发动机轴瓦知识

发动机轴瓦l 适用范围本标准对汽车发动机用主轴承(以下简称轴瓦)的主要尺寸及允许偏差作了规定。

注:本标准除标准规格轴瓦外，也适用于加大规格轴瓦的主要尺寸及相关的尺寸。

2 尺寸、公差及允许偏差2(1 轴瓦部位的尺寸、公差及允许偏差2(1(1 轴瓦厚度轴瓦厚度规定如下:(1)标准规格轴瓦厚度的标准尺寸，如表 1中用0表示。

(2)轴瓦厚度公差如表 2所示，但是选择配合用轴瓦的厚度公差，由供需双方商定。

(3)瓦口端的壁厚比中间墅厚要薄(图1)，但是依使用条件，等厚也可以。

(4)加大规格轴瓦壁厚的增加值，原则上规定如表 3所示。

表 1 瓦厚的标准尺寸单位 :mm瓦厚标准尺寸瓦座内径1(5 2(0 2(5 3(0 3(5 4(0>40,?45 0 0>45,?60 0 0 0>60,?85 0 0 0>85,?n0 0 0 0>n0,?125 0 0 0>125,?150 0 0图 1 瓦口端壁厚表2 瓦厚公差单位 :mm 表3 加大规格轴瓦壁厚增加值单位:mm 瓦厚公差加大轴瓦规格壁厚增加值瓦座内径无表面镀层带表面镀层 0(25 0(125>40,?60 0(008 0(012 0(50 0(250>60,?n0 0(010 0(015 0，75 0(375>n0,?150 0(015 0(022 1(00 0(5O0----------------------- Page 2-----------------------维普资讯2(1(2 轴瓦定位唇尺寸及轴瓦座孔定位槽的尺寸轴瓦定位唇尺寸及轴瓦座孔定位槽的尺寸规定如下:(1)轴瓦定位唇的尺寸及允许偏差原则上如表4所示。

表4 轴瓦定位唇尺寸及允许偏差单位:mm轴瓦宽度(A) 高度(No) 长度(B)壁厚标准允许标准允许标准允许尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差1(5 3(O 1(0 4(02(0 4(0 1(4 5(62(5 5(0 O 1(4 O 5(6 O3(O 6(O —O(1 1(7 一O(25 8(7 ——0(83(5 6(0 1(7 8(74(0 6(0 1(7 8(7(2)轴瓦定位唇的边距(H)，由于加工上的限制，边距应大于瓦厚的 1(5倍(即H?1(5×瓦厚)，而且边距不得小于3mm(即H?3mm)。

如何延长轴瓦寿命2013年第一期1.轴瓦的作用轴瓦也称滑动轴承，它在轴与座孔之间主要起支承载荷和传动运动的作用。

大家都知道对于两个相对运动的物质零件来讲，必然有一个要磨损乃至损坏。

那么在发动机里面，无论是主轴还是机体本身磨损后的更换成本都是很高的。

所以人们就想到在轴与机体座孔之间增加一种容易更换成本较低的零部件，那就是轴瓦。

这样一来，要损坏的首先是轴瓦，也有专家称轴瓦是“电路中的保险丝”，当电路短路或者负荷增大时，首先烧坏的是保险丝。

2.轴瓦的失效分析轴瓦是易损零部件，其正常的失效为磨损时效，当轴瓦工作时间过久，轴与瓦之间的间隙经过磨损后超过了极限，即轴瓦磨损的已经不能工作了，此时轴瓦的磨损寿命已达到设计寿命，这就是轴瓦失效1.拉伤特征：表面粗糙，有沟槽，变色原因：基友不清洁，进入灰尘和杂质（多半是铁末和砂粒）却又是轴承处于半干摩擦频繁冷启动2.咬粘（胶合）特征：表面有明显而不规则的材料迁移，粗糙有深的划痕，还可能有过热相信原因：在润滑油膜破裂或缺油的状态下启动运行，（如机油选用不当或和瓦间隙过小等）打的摩擦因数导致产生大量的摩擦热，轴承温度身高，出现咬粘，当粘附严重，轴径转动的动力不再能剪切开粘结点时，将是轴径运动终止，俗称：“抱轴”，轴承彻底损坏。

