摘要：分析了發(fā)動機曲軸損傷形式、損傷部位及特點，簡述了曲軸技術(shù)狀況的檢查方法，給出了修理尺寸法、堆焊、電弧噴涂、電刷鍍和手工電弧焊修復(fù)損傷程度不同的發(fā)動機曲軸的修復(fù)工藝。 關(guān)鍵詞：曲軸；失效；修理尺寸法；堆焊；電弧噴涂；刷鍍；焊接 發(fā)動機在工作時，曲軸軸頸表面在承受很大的單位壓力的同時且具有很高的滑動摩擦速度，軸頸散熱效果較差，各軸頸表面極易遭受磨料磨損。因此，發(fā)動機在大修時必須對曲軸進行檢驗，查明情況，并選擇正確的修理或修復(fù)方法，以保證曲軸所要求的疲勞強度和耐磨性。 1、曲軸的損傷形式及檢查 曲軸常見損傷形式有軸頸磨損、裂紋、燒傷、彎曲或斷裂等。 1.1 軸頸的磨損及檢查 軸頸表面的磨損是不均勻的，磨損后的軸頸出現(xiàn)圓度和圓柱度誤差。主軸頸與連桿軸頸的Z大磨損部位相互對應(yīng)，即各主軸頸的Z大磨損靠近連桿軸頸一側(cè)，而連桿軸頸的Z大磨損也靠近主軸頸一側(cè)，如圖1。另外，軸頸還有沿軸向的錐形磨損。軸頸的橢圓形磨損是由于作用于軸頸上的力沿圓周方向分布不均勻引起的。發(fā)動機工作時，連桿軸頸所受的綜合作用力始終作用在連桿軸頸的內(nèi)側(cè)，方向沿曲柄半徑向外，造成連桿軸頸內(nèi)側(cè)磨損Z大，形成橢圓形。連桿軸頸產(chǎn)生錐形磨損的原因是由于通向連桿軸頸的油道是傾斜的，當曲軸回轉(zhuǎn)時，在離心力的作用下，潤滑油中的機械雜質(zhì)聚集在連桿軸頸的一側(cè)，使該側(cè)軸頸磨損加快，導致磨損呈錐形。此外，連桿彎曲、氣缸中心線與曲軸中心線不垂直等原因都會使軸頸沿軸向受力不均而使磨損偏斜。主軸頸的磨損主要是由于受到連桿、連桿軸頸及曲柄臂離心力的影響，使靠近連桿軸頸的一側(cè)與軸承產(chǎn)生的相對磨損較大。曲軸軸頸的磨損可用外徑千分尺測量，在每個軸頸上取兩個截面（Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ），在每個截面上取和曲軸平行及其垂直的兩個方向（A-A和B-B），如圖2曲軸軸頸的檢查（略）。然后計算軸頸的磨損量、圓度和圓柱度誤差[1-2]。 1.2 曲軸的彎曲及扭曲 當曲軸的彎曲度超過0.1mm（有的為0.2mm）時，應(yīng)進行校正。測量時將曲軸主軸頸放置在檢驗平板上兩個等高V型鐵上。將千分表的表盤定在“0”位置并將其觸頭觸及中間主軸頸表面，緩慢轉(zhuǎn)動曲軸，千分表Z大示值的一半即為曲軸的彎曲度。 扭曲檢查時，曲軸的放置與彎曲檢查相同。檢查時，將曲柄臂置于水平位置，用千分表測量同一平面內(nèi)缸和Z后一缸的連桿軸頸高度，其差值即為曲軸的扭曲度。 1.3 裂紋檢查 由于應(yīng)力集中在軸頸圓角部位和油孔周圍易產(chǎn)生裂紋，裂紋的存在會導致曲軸的斷裂。因此，要用探傷儀（如磁粉探傷儀、超聲波探傷儀等）來檢測是否存在裂紋。若有環(huán)形裂紋或裂紋長度超過20mm的縱向裂紋，應(yīng)用鑿子或氣割槍吹掉[3]，經(jīng)電弧焊補后再采取相應(yīng)的措施。 此外，軸頸表面還可能出現(xiàn)擦傷與燒傷。擦傷主要是由于機油不清潔引起的。燒傷是由于潤滑不足、機油過稀或油路阻塞等原因造成燒瓦引起的。 2、曲軸軸頸修復(fù)工藝 一般來說，軸頸直徑在80mm以下圓度及圓柱度誤差超過0.025mm，或直徑在80mm以上圓度及圓柱度誤差超過0.040mm的曲軸，均應(yīng)按規(guī)定尺寸（修理尺寸）進行修磨。當軸頸磨損嚴重，采用修理尺寸法不能達到修理效果時，應(yīng)采用涂層技術(shù)修復(fù)后再磨削至規(guī)定的尺寸或修理尺寸。 2.1修理尺寸法 修理尺寸法是修復(fù)配合副零件磨損的一種常用方法，他是將待修配合副中的一個零件利用機械加工的方法使其恢復(fù)正確形狀并獲得新的修理尺寸，然后選配具有相應(yīng)尺寸的另一個零件與之相配，恢復(fù)配合性質(zhì)的一種修理方法。對于磨損量不大的曲軸，可采用磨削的方法使其達到修理尺寸[3]。 對具有彎曲變形的曲軸，在磨削前，必須*行校正。曲軸的磨削通常在曲軸磨床上進行的。曲軸的磨削除了軸頸表面尺寸精度和表面粗糙度符合技術(shù)要求外，還必須達到形位公差的要求：磨削曲軸時必須保證主軸頸和連桿軸頸各軸心線的同軸度以及兩軸心線間的平行度，限制曲柄半徑誤差并保證連桿軸頸相互位置夾角的精度。 對于連桿軸頸可采用偏心磨削法和同心磨削法。同心磨削法就是磨削后保持連桿軸頸的軸線位置不變，即曲柄半徑和分配角不變。柴油機曲軸磨削時常采用同心法。偏心磨削法是按磨損后的連桿軸頸表面來定位磨削的。這時軸頸的中心線位置和曲柄半徑均發(fā)生了變化，一般磨削后曲柄半徑大于原曲柄半徑，使壓縮比增大，而且各缸變化不均勻，同時使整個曲軸的質(zhì)量中心不處于曲軸主軸頸中心線上，引起曲軸不平衡，造成轉(zhuǎn)動時的附加動載荷。因此，在連桿軸頸磨削時，應(yīng)盡量減少曲柄半徑的增加量，保證同位連桿軸頸軸心線的同軸度誤差不大于±0.10mm，以保證曲軸運轉(zhuǎn)中的平衡。 2.2振動堆焊修復(fù) 堆焊是在金屬材料或零件表面熔焊上耐磨、耐蝕等特殊合金層的一種工藝方法。當曲軸軸頸磨損超限，不能按Z后一級修理尺寸磨削修理時，可采用振動堆焊的方法增補磨損表面后再磨削。 堆焊修復(fù)曲軸前，對待修復(fù)曲軸軸頸表面進行清洗、檢查、磨削和預(yù)熱等準備工作，可極大地提高修復(fù)質(zhì)量。 （1） 清洗 用煤油、汽油或堿液煮洗，然后用