影響發動機主軸承和連桿軸承工作質量的幾個因素

張永寧

（青島弘信源動力設備有限公司，山東 青島 266111）

影響發動機主軸承和連桿軸承工作質量的幾個因素

張永寧

Zhang Yongning

（青島弘信源動力設備有限公司，山東 青島 266111）

簡述了影響發動機主軸承和連桿軸承工作質量的幾個因素，提出了發動機修理過程中在檢測、安裝、試驗時的若干注意事項。

發動機；主軸承；連桿軸承

0 引 言

主軸承和連桿軸承是發動機的重要部件之一，它們的工作可靠性將直接影響到發動機的安全運行、修理期限甚至整臺發動機的使用壽命，因此對主軸承和連桿軸承的安裝和檢測工作必須給予足夠重視。

1 軸承的工作環境

發動機的主軸承和連桿軸承是在交變負荷下工作，軸承承載大，受力情況復雜，軸承內不能長期保持均勻、恒定的承載油膜，曲軸主軸頸、連桿頸與軸承之間的相對運動速度很高，由于曲軸在高負荷和高速下運動，易使軸承發熱和磨損，如果發動機的潤滑狀態不良或機體內部的磨料進入軸承間隙，將加快軸承的磨損使其工作狀態進一步惡化。氧化變質的潤滑油也會對軸承產生腐蝕作用。發動機在運行過程中速度、負荷經常變動，頻繁的啟動和停機會給處于半干摩擦中的軸頸和軸承帶來強烈的磨損。此外，連桿、曲軸及軸承座等制造、安裝中的誤差與工作中的變形，使軸頸與軸承之間產生局部的負荷集中，影響軸承的正常工作，縮短軸承使用壽命。

2 軸承的常見損壞形式

2.1 磨損

機體內的硬質金屬顆粒隨著潤滑油的流動進入軸承間隙中，在軸承和軸頸之間起到了磨料的作用，使軸承和軸頸表面劃傷，劃傷的溝槽沉積金屬磨料，進一步加速磨損。發動機長期過載運行、潤滑油供應不良或其他物體進入軸承間隙時發生激烈的磨損并產生大量的熱量，嚴重時致使軸瓦合金熔化，俗稱燒瓦。發動機頻繁啟動和停機過程中轉速較低，沒有建立有效的承載油膜會使軸頸和軸承之間油膜不足而發生半干摩擦造成磨損。裝配不良或安裝尺寸偏差過大會使軸承偏磨影響軸承的承載性能。

2.2 疲勞和蝕損

疲勞是指軸承表面在長期的交變應力作用下出現的疲勞裂紋，蝕損是指潤滑油變質對軸承的腐蝕、穴蝕和沖蝕。發動機如果能夠正常維護保養和檢修，定期更換潤滑油，檢修過程中按照要求更新主軸承和連桿軸承，可以有效避免疲勞和蝕損，但是疲勞和蝕損的損壞形式不在本文討論

之列。

3 影響發動機軸承工作質量的若干因素

3.1 清潔度

主軸承和連桿軸承的裝配必須在清潔的區域進行，不能在有焊接、噴砂、打磨等有粉塵的地方進行，在裝配前把軸承和軸承底孔擦拭干凈，這樣才能保證裝配過程中不進入雜物形成磨料。

3.2 軸承各配合面的外觀

軸承的外觀檢查，軸承內外表面不得有劃痕、凸點，軸承的內表面為很薄的一層鉛錫合金層，該合金層的主要作用為發動機啟動時耐干磨擦和半干摩擦，所以要觀察軸承內表面，鉛錫鍍層不得剝離，或者有腐蝕現象。軸承的尺寸檢查，發動機的軸承雖然是成品件，但是有標準軸承和加大等級軸承的區分，檢查軸承厚度確定是否與曲軸的軸徑尺寸匹配。

曲軸軸頸表面應有較高的光潔度，不得有劃痕、凸點、腐蝕點，如有應仔細研磨直至去除為止。如果表面劃痕等缺陷無法拋光去除時，則應對軸頸進行磨削加工，磨削成相應等級尺寸的軸徑，并保證曲軸主軸頸的同軸度和圓柱度、表面粗糙度。

連桿的軸承底孔不得有劃傷、凸點，連桿的彎曲度和扭曲度必須在要求的標準范圍以內，否則安裝后會引起偏磨。

主軸承底孔表面不得有劃痕、凹坑、缺損。

為確保軸承與軸頸之間獲得完全的液體摩擦，必須使在特定偏心率下軸承的最小油膜厚度大于軸頸和軸瓦表面粗糙度之和，即：hmin＞RZ1+RZ2，（hmin為最小油膜厚度，RZ1、RZ2為軸頸和軸瓦表面微觀不平度的10點平均高度表示的粗糙度），考慮到軸頸和軸瓦的制造和安裝誤差，以及工作時的變形，為保證工作可靠性，一般hmin取值為RZ1與RZ2相加之和的2～3倍。軸頸和軸瓦的表面粗糙度越小，軸承油膜最小厚度也可越小，承載能力也就越高，常用軸瓦的表面粗糙度為RZ2=0.8-0.2，軸頸的粗糙度可比軸瓦的表面粗糙度小1或2級。

3.3 配合部位尺寸

3.3.1 軸頸和軸承孔的尺寸

測量曲軸主軸頸、連桿頸的外徑尺寸，曲軸的彎曲度。測量連桿孔徑尺寸和曲軸箱主軸承孔孔徑尺寸。測量曲軸箱主軸承孔的同軸度。

3.3.2 軸頸和軸承孔的配合間隙

在討論軸頸和軸承孔配合間隙之前，先了解一下承載壓力的油膜在軸頸和軸承孔之間的形成過程。如圖1所示。

4 結 論

U464.133+.4

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2015.03.012

1002-4581（2015）03-0040-03