發(fā)動機軸瓦常見損傷分析及裝配注意事項
2020-02-13 李海金 李慶軍
(黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院)
摘 要:發(fā)動機的軸瓦是發(fā)動機滑動軸承中的滑動部件,其形狀為瓦狀的半圓柱面,稱為軸瓦。由于內(nèi)燃機軸的重量較重,不能采用滾針(珠)軸承,只能采用滑動軸承。軸瓦是滑動軸承和軸接觸的部分,非常光滑,一般用青銅、減摩合金等耐磨材料制成。軸瓦在發(fā)動機運行中起著至關(guān)重要的作用,就相當于保險絲的作用一樣,起著保護曲軸與機體的作用。
1.1劃傷
(1)現(xiàn)象:工作表面沿旋轉(zhuǎn)方向出現(xiàn)數(shù)根較深的劃痕,如圖1所示。
?。?)損傷原因:在軸瓦潤滑間隙中侵入了硬質(zhì)顆粒,主要是由潤滑油帶入,或因裝配時清潔工作不佳而混入。
(3)改進措施:檢查濾清效果;裝配時嚴格進行清潔工作。
1.2龜裂
?。?)現(xiàn)象:合金層表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋,如圖2所示。

?。?)損傷原因:軸承過載;軸承工作溫度太高,由于變形或其他原因,軸承工作表面載荷分布不均產(chǎn)生局部峰值壓力。
?。?)改進措施:檢查有無引起溫度過高的因素,加強軸承的冷卻效果;檢查軸承間隙。
1.3鋼背燒傷
?。?)現(xiàn)象:鋼背表面呈大面積發(fā)暗區(qū),如圖3所示。
?。?)損傷原因:軸瓦與座孔貼合不佳,熱量不能及時散出。
?。?)改進措施:嚴格控制貼合質(zhì)量;檢查過盈量是否足夠;檢查座孔剛度是否足夠。
1.4侵蝕磨損
?。?)現(xiàn)象:在油孔油槽邊緣呈現(xiàn)沖刺狀磨痕,如圖4所示。

(2)損傷原因:潤滑油潤滑質(zhì)量不佳。
?。?)改進措施:檢查濾清效果。
1.5磨粒磨損
(1)現(xiàn)象:工作表面主要承載區(qū)呈現(xiàn)大面積沿旋轉(zhuǎn)方向的細微擦痕,如圖5所示。
(2)損傷原因:潤滑質(zhì)量不佳,允許通過異物顆粒度太大或潤滑油受到污染。
?。?)改進措施:提高濾清效果;及時更換潤滑油。
1.6混合摩擦磨損
?。?)現(xiàn)象:工作表面局部區(qū)域呈現(xiàn)比較光滑的磨痕,軸承間隙加大,如圖6所示。

?。?)損傷原因:油膜承載力不夠,油膜厚度太??;長時間過載;頻繁啟動、剎車。
?。?)改進措施:合理選配軸瓦,保證配合間隙;避免超載。
1.7氣蝕
?。?)現(xiàn)象:軸瓦表面呈點狀、斑狀剝落痕跡,邊緣清晰,如圖7所示。
(2)損傷原因:軸具有激烈的向心運動區(qū)域,潤滑油不能及時補充增大的潤滑間隙,引起瞬時低壓,潤滑油混入氣泡或內(nèi)部氣體析出形成氣泡。
(3)改進措施:改善主軸的動平衡;提高潤滑油質(zhì)量,加入防泡沫添加劑或采用防泡沫性能較好的潤滑油。
1.8彈張量消失
(1)現(xiàn)象:軸瓦使用后拆下測量,發(fā)現(xiàn)自由彈張量減小甚至消失,如圖8所示。