3.异响特征：车辆运转时有踏踏声响原因：轴径与轴瓦润滑不良（如机油变质或机油泵压力低等）过度磨损造成间隙过大运转时冲击产生噪音频繁的更换轴瓦除了对主轴的伤害外，对于机体本身也是非常不利的。

因此我们要采取一系列措施来延长轴瓦的寿命。

3.如何提高轴瓦性能与寿命目前市场上有两种工艺可以解决并别人们熟知予以应用。

即电镀法和自润滑涂层新技术即：3io-轴瓦GFZ减摩涂层。

电镀：随着我国高速、高载荷增压强化的柴油机的生产,要求轴瓦镀层抗疲劳能力、耐磨性和耐腐蚀性越来越高。

随之而来的我国轴瓦电镀生产也从原来的二元电镀,发展到三元电镀,进而发展成四元电镀。

现在四元电镀轴瓦已大量应用在300马力以上的高速重载柴油机上,表现出极优的性能电镀的作用：电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用该薄层其中较软的锡镀层应该可以减少瓦背与轴孔的空气间隙，改善轴瓦的散热及承载能力。

轴瓦在发动机内起到的作用曲柄连杆机构(图1-1)一、曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。

它由机体、活塞连杆、主轴、连杆瓦和曲轴飞轮等组成。

在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力，而轴瓦最终承受最大负荷。

在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

二、活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，如图2-1。

连杆工作时，承受活塞顶部气体压力和惯性力的作用，而这些力的大小和方向都是周期性变化的。

因此，连杆受到的是压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。

这就要求连杆强度高，刚度大，重量轻。

连杆一般都采用中碳钢或合金钢经模锻或辊锻而成，然后经机加工和热处理，连杆分为三个部分：即连杆小头１，连杆杆身2和连杆大头3(包括连杆盖)。

连杆小头与活塞销相连。

对全浮式活塞销，由于工作时小头孔与活塞销之间有相对运动，所以常常在连杆小头孔中压入减磨的青铜衬套。

为了润滑活塞销与衬套，在小头和衬套上铣有油槽或钻有油孔以收集发动机运转时飞溅上来的润滑油并用以润滑。

平分--分面与连杆杆身轴线垂直（图2-2），汽油机多采用这种连杆。

因为，一般汽油机连杆大头的横向尺寸都小于气缸直径，可以方便地通过气缸进行拆装，故常采用平切口连杆。

斜分--分面与连杆杆身轴线成30～60°夹角。

柴油机多采用这种连杆。

因为，柴油机压缩比大，受力较大，曲轴的连杆轴颈较粗，相应的连杆大头尺寸往往超过了气缸直径，为了使连杆大头能通过气缸，便于拆装，一般都采用斜切口，最常见的是45°夹角。

连杆盖和连杆大头用连杆螺栓连在一起，连杆螺栓在工作中承受很大的冲击力，若折断或松脱，将造成严重事故。

为此，连杆螺栓都采用优质合金钢，并精加工和热处理特制而成。

安装连杆盖拧紧连杆螺栓螺母时，要用扭力板手分2～3次交替均匀地拧紧到规定的扭矩，拧紧后还应可靠的锁紧。

发动机轴瓦常见损伤原因分析来源：农机使用与维修??作者：佚名??2014-09-16 08:57:46发动机上的主轴瓦与连杆瓦是发动机上精密零件之一，但随着运转时间的增加，轴瓦会出现疲劳剥落、机械损伤和烧瓦等，不仅会影响发动机的正常工作，同时也大大降低轴瓦的使用寿命。

对轴瓦的常见损伤要具体情况具体分析，排除故障隐患，延长其使用寿命以保证发动机正常工作。

一、烧瓦烧瓦是指曲轴的主轴颈与轴瓦之间，或连杆轴颈与连杆瓦间因缺少机油润滑，或间隙过小而使油膜破裂，轴瓦和轴颈表面直接接触，发生干摩擦而引起薪着甚至咬死的现象。

1．原因（1）缺油。

机油泵失效，机油压力不足；机油道堵塞，集滤器或滤清器过脏、堵塞，旁通阀失效；轴瓦装配过紧或轴瓦过短，轴承座转动，将油道堵塞等，造成轴瓦缺少润滑油而发生烧瓦。

（2）轴瓦与轴颈配合间隙过大，油膜压力小；配合间隙过小，或轴瓦凸起过高，瓦口处合金变形，工作中两摩擦表面直接接触的面积远大于规定值，使摩擦热急剧升高等而使轴瓦烧毁。

