挖掘机发动机断轴的基本规律讲解

来源：安阳挖掘机培训学校时间：2018/2/22 10:19:05

一根质量良好的曲轴,在正常使用下其寿命应是很长的.但如果制造工艺上存在缺陷或使用维修不当,往往会造成曲轴断裂故障的出现.

曲轴最常见的断裂形式,是在轴颈圆角处发生双向弯曲疲劳,致使连杆轴颈圆角处与曲轴壁连接部分发生断裂.,即是曲轴发生在该部位折断的一个实例.断裂后的断口,示具有明显的疲劳破坏逐渐发展的白亮特征.

曲轴的受力情况十分复杂,它承受着气体爆发力、运动件的惯性力,各种振动以及与机体轴承等约束情况有关的反作用力,与被带动装置的反作用力等.曲轴工作时,轴颈主要受扭转,曲柄臂主要受弯曲.这些载荷是周期性变化的,近似地可看作脉动循环载荷.当曲柄处于上止点附近承受最大爆发压力时,曲柄臂承受最大弯矩,使曲柄臂与轴颈过渡圆角处产生很大的应力.当此应力超过曲轴的疲劳极限时,即会导致弯曲疲劳裂纹的出现.这是因为在这些位置抵抗弯矩的断面面积最小,而该处恰恰又承受了最大弯矩形成的应力峰.

由于连杆轴颈比主轴颈细,所以连杆轴颈圆角过渡处相对刚性较差,疲劳源更易在连杆轴颈圆角过渡处首先发生.当一侧发生疲劳源后,随着疲劳区的扩展,在对侧轴颈圆角处便承受了更大的应力.

由于应力集中急剧增加,当应力超过疲劳极限时,便会产生次生疲劳源,并不断扩展.通常裂纹是在运转中逐渐扩展的,到达一定时候才会突然折断.在折断面上观察时,常会发现暗褐色部分,这虽然是旧裂纹.光泽发亮的组织,才是发展到后来突然折断的痕迹.

曲轴裂纹微细,用肉眼不易看出,可应用磁力探伤仪进行检查.在条件不具备的情况下,最简易的检查方法是浸油锤击法.方法是先将曲轴浸入煤油中片刻,取出擦净后撒上白粉笔末.然后用手锤分段在曲轴臂上敲击,由于振动即会使裂纹内的煤油渗出,使白粉笔末显出油迹呈黄色线痕,据此即可判定裂纹位置和长度.

实践证明,曲轴没有折断之前若发现轴颈表层有纵向裂纹,且经磨削后可以及时消除,则还可继续使用.若发现横向裂纹时,特别是沿油孔处,裂纹将会很快扩大,故应及时更换曲轴.