柴油發電機曲軸、凸輪軸和滾動軸承質量的檢驗方法
發布時間：2024-05-18 點擊：101
柴油發電機的軸類零件質量的檢驗方法
柴油發電機組曲軸、凸輪軸和水泵軸等均屬于軸類零件。軸類零件在工作中的常見故障有彎曲、磨損及斷裂等。軸類零部件在檢修中常用的檢驗方法如下：
1、軸類零件彎曲的檢驗
柴油發電機組上較貴重的曲軸和凸輪軸產生彎曲后，一般要在“v”形鐵架上，用千分表進行測量。測量方法如下：先將曲軸擦洗干凈，然后把曲軸的第一、四和第七道主軸頸放置在v形鐵上，使千分表測量觸頭分別與其余各道主軸頸接觸，然后慢慢轉動曲軸一周，這時千分表上最大和最小讀數之差即為該曲軸徑向圓跳動誤差，也說明曲軸彎曲變形的程度。對于長度較短而又不貴重的軸，如水泵軸，可直接放在平臺上采用滾動的方法進行檢驗。
（1）曲軸檢測
發動機曲軸是發動機中非常重要的零部件之一，用于將活塞和連桿傳來的氣體力轉變為轉矩輸出，以驅動與其相連的動力工具，如飛輪和前端皮帶輪等，此外還驅動發動機本身的配氣機構及其各種運動附件。因此可以說曲軸的旋轉是發動機的動力源，也是整個機械系統的源動力。
發動機工作時，曲軸受到很大的氣體壓力和慣性力的作用，傳遞很大扭矩，同時曲軸受到拉、壓、彎、扭等周期性交變載荷的作用，因此這對曲軸的加工精度和裝配精度提出了很高的要求。其中曲軸主軸頸圓度及曲軸的同軸度精度是非常重要的加工精度之一，同時曲軸又裝配在發動機缸體上的軸承孔內，曲軸主軸頸圓度影響與軸承孔的裝配的間隙，曲軸的同軸度精度則影響整個發動機運行的平穩性。通常曲軸主軸頸的同軸度誤差應不大于0.05mm，誤差較大稱之為曲軸彎曲。
當曲軸同軸度超過誤差值，將加劇活塞連桿組和氣缸的磨損，同時影響潤滑油膜的間隙，進而加劇曲軸主軸頸與缸體上軸承孔的磨損，嚴重時會使曲軸疲勞折斷，造成發動機報廢。因此在研發試制階段或是批量生產階段(即曲軸裝配前)有必要對每一根發動機曲軸主軸頸圓度誤差和曲軸同軸度誤差進行檢測，保證合格后才能進行后續與缸體上的軸承孔裝配。以四缸直列發動機為例，曲軸五個檔的主軸頸與缸體上的五個軸承孔相互配合，這種配合間隙需要非常小，使發動機在高速運行過程中，曲軸主軸頸與缸體上的軸承孔之前形成潤滑油膜，這層油膜降低了曲軸的摩擦系數和機械損失，以提高發動機的工作效率，使整個發動機運行更加平穩。
圖1 曲軸檢測裝置示意圖
（2）凸輪軸檢測
① 檢查凸輪軸軸頸的磨損：
先把凸輪軸清洗干凈，然后直接用外徑千分尺測量凸輪和軸頸的磨損量。若磨損程度超出規定允許范圍，則應更換凸輪軸。
② 檢查凸輪軸軸頸與座孔的配合間隙：
用凸輪軸軸頸量表測量軸頸座孔的內徑，再用外徑千分尺測量相應的凸輪軸頸的直徑，二者的差即為配合間隙。所得的配合間隙應該在技術數據要求的范圍內；否則，應更換軸套或使用加大級別的軸套。
③ 凸輪軸彎曲度的檢查：
以兩端軸頸為支承點，放在:v型支架上，或者把凸輪軸放在車床的兩個頂針間，然后用千分尺的測頭抵住軸頸，再慢慢地轉動凸輪軸，觀察表讀數，記錄表針跳動的最大值和最小值，兩者之差即是彎曲度，如大于0.025mm,則應（冷態）校直或更換。
④ 凸輪軸軸頸磨損超過極限后，可以鍍鉻修復。修復后，必須保證每個軸頸與襯套之間的配合間隙。
⑤ 凸輪的工作表面應無脫落、凹坑、麻點或損傷。凸輪工作表面的磨損量不得大于0.15mm，超過時必須予以更換。
⑥ 檢查凸輪的升程：
凸輪軸的檢測定位方法見圖2，把千分尺的指針抵住凸輪軸的凸面上直接進行測量，當測量值大于允許值時應更換。
凸輪軸檢測裝置示意圖
2、磨損量的檢查
零部件磨損量的檢驗，一般使用外徑千分尺進行測量。若軸的磨損較均勻時，可以只檢查軸的外徑就可，但對于從外部表面看似不均勻的軸，還應檢查失圓和錐形度的程度。在軸