（3）曲轴轴颈圆度和圆柱度超过允差，不能形成油膜。

（4）曲轴弯曲或主轴承孔不同心度过大。

（5）发动机长期超负荷工作，发动机过热。

（6）装配时表面没有涂抹润滑油。

2．排除方法烧瓦后，必须更换轴瓦和修磨曲轴轴颈。

并应检查曲轴的弯曲、连杆的弯曲和机体曲轴主轴承座孔的同心度。

若超过允许值，应进行校正和修理。

3．预防就是从引起烧瓦的原因着手，保证润滑工作良好，严格遵守技术标准和操作规定去装配轴瓦。

二、轴瓦工作表面合金脱落柴油机运行一段时间后，在曲轴轴颈和轴瓦表面形成圆周形沟槽纹状，机油里附有一定数量的粉状轴瓦合金、其他种类金属和非金属杂物。

1．原因（1）机油不清洁。

柴油机气缸体、曲轴等零件在加工过程中，金属屑等遗留在气缸体、曲轴、机油泵、油道孔中，气缸体内壁上，装配前未被彻底清洗掉的金属屑、型砂及装配时未清洗干净而残留在柴油机内部的粉尘、杂质等。

（2）轴颈表面粗糙度差，或未按规范要求进行磨合，磨合期间高速重载，使轴瓦表面被拉伤。

燃机轴瓦讲解解读燃机转子支撑⏹三点支撑⏹#1轴瓦(#1轴颈轴承、主推力瓦和副推力瓦⏹#2轴瓦(椭圆瓦⏹#3轴瓦(可倾瓦PG9171E燃气轮机轴瓦发电机转子支撑⏹二点支撑⏹#4轴瓦(可倾瓦⏹#5轴瓦(可倾瓦PG9171E燃气轮机轴瓦椭圆轴瓦工作原理⏹椭圆轴瓦内孔是椭圆形孔,以增加轴颈高速稳定性⏹椭圆轴瓦在轴颈旋转时产生楔形油膜区,油膜厚度随着轴颈与轴瓦偏心增加而增加,油膜高压区在轴颈上附加载荷,使轴颈趋于稳定⏹椭圆轴瓦内径大于轴颈直径.由于滑油粘性,轴颈旋转时将椭圆轴瓦左右两侧水平中分面进油沟槽(沟槽轴向通滑油带入轴承内表面,在椭圆轴瓦底部和上部形成楔形油膜,底部油膜承受转子向下重力,上部油膜承受转子向上作用力PG9171E燃气轮机轴瓦椭圆轴瓦润滑⏹滑油从轴承座管口进入轴瓦外径周围环形空间⏹滑油从轴瓦水平中分面左右两侧轴向不开通进油沟槽同时流入轴承内表面,轴颈旋转时(逆时针方向旋转时左侧进油口在轴瓦和轴颈上部处形成楔形油膜,右侧进油口在轴瓦和轴颈下部间隙处形成楔形油膜,将干摩擦转化为油膜润滑⏹滑油沿圆周旋转运动,同时沿轴向轴承间隙流出轴承PG9171E燃气轮机轴瓦椭圆轴瓦加工⏹轴瓦内径加工将垫片放置在上下半瓦接缝处,加工圆柱形瓦体内径(内径上有多道燕尾槽或螺纹槽,抽去垫片,内径即为椭圆形;在内径上离心浇注巴氏合金,在上下半瓦接缝处重新放置垫片,将轴瓦内径重新加工到规定尺寸⏹轴瓦外径加工轴瓦外径加工时未放置垫片,因此外表面是圆柱形⏹附着层检查用KRAUTKRAMER USK 7D 装置以5MHz频率超声波对巴氏合金和瓦体结合面进行NDT 检查,附着层粘附性检查结果符合GE公司ISO4386规范PG9171E燃气轮机轴瓦椭圆轴瓦检查规范⏹检查椭圆轴瓦巴氏合金表面是否有裂纹、刮磨、刻痕、外来杂物、凹痕、剥落、高低不平斑点和不正常过度磨损等.