曲轴磨损的原因分析

曲轴在使用中承受着很大的气体爆发压力、惯性力的冲击和离心力的作用，除了有磨损特点之外，还会出现不正常损伤、轴颈表面产生划痕拉伤、烧伤、裂纹，以及曲轴发生变形、断裂等故障或事故。本文对这些曲轴损伤原因进行了分析，并提出了在日常使用中的预防措施。

曲轴的结构特点

曲轴飞轮组主要由曲轴、主轴承和飞轮等零件组成。曲轴的功用是将连杆传来的力变为扭矩，再通过飞轮向外输出功率，并通过齿轮或皮带轮驱动柴油机各机构和各系统进行工作。曲轴由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、曲轴前端和曲轴后端五部分组成。主轴颈由主轴承支撑。连杆轴颈绕主轴颈中心线旋转。曲柄连接主轴颈与连杆轴颈。一个连杆轴颈与两端的曲柄构成曲拐。在曲柄的相反方向增设有平衡块，用来抵消曲轴旋转时的离心力，以减轻柴油机的振动。主轴颈和连杆轴颈之间有斜向油道相通。有些柴油机曲轴连杆轴颈部分制有离心净油腔，当曲轴旋转时，进入油腔机油的杂质和胶体被甩到油腔壁上，经净化的机油进入连杆轴颈和轴瓦之间。净油腔的加工孔用螺塞密封，使用一段时间后，应拧下螺塞，清洗油腔。曲轴前端装起动爪、曲轴正时齿轮和皮带轮。曲轴后端有飞轮接盘，通过螺栓与飞轮连接。

曲轴常见损伤

曲轴常见的损伤有轴颈磨损、轴颈表面划痕或拉伤、曲轴变形、曲轴裂纹等。这些损伤会导致曲轴的性能下降，甚至无法正常工作。因此，及时发现和修复曲轴的损伤是非常重要的。

曲轴轴颈磨损的原因

曲轴轴颈磨损的主要原因有以下几点：

1. 机油问题：机油太少或机油中存在着硬质磨料、机油变质含酸性物质。

2. 配合间隙问题：轴颈与轴瓦的配合间隙过大或过小，致使油膜难以形成，发生干摩擦会早期磨损。

3. 柴油机负荷问题：柴油机长期超负荷，柴油机在过热情况下工作，会很快磨损。

4. 离心力问题：曲轴旋转时，在离心力作用下，机油中机械杂质偏向油孔一侧，成为磨料，使轴颈磨损不匀，产生锥度。

5. 连杆问题：连杆弯曲、扭曲及缸套偏斜，使作用在曲轴上的力分布不匀，也会产生锥度。

曲轴轴颈烧伤和擦伤的原因

曲轴轴颈烧伤和擦伤的主要原因是润滑不良、冷却不足，或曲轴机械负荷过大，造成轴颈与轴瓦表面过高的热负荷。加之剧烈摩擦使表面温度进一步升高，严重时导致轴瓦减磨合金烧熔，发生烧瓦故障。过高的温度同时导致轴颈表面氧化，烧成蓝色。

曲轴裂纹的原因

曲轴裂纹产生的主要原因是应力集中造成的，一是轴颈与曲柄间圆角加工尺寸（圆角半径）过小，容易产生应力集中。二是曲柄与轴颈之间的连接处，由于过渡部位形状的“急剧”变化而产生的应力集中。三是轴颈表面高频淬火时，由于工艺上的原因，轴颈圆角部分疲劳强度降低。另外，曲轴工作中发生振动和扭动时，曲轴裂纹均增大，其中径向裂纹发展严重时，可能导致曲轴折断。

曲轴轴颈磨损的预防措施

为了延长曲轴的使用寿命，我们可以采取以下预防措施：

1. 定期更换机油和机油滤清器，确保机油的质量和数量。

2. 注意发动机的负荷，避免长时间超负荷运行。

3. 定期检查曲轴的磨损情况，及时发现和修复磨损问题。

4. 注意发动机的冷却系统，确保发动机的冷却效果良好。

5. 避免发动机在高温、高负荷的情况下长时间运行。