的同一截面上測量出最大和最小的直徑，兩者之差稱為失圓度；在同一縱截面上測量出最大直徑和最小直徑，兩者之差即是軸的錐形度。
3、零件產生裂紋和斷裂的檢查
當零部件出現的較大裂紋或斷裂時，一般用目視法就可查出；當出現用肉眼難以觀察的較小裂紋或斷裂時，可用浸油顯示法或磁力探傷法進行檢測。
4、滾動軸承質量的檢驗方法
滾珠軸承和滾柱軸承統稱為滾動軸承。它由外圈、內圈、滾動體（滾柱或滾珠）和保持架組成。滾動軸承中的滾動體與滾道由于經常處在高速、重載和交變載荷的情況下工作而易產生嚴重磨損、破裂、金屬剝落和燒蝕等故障現象。滾動軸承的檢驗一般采用外觀檢查、空轉試驗和間隙測量等方法進行檢驗。
（1）外觀檢查
在目視檢查中若發現軸承變色或有凹痕、擦傷、裂紋、金屬剝落、大量黑點，保持架有裂紋、折斷、缺少鉚釘、鉚釘松動、嚴重磨損或滾輪體自行掉出等現象時，應更換新軸承。若發現軸承上有少量腐蝕性黑斑點，保持架有輕微缺陷且不影響軸承轉動時，可繼續使用。
（2）空轉試驗
用手插入軸承內圈，然后再用另一只手撥動軸承外圈使之旋轉。若在旋轉過程中有卡滯現象、噪聲較大和曠動量過大時，應更換新軸承；若旋轉靈活、均勻且無噪聲時，則說明軸承工作良好。
（3）間隙測量
滾動軸承若磨損較嚴重時，可使用百分表檢測其徑向間隙和軸向間隙。檢測軸承的徑向間隙時，首先要找一個平臺，然后將軸承放在平臺上，一只手壓緊軸承內圈，另一只手往復推動內圈，這時指計所指示的最大值與最小值之差，即為軸承的徑向間隙。在一般情況下，軸承的徑向間隙應在0.10～0.15mm之間。檢測軸承的軸向間隙時，首先要將軸承外圈放置在兩個大、小相等的墊塊上，并使軸承的內圈處于懸空位置，然后在軸承內圈上放置一塊平板，再將百分表的測量頭抵在平板的中央位置，上、下移動軸承內圈，這時，百分表所指示的最大值與最小值之間的差，即為軸承的軸向間隙。在一般情況下，軸承的軸向間隙應在0.25～0.30mm范圍內。
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1、軸類零件彎曲的檢驗
柴油發電機組上較貴重的曲軸和凸輪軸產生彎曲后，一般要在“v”形鐵架上，用千分表進行測量。測量方法如下：先將曲軸擦洗干凈，然后把曲軸的第一、四和第七道主軸頸放置在v形鐵上，使千分表測量觸頭分別與其余各道主軸頸接觸，然后慢慢轉動曲軸一周，這時千分表上最大和最小讀數之差即為該曲軸徑向圓跳動誤差，也說明曲軸彎曲變形的程度。對于長度較短而又不貴重的軸，如水泵軸，可直接放在平臺上采用滾動的方法進行檢驗。
（1）曲軸檢測
發動機曲軸是發動機中非常重要的零部件之一，用于將活塞和連桿傳來的氣體力轉變為轉矩輸出，以驅動與其相連的動力工具，如飛輪和前端皮帶輪等，此外還驅動發動機本身的配氣機構及其各種運動附件。因此可以說曲軸的旋轉是發動機的動力源，也是整個機械系統的源動力。
發動機工作時，曲軸受到很大的氣體壓力和慣性力的作用，傳遞很大扭矩，同時曲軸受到拉、壓、彎、扭等周期性交變載荷的作用，因此這對曲軸的加工精度和裝配精度提出了很高的要求。其中曲軸主軸頸圓度及曲軸的同軸度精度是非常重要的加工精度之一，同時曲軸又裝配在發動機缸體上的軸承孔內，曲軸主軸頸圓度影響與軸承孔的裝配的間隙，曲軸的同軸度精度則影響整個發動機運行的平穩性。通常曲軸主軸頸的同軸度誤差應不大于0.05mm，誤差較大稱之為曲軸彎曲。
當曲軸同軸度超過誤差值，將加劇活塞連桿組和氣缸的磨損，同時影響潤滑油膜的間隙，進而加劇曲軸主軸頸與缸體上軸承孔的磨損，嚴重時會使曲軸疲勞折斷，造成發動機報廢。因此在研發試制階段或是批量生產階段(即曲軸裝配前)有必要對每一根發動機曲軸主軸頸圓度誤差和曲軸同軸度誤差進行檢測，保證合格后才能進行后續與缸體上的軸承孔裝配。以四缸直列發動機為例，曲軸五個檔的主軸頸與缸體上的五個軸承孔相互配合，這種配合間隙需要非常小，使發動機在高速運行過程中，曲軸主軸頸與缸體上的軸承孔之前形成潤滑油膜，這層油膜降低了曲軸的摩擦系數和機械損失，以提高發動機的工作效率，使整個發動機運行更加平穩。
