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发动机曲轴滚动轴承的故障分析

      一些小型轮式拖拉机的发动机曲轴是靠两个滚动轴承支撑。滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈的外面和外圈的里面有滚道以利于滚动体滚动。内圈和轴配合,外圈和轴承座或箱体配合。通常内圈随轴旋转,外圈不转。

      曲轴前后主轴颈与滚动轴承内圈固定后滚动轴承的外圈则用后轴承盖把它固定在机体轴承座孔内,防止轴向移动。前轴承的外圈直接安在机体的座孔内,没有轴向固定,以便在曲轴受热膨胀,向前有轴向伸缩余地。
  发动机曲轴的滚动轴承一旦发生故障,直接影响发动机的技术状态,因此对滚动轴承的故障应予以重视,现将滚动轴承常见故障分析如下:
      滚动轴承保持架磨损、变形或断裂,曲轴轴承的润滑是激溅式的。当轴承中缺少或无润滑油时,特别是作用在轴承上负荷很大时,轴承温度升高。轴承内圈的温度比外圈高十度左右。因为内外圈的热膨胀不同,使滚珠和滚道的间隙消失,轴承在运转时容易将保持架挤破。所以在安装轴承时,滚道内要涂抹清洁的润滑油,以防润滑油激溅不到时而造成干摩擦。
      轴承径向和轴向间隙增大,轴承径向和轴向间隙增大,除启动时干摩擦和过度摩擦磨损外。主要是因为零件表面的金属微粒和润滑油中的砂子、灰尘、脏物,在滚动体和滚道上的摩擦所引起。轴承由于磨料磨损使套圈和滚动体之间的游隙显著增大,滚道上已形成无光泽的表面,并出现不均匀的划伤痕迹。防止方法是要按时更换润滑油,加油孔要密闭,严防脏物进入。
      轴承内外圈走动与配合件磨损出现间隙,轴承内圈走动。滚动轴承内圈与轴颈采用过盈配合。前轴承内径最大过盈为0.055mm,最小过盈为0.012mm。后轴承内径最大过盈为0.046mm,最小过盈0.003mm。从上述配合来看,如果轴承经过几次拆装,轴承内圈与轴颈可能出现间隙,则必须对轴颈进行维修后方可应用。
      轴承外圈走动。为了拆装方便,滚动轴承外圈与座孔采用过渡配合。前轴承外圈最大过盈为0.035mm,最大间隙为0.013mm。后轴承外圈最大过盈为0.016mm,最大间隙为0.06mm。在装配时对座孔要进行测量,其过盈或间隙不能超过上述范围,否则对座孔要进行修理。
      轴承与轴的配合松动时,有的维修工把配合松动的轴表面用压花或以冲头冲孔的方法使轴的表面起毛,企图以此获得一个紧密的配合表面。这样做不仅破坏了轴表面的几何形状,使轴承在安装中得不到正确的中心位置而发生歪斜,而且起毛部位最终要被压平而成为松动的配合。正确地维修方法是先对轴颈进行磨修,然后对轴颈进行刷镀或喷涂。在装配滚动轴承内外圈时,由于过盈量大,轴承滚珠被卡在座圈里,运转时易挤坏轴承保持架。所以在装配时应进行测量,以保证标准的过盈量。
      滚动轴承滚道和滚动体表面产生剥落,由于外界硬质微粒落人外壳配合表面或轴与套圈配合表面间,引起滚道形状的歪曲。滚动体给这里的压力最大,结果使套圈滚道发生快速磨损和金属剥落。滚动轴承是一种十分精密的部件,对异物十分敏感。在维修过程中要使用清洁的不易起毛的揩布,揩布绝对不能用旧棉丝替代,因为旧棉丝中的纱头容易混人润滑油中而进人轴承,这是十分有害的。在装配前,对轴颈、座孔、轴承内外圈表面要彻底清洗,严防脏物进人配合表面。
      由于冲击载荷和交变应力作用引起的剥落。轴承滚动体和内、外圈滚道面上均承受周期性脉动载荷的作用,从而产生周期变化的接触应力。当应力循环次数达到一定数值后,在滚动体或内、外圈滚道工作面上就产生疲劳剥落。如果轴承的负荷过大,会使这种疲劳加剧。另外,轴承安装不正、轴弯曲,也会产生滚道剥落现象。发动机飞轮和皮带轮上设置平衡重,产生的旋转惯性力矩与发动机旋转部分产生的旋转惯性力矩平衡。如果产生的惯性力矩没有被平衡,发动机着火后振动大,增加了交变应力和应力循环次数,引起滚道和滚动体表面过早地剥落。为了避免滚道和滚动体表面产生剥落,在使用中应避免额外负荷和不应有的振动,在操作过程中要合理的使用油门和速度,防止拖拉机颠簸,要经常检查固定机体螺栓,防止松动。
      安装时滚道受到损伤引起的破坏。如果安装时,所加压力是经外圈和钢球来传递,就不可避免地会在套圈滚道接触钢球的部位造成凹坑,这些凹坑是破坏的根源,递增极猛,只需很短时间就使轴承剥落报废。所以在拆卸时应用专用工具,受力部位要正确且均匀。



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