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轴承的选配

发动机的曲轴轴承多数采用薄壁、双金属的滑动轴承(轴瓦),只有少数汽车或采用组合式曲轴的使用滚动轴承。双金属铀瓦的内固有0.3~0.7mm厚的一层减磨合金(巴氏合金、铜铝合金或高锡铝合金等),它具有保护油膜、减小摩擦阻力和加速磨合的作用。同时还具有较高的导热性、抗压性和抗疲劳性。

1轴承常见的损伤和原因

曲轴或连杆作用于轴承上的气体压力、离心惯性力等冲击多变载荷,是轴承磨损、损坏的主要原因,润滑不良、润滑油太脏、温度过高、配合间隙过大或过小、曲轴轴径磨损后几何精度下降、表面粗糙等又加剧了轴承的磨损和损坏。长期的不正常的运转引起疲劳是产生疲劳裂纹和块状脱落的重要原因。曲轴轴承损坏的主要现象好似合金磨损、刮伤或划伤、裂纹脱落及烧蚀等。

2选配对应做的几项工作

1.检查轴承座孔(包括连杆大头孔):薄壁轴承刚度较低,其内孔的几何形状和尺寸精度在很大程度上取决于轴承座孔的精度状况。选配时应先检查轴承座孔是否符合技术要求。
检查时先将轴承盖装好(有调整片的应装回原位),按规定的扭力拧紧紧固螺栓再用内径干分表测量内孔的直径、圆度、圆柱度。圆度和圆柱度的偏差不得大于0,025mm,如轴承座的圆度超差不大时,可采用加、减垫片的方法加以调整(注意加入的垫片不许压在轴瓦的分割面上)。表面租糙度不得大于月Ra0.8。
2.检测轴承的预紧力:轴承的预紧力的大小应适度,预紧力过大,将引起轴瓦变形、挤裂或使合金脱落,螺栓或螺母产生屈服变形等损伤,预紧力过小,也会降低轴承和螺栓的使用寿命。
预紧力是通过轴承盖的紧固螺栓和螺母实现的。厂家对扭力大小都作规定。
3.选择轴承的过盈量:轴承和座孔采用过盈配合,目的是使轴承座孔具有一定的箍紧力,把轴承的外圆表面紧密地贴合在轴承座孔的内圆面上,以保证轴承在座孔内无振动或松动现象。
过盈量的大小,取决于轴承与座孔的加工精度和轴瓦钢背是否镀锡(一般钢背外表面应有0.001~0.003mm的镀锡层)。为实现轴承在座孔内的过盈量,轴承在自由状态下并非正圆,其曲率半径大于座孔的半径,当轴承装入座孔内,上下两片轴瓦裙应高出座孔平面一定距离,此距离称为轴瓦的高出量(H)。轴承与座孔过盈配合的过盈量就是以高出量H值来衡量的。一般过盈量的推荐数据:汽油发动机,轴径ρ55~65mm时H值为0.03~0.07mm。东风EQ6100Q-1发动机规定的H值为0.02~0.045mm。
当H值没有具体规定时,可按下式计算:
H=0.0006πd/4
d为轴承外径。H值的选择,一般应严格按厂家规定,对有镀锡层的轴承应取小值;反之,则取大值。
H值的选择是否适当,可按下述方法进行验证:将轴承装入座孔中,装上轴承盖,按规定扭力矩先扭紧一边的紧固螺栓,在轴承盖另一边的接合面间垫入厚度为0.05mm的垫片或厚薄规后,在拧紧力矩达到10~20N·m时,抽动垫片或厚薄规,如果抽不动,则说明H值选择合适。如果能将垫片或厚薄规抽出测说明H值选大,可将轴承没有定位凸台的端面上锉削,以降低H值。如果螺栓扭力矩尚未达到上述规定标准时,垫片己抽不动,则说明H值太小,应重新选配轴承。
4.选择配合间隙:曲轴轴颈与轴承配合间隙的准确性,是保证发动机正常运转,延长使用寿命的重要条件。其大小与轴承的减磨材质、润滑油性能、润滑条件、发动机的负荷大小及特征、轴承和轴颈的加工精度、表面质量等有关。其数值一般是厂家试验后规定的。为保证修理质量,必须严格按厂家规定的数据执行,不得任意修改。