(2)損傷原因:軸承過熱;配合過盈量太大。
?。?)改進措施:檢查過盈量是否太大;檢查軸承是否發(fā)生過熱現(xiàn)象。
1.9腐蝕
(1)現(xiàn)象:表面呈大面積麻點,瓦面發(fā)黑,嚴重者大塊剝落,如圖9所示。
?。?)損傷原因:機油長期工作后變質(zhì);氣缸中燃氣泄入曲軸箱,污染了油底殼中潤滑油。
?。?)改進措施:及時更換潤滑油;采用防腐蝕添加劑。
1.10咬膠
(1)現(xiàn)象:合金層熔化,工作表面呈現(xiàn)大面積沿圓周方向被拖動的溝痕、油孔、油槽以及瓦背邊緣有合金熔化鋪開的痕跡,軸頸表面亦粘焊著軸承合金,如圖10所示。

?。?)損傷原因:軸承過載;斷油;劇烈的磨料磨損及發(fā)熱;間隙過小,軸承發(fā)熱卡死;潤滑油粘度太低;瓦背貼合不好,熱量不能及時散出。
?。?)改進措施:提高油膜的承載能力;選擇合適的配合間隙;保證貼合度。
1.11剝落
?。?)現(xiàn)象:合金層呈片狀剝落,剝落區(qū)底面呈碎粒狀,如圖11所示。
?。?)損傷原因:軸承過載;軸承工作溫度太高,由于變形或其他原因,軸承工作表面載荷分布不均產(chǎn)生局部峰值壓力。
(3)改進措施:加強軸承的冷卻效果;檢查軸承間隙。
1.12脫殼剝落
(1)現(xiàn)象:合金層呈片狀剝落,剝落區(qū)底部露出鋼背清晰的結(jié)合面,如圖12所示。

(2)損傷原因:合金層復(fù)合質(zhì)量不佳。
(3)改進措施:提高合金層復(fù)合質(zhì)量。
1.13軸瓦中部偏磨
(1)現(xiàn)象:軸瓦中部出現(xiàn)磨損,如圖13所示。
?。?)損傷原因:軸頸母線呈現(xiàn)股形突出;軸承座孔邊緣剛性不足,負荷主要由軸瓦中部承受。
?。?)改進措施:提高軸頸加工精度。
1.14軸瓦一側(cè)偏磨
?。?)現(xiàn)象:軸瓦一側(cè)邊緣呈現(xiàn)磨損痕跡,如圖14所示。

?。?)損傷原因:軸頸、軸承座產(chǎn)生傾斜變形或有加工誤差。
(3)改進措施:提高軸頸和座孔的加工精度。
1.15軸瓦兩側(cè)偏磨
(1)現(xiàn)象:軸瓦兩側(cè)邊緣呈現(xiàn)磨損痕跡,如圖15所示。

?。?)損傷原因:軸頸圓柱度不符合要求,負荷集中在軸瓦邊緣區(qū)。
(3)改進措施:提高軸頸加工精度。
2 發(fā)動機軸瓦裝配注意事項
?。?)購買注意事項:購買前應(yīng)注意選擇軸瓦的型號規(guī)格。
?。?)裝配前必須清潔相關(guān)部件。
?。?)檢查相關(guān)的孔徑、軸頸尺寸,以保證裝配間隙。
(4)在檢查裝配間隙時,瓦背上嚴禁墊紙片、銅片等;軸瓦內(nèi)圓合金面嚴禁刮削。
?。?)潤滑機油必須符合國標要求。
?。?)應(yīng)防止任何條件下長時間超負荷行駛。
?。?)若遇以下情況,請勿裝機使用:
1自由彈張量較小,以致裝入座孔中軸瓦松動;o半圓周長高出度低于座孔對接面;壓緊狀態(tài)下其貼合面<85%時。對發(fā)動機軸瓦損傷進行分析,進而采取有效地預(yù)防和改進措施,對延長軸瓦的使用壽命,減少發(fā)動機的故障率具有重要的意義。
來源:《農(nóng)機使用與維修》