圖1 曲軸檢測裝置示意圖
（2）凸輪軸檢測
① 檢查凸輪軸軸頸的磨損：
先把凸輪軸清洗干凈，然后直接用外徑千分尺測量凸輪和軸頸的磨損量。若磨損程度超出規定允許范圍，則應更換凸輪軸。
② 檢查凸輪軸軸頸與座孔的配合間隙：
用凸輪軸軸頸量表測量軸頸座孔的內徑，再用外徑千分尺測量相應的凸輪軸頸的直徑，二者的差即為配合間隙。所得的配合間隙應該在技術數據要求的范圍內；否則，應更換軸套或使用加大級別的軸套。
③ 凸輪軸彎曲度的檢查：
以兩端軸頸為支承點，放在:v型支架上，或者把凸輪軸放在車床的兩個頂針間，然后用千分尺的測頭抵住軸頸，再慢慢地轉動凸輪軸，觀察表讀數，記錄表針跳動的最大值和最小值，兩者之差即是彎曲度，如大于0.025mm,則應（冷態）校直或更換。
④ 凸輪軸軸頸磨損超過極限后，可以鍍鉻修復。修復后，必須保證每個軸頸與襯套之間的配合間隙。
⑤ 凸輪的工作表面應無脫落、凹坑、麻點或損傷。凸輪工作表面的磨損量不得大于0.15mm，超過時必須予以更換。
⑥ 檢查凸輪的升程：
凸輪軸的檢測定位方法見圖2，把千分尺的指針抵住凸輪軸的凸面上直接進行測量，當測量值大于允許值時應更換。
凸輪軸檢測裝置示意圖
2、磨損量的檢查
零部件磨損量的檢驗，一般使用外徑千分尺進行測量。若軸的磨損較均勻時，可以只檢查軸的外徑就可，但對于從外部表面看似不均勻的軸，還應檢查失圓和錐形度的程度。在軸
的同一截面上測量出最大和最小的直徑，兩者之差稱為失圓度；在同一縱截面上測量出最大直徑和最小直徑，兩者之差即是軸的錐形度。
3、零件產生裂紋和斷裂的檢查
當零部件出現的較大裂紋或斷裂時，一般用目視法就可查出；當出現用肉眼難以觀察的較小裂紋或斷裂時，可用浸油顯示法或磁力探傷法進行檢測。
4、滾動軸承質量的檢驗方法
滾珠軸承和滾柱軸承統稱為滾動軸承。它由外圈、內圈、滾動體（滾柱或滾珠）和保持架組成。滾動軸承中的滾動體與滾道由于經常處在高速、重載和交變載荷的情況下工作而易產生嚴重磨損、破裂、金屬剝落和燒蝕等故障現象。滾動軸承的檢驗一般采用外觀檢查、空轉試驗和間隙測量等方法進行檢驗。
（1）外觀檢查
在目視檢查中若發現軸承變色或有凹痕、擦傷、裂紋、金屬剝落、大量黑點，保持架有裂紋、折斷、缺少鉚釘、鉚釘松動、嚴重磨損或滾輪體自行掉出等現象時，應更換新軸承。若發現軸承上有少量腐蝕性黑斑點，保持架有輕微缺陷且不影響軸承轉動時，可繼續使用。
（2）空轉試驗
用手插入軸承內圈，然后再用另一只手撥動軸承外圈使之旋轉。若在旋轉過程中有卡滯現象、噪聲較大和曠動量過大時，應更換新軸承；若旋轉靈活、均勻且無噪聲時，則說明軸承工作良好。
（3）間隙測量
滾動軸承若磨損較嚴重時，可使用百分表檢測其徑向間隙和軸向間隙。檢測軸承的徑向間隙時，首先要找一個平臺，然后將軸承放在平臺上，一只手壓緊軸承內圈，另一只手往復推動內圈，這時指計所指示的最大值與最小值之差，即為軸承的徑向間隙。在一般情況下，軸承的徑向間隙應在0.10～0.15mm之間。檢測軸承的軸向間隙時，首先要將軸承外圈放置在兩個大、小相等的墊塊上，并使軸承的內圈處于懸空位置，然后在軸承內圈上放置一塊平板，再將百分表的測量頭抵在平板的中央位置，上、下移動軸承內圈，這時，百分表所指示的最大值與最小值之間的差，即為軸承的軸向間隙。在一般情況下，軸承的軸向間隙應在0.25～0.30mm范圍內。
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