3轴承的选配

曲轴轴承的选配,在采用修理尺寸的基础上,有四种选配形式。
1.轴承的直接选配:也称为成品轴承的选配。目前许多生产厂家将轴承配件直接加工到各级修理尺寸,不留镗、铰、刮削余量。修理时,只需将曲轴轴颈修磨到与之相适应配合的修理尺寸即可。各种轿车和微型汽车,如一汽奥迪、上海桑塔纳、天津夏利等车用发动机的曲轴轴承就是直接选配。
将曲轴轴颈与轴承擦干净,在主轴颈或连杆轴颈上放置一根塑料间隙条。
将轴承或连杆盖按原规定位置装复,以规定扭力矩拧紧螺母。拆下轴承盖,用测量规对照测量间隙条的宽度,测量规宽度所对应的塑料间隙条宽度值,即为该轴颈与轴承的配合间隙。
桑塔纳发动机测量规:绿色0.025~0.076mm、红色0.05~0.150mm、蓝色0.10~0.0230mm。
轿车发动机曲轴轴承和连杆轴承是不用修刮的,如果轴承过紧,不准用修刮来满足其松紧。桑塔纳发动机在分解连杆时应进行连杆轴承轴向间隙的检查要求连杆的轴向间隙不得超过0.37mm。
2.有镗削余量轴承的选配:选配有镗削余量的轴承,适用于主轴承和连杆轴承,现以连杆轴承为例说明。根据曲轴连杆轴颈的磨损情况,确定连杆轴颈的修理尺寸(按修理尺寸标准)。根据连杆轴颈确定的修理尺寸选择轴承。新轴承的背面有供选择的尺寸标记,如果没有标记或修理尺寸级别与轴承的厚度不符,可通过测量轴承厚度,再用标淮核定其修理尺寸级别。
检查选配的轴承有无裂纹和其他机械损伤,尺寸是否符合修理尺寸级别。用选配法将轴承装入连杆大头承孔中,结合面积不得少于85%,轴承的榫舌与座孔的凹槽应吻合牢固,轴承两端的H值应符合标难。组装连杆轴承,安装连杆盖,旋紧螺栓至座孔与轴承密合为止,用手指推轴承无松旷现象为合格。如有松动,应重新进行选择,确认轴承选择合格后,控规定扭力矩,拧紧连杆螺柱或螺母。
以修磨合格的曲轴连杆轴颈为基准,确定镗孔直径。连杆轴承镗削用设备有手动和机动两种。手动只用于镗削锡基合金;机动用于镗削铜铅和铝基合金的轴承。
3.铰削轴承的选择:曲轴主轴颈和连杆轴颈轴承都可以选用留有铰削余量的轴承。例如北京BJ2020等车用492Q型发动机的修理,就是饺削主轴瓦。它是用专用成套铰刀进行的。这种专用可调铰刀有大小两种规格,大的铰削直径为62~65mm,小的铰削直径为47~54mm。伸缩支架也有两种,有支承和定心导向功能。铰刀杆的一端有手柄,另一端装饺刀。铰削不仅能达到准确的配合间隙,还可以修正各轴承内表面间的直线度和各主轴承座孔的同轴度。因此,它得到一些没有专用镗床修理厂的广泛采用。其操作工艺如下(以492Q型发动机气缸体为例):将气缸体倒置在工作台上,铰一、二道轴承时,将一、二道选配好的轴承(包括调整垫片)装入主轴承座孔,三、四道不装轴承,清洁后将全部轴承盖都装在气缸体上,并按规定扭力矩拧紧。
清洗铰刀杆和伸缩支架并涂以机油,将两个伸缩支架分别安装在第三、四道主轴承座孔中并定位,若座孔直径大于伸缩支架的最大可调直径时,应使用加大直径的调整垫块。装铰刀杆从第三、四道主轴承座孔内的伸缩支架中插入。在二、三道轴承座间安装可调铰刀试铰,推动铰刀杆,将铰刀伸进第二道轴承孔内,调整铰刀,使铰刀刃与轴承接触后退出饺刀,再将铰刀调到0.02mm左右,顺时针旋转饺刀杆,试铰削第一、二道轴承孔。