刮伤或凹痕深度不超过0.127mm,直径不超过2.54mm,轴向延伸宽度不超过轴承宽度1/3⏹磨损面积小于轴瓦下半部面积5%⏹正常抛光区域(低速盘车或减速条件下形成位于轴瓦底部中心线,且向轴瓦整个宽度方向延伸,其余不正常磨损(下半瓦偏磨和上半瓦磨损必须查找原因⏹测量轴瓦前后两端水平和垂直方向尺寸;测量轴瓦所在轴颈前后两端水平和垂直方向尺寸;测量轴瓦前后端顶部间隙和两侧间隙,计算轴瓦倾斜度是否(顶部间隙或两侧间隙/轴瓦宽度<0.1%PG9171E燃气轮机轴瓦#1轴瓦⏹#1轴瓦组件位于进气缸组件中心⏹由主推力轴瓦、副推力轴瓦、轴颈轴瓦、油浮动密封环、迷宫式密封和轴承箱组成⏹轴承箱两端迷宫式密封由压气机第五级抽气加压密封⏹推力瓦腔室前端浮动密封环和双迷宫式密封,作用是获取润滑油和限制密封空气进入滑油腔室PG9171E燃气轮机轴瓦#1轴瓦(续⏹#1轴颈轴承承担径向载荷⏹主推力瓦承担燃机基本负荷运行时轴向载荷,即向前载荷⏹副推力瓦承担燃机起停过程时轴向载荷,即向后载荷PG9171E燃气轮机轴瓦#1轴瓦(续⏹轴瓦几何尺寸⏹轴瓦间隙⏹轴封间隙PG9171E燃气轮机轴瓦⏹#1轴瓦(续⏹推力间隙推力间隙规范:0.51-0.71mm压气机前短轴端面与IGV固定环间隙规范为2.92-3.16mmPG9171E燃气轮机轴瓦#1轴瓦(续⏹推力间隙调整方法燃机转子轴窜和轴向定位尺寸调整是通过增减主、副推力瓦调整垫片厚度来实现若将燃机转子实测轴窜记为F,规范值记为F0;实测压气机前短轴端面与IGV固定环间隙记为C,规范值记为C0主推力瓦垫片需调整厚度为∆A:∆A = C0 – C (1若(1式中∆A>0,加厚垫片;∆A<0,则减薄垫片PG9171E燃气轮机轴瓦#1轴瓦(续⏹推力间隙调整方法副推力瓦垫片需调整厚度为∆I:∆I =(F- F0+(C- C0(2若上式中∆I>0,加厚垫片;∆I<0,则减薄垫片(1、(2式是调整转子轴窜和轴向定位尺寸通用公式PG9171E燃气轮机轴瓦#2轴瓦⏹由压气机排气缸内缸支撑在其中心线上⏹位于压气机和透平之间一个加压密封空间内⏹轴承组件下半瓦支撑透平转子前短轴⏹轴承箱两端四个迷宫式密封PG9171E燃气轮机轴瓦#2轴瓦(续⏹轴瓦几何尺寸⏹轴瓦和轴封间隙检查⏹高压刷子气封间隙检查PG9171E燃气轮机轴瓦#3轴瓦⏹位于透平轴后端排气框架组件中心内⏹轴瓦组件由一个斜垫平底式轴瓦、5个迷宫式密封和一个轴承箱组成⏹斜垫平底式轴瓦由两个主要部件组成:垫块和固定环PG9171E燃气轮机轴瓦#3轴瓦(续⏹轴瓦几何尺寸⏹轴瓦和轴封间隙检查PG9171E燃气轮机轴瓦轴封⏹燃机轴颈表面润滑油通过三个轴承箱油封防止随轴离心飞出⏹迷宫式密封和油封组装在轴瓦组件两端⏹油封设计成两排密封,在其之间是环形空间,加压密封空气允许进入这些环形空间,从而防止了润滑油沿轴颈蔓延扩散.部分空气随着润滑油进入滑油箱,然后通过油气分离器排放PG9171E燃气轮机轴瓦发电机轴瓦(#4、#5轴瓦⏹可倾瓦⏹发电机磁中心。