組成。內圈的外面和外圈的里面有滾道以利于滾動體滾動。內圈和軸配合,外圈和軸承座或箱體配合。通常內圈隨軸旋轉,外圈不轉。曲軸前后主軸頸與滾動軸承內圈固定。后滾動軸承的外圈則用后軸承蓋把它固定在機體軸承座孔內,防止軸向移動。前軸承的外圈直接安在機體的座孔內,沒有軸向固定,以便在曲軸受熱膨脹,向前有軸向伸縮余地。


發動機曲軸的滾動軸承一旦發生故障,直接影響發動機的技術狀態,因此對滾動軸承的故障應予以重視,現將滾動軸承常見故障分析如下:


一、軸承內外圈走動與配合件磨損出現間隙


1.軸承外圈走動。為了拆裝方便,滾動軸承外圈與座孔采用過渡配合。前軸承外圈zui大過盈為0.035mm,zui大間隙為0.013mm。后軸承外圈zui大過盈為0.016mm,zui大間隙為0.06mm。在裝配時對座孔要進行測量,其過盈或間隙不能超過上述范圍,否則對座孔要進行修理。


2.軸承內圈走動。滾動軸承內圈與軸頸采用過盈配合。前軸承內徑zui大過盈為0.055mm,zui小過盈為0.012mm。后軸承內徑zui大過盈為0.046mm,zui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,則必須對軸頸進行維修后方可應用。


軸承與軸的配合松動時,有的維修工把配合松動的軸表面用壓花或以沖頭沖孔的方法使軸的表面起毛,企圖以此獲得一個緊密的配合表面。這樣做不僅破壞了軸表面的幾何形狀,使軸承在安裝中得不到正確的中心位置而發生歪斜,而且起毛部位zui終要被壓平而成為松動的配合。正確地維修方法是先對軸頸進行磨修,然后對軸頸進行刷鍍或噴涂。


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,由于過盈量大,軸承滾珠被卡在座圈里,運轉時易擠壞軸承保持架。所以在裝配時應進行測量,以保證標準的過盈量。


2.曲軸軸承的潤滑是激濺式的。當軸承中缺少或無潤滑油時,特別是作用在軸承上負荷很大時,軸承溫度升高。在一般情況下,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,使滾珠和滾道的間隙消失,軸承在運轉時容易將保持架擠破。所以在安裝軸承時,滾道內要涂抹清潔的潤滑油,以防潤滑油激濺不到時而造成干摩擦。


三、滾動軸承滾道和滾動體表面產生剝落


1.由于沖擊載荷和交變應力作用引起的剝落。軸承滾動體和內、外圈滾道面上均承受周期性脈動載荷的作用,從而產生周期變化的接觸應力。當應力循環次數達到一定數值后,在滾動體或內、外圈滾道工作面上就產生疲勞剝落。如果軸承的負荷過大,會使這種疲勞加劇。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,產生的旋轉慣性力矩與發動機旋轉部分產生的旋轉慣性力矩平衡。如果產生的慣性力矩沒有被平衡,發動機著火后振動大,增加了交變應力和應力循環次數,引起滾道和滾動體表面過早地剝落。


為了避免滾道和滾動體表面產生剝落,在使用中應避免額外負荷和不應有的振動,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,防止松動。


2.由于外界硬質微粒落人外殼配合表面或軸與套圈配合表面間,引起滾道形狀的歪曲。滾動體給這里的壓力zui大,結果使套圈滾道發生快速磨損和金屬剝落。滾動軸承是一種十分精密的部件,對異物十分敏感。在維修過程中要使用清潔的不易起毛的揩布,揩布不能用舊棉絲替代,因為舊棉絲中的紗頭容易混人潤滑油中而進人軸承,這是十分有害的。在裝配前,對軸頸、座孔、軸承內外圈表面要徹底清洗,嚴防臟物進人配合表面。


3.安裝時滾道受到損傷引起的破壞。如果安裝時,所加壓力是經外圈和鋼球來傳遞,就不可避免地會在套圈滾道接觸鋼球的部位造成凹坑,這些凹坑是破壞的根源,遞增極猛,只需很短時間就使軸承剝落報廢。所以在拆卸時應用專用工具,受力部位要正確且均勻。


四、軸承徑向和軸向間隙增大


軸承徑向和軸向間隙增大,除啟動時干摩擦和過度摩擦磨損外。主要是因為零件表面的金屬微粒和潤滑油中的砂子、灰塵、臟物,在滾動體和滾道上的摩擦所引起。


軸承由于磨料磨損使套圈和滾動體之間的游隙顯著增大,滾道上已形成無光澤的表面,并出現不均勻的劃傷痕跡。防止方法是要按時更換潤滑油,加油孔要密閉,嚴防臟物進入。


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