-、二道试铰后,即可确定铰削量,铰削量等于曲轴主轴颈修磨后的直径加轴承配合间隙(0.026~0.071mm)减试铰后的轴承孔径。为了提高铰削轴承孔的表面质量,每次最大铰削量不得大于0.10mm,最后精饺时应在0.05mm左右。铰削次数根据铰削余量确定。
铰削三、四道轴承时,应将伸缩支架移到第一、二道轴承孔中(铰好的轴承不准拆下),将三、四道轴承装配在座孔中,并按规定扭力矩紧固。然后按铰削第一、二道轴承孔的方法进行第三、四道轴承的试铰和铰削加工。
铰削后,检查内孔,确认合格后再拆除铰削工具。并利用刮刀刮除轴承边缘、油孔或油槽内的毛刺。最后按顺序在轴承与座孔上做装配标记。
4.刮研轴承的选配:刮研轴承的余量一般是0.04~0.08mm。刮研轴承只为了提高轴与轴承的接触面积,达到精确的配合间隙。如果用刮研的方法,修复几何精度(同轴度、平行度等)的偏差是困难的。在汽车修理企业机械化作业不断完善,修理设备基本配套的情况下,这种作业方法已逐渐废除,考虑到有些修理厂还沿用的实际情况,现简单地介绍连杆轴承的刮研工艺。刮研前,需将曲轴连秆轴颈擦拭干净并架置在工作台上,将连杆和轴承按装配标记,对号入座摆放整齐。
将轴承着色(红丹粉)后,同连杆装在连杆轴颈上,盖上连杆盖,按规定扭力矩拧紧连杆螺栓,至转动连杆感到稍有阻力为止。用手扳动连杆数圈,使轴承与连杆轴颈摩擦。拆下连杆,根据轴承表面的接触痕迹进行刮削。
修刮轴承接触痕迹的原则是刮重留轻,刮大留小。其操作方法是:左手托住连杆或盖,右手持刮刀,以手腕运动使刮刀由外向内修刮,或者是取下连杆后,就装上连杆盖并稍紧螺栓,将连杆夹持于台钳上,修刮更为方便。反复刮研多次,直至将某一缸的连杆轴承修刮至转动松紧合适,接触面不少于85%以上为止。
对于装有调整垫片的连杆轴承,如解放CAl0B型发动机的连杆轴承,经过反复刮研后,当接触面积达到轴承长度的1/3时,则应调整垫片,以便减少轴承合金的刮削量,缩短利削时间。
清洗轴承和连杆轴颈,并擦拭干净,涂以汽机油,再将连杆、轴承和曲轴连杆颈装合在一起,按规定扭力矩拧紧连杆螺栓或螺母,然后将连杆(杆身)置于水平位置,松开手,连杆应靠自重缓缓下垂,并且可用手甩动连杆,连杆能转动一周,则认为配合松紧度合适,否则应重新检查、刮研或调整。有调整垫片的发动机,可通过增、减垫片的方法实现连杆轴承配合间隙。

4止推轴承的修配

曲轴的轴向间隙是靠止推轴承保证的,常用曲轴止推轴承的形式有单片式和组合式两种。
单片式还可以分为半圆形和圆形。组合式止推轴承是将主轴承和止推轴承铸造加工为一体,利用轴承的翻边为止推凸缘。
选择止推轴承时应注意以下几点:
1.检查气缸体主轴承座孔的支承端面是否平整,端面相对于主轴承的摆差不应大于O.02mm。
2.止推轴承的底板应平整无变形,合金层应结合得牢固可靠。
3.止推轴承的轴向间隙可用撬杠将曲轴橇向前或后靠紧一端,然后用厚薄规测量松端间隙,也可用百分表顶住曲轴的某一端,橇动曲轴,检验曲轴的轴向窜动量,其值应符合规定值。
4.若曲轴轴向间隙超差,则无进行以下有关计算,再决定修复方案:
D=(A十B-C)/2
式中:A--实际测得的轴向间隙;
B--左、右侧曲轴止推轴承厚度和;
C--规定的轴向间隙值(从表中选定);
根据D值选用或修复止推轴承。
5.单片式止推轴承安装时应注意将有合金层的面向曲轴,切勿装错。

轴承的选配词条图册

共 2 张图

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