492C小型高速柴油机曲轴断裂问题的研究

<正> 492C小型高速柴油机是在492Q汽油机的基础上进行设计的,缸径92毫米,冲程92毫米,额定功率65—70马力,转速3600转/分。492C的曲轴结构与492Q的完全相同,其结构见图1。曲柄臂1、8只有17毫米,曲柄臂2、3、4、5、6、7厚度为20毫米。曲柄臂宽度90毫米,曲轴重叠度15毫米。曲轴材料为45号钢(GB699-65)和40Cr合金结构钢。由于柴油机的最大爆发压力提高较多,故在样机试验中曾发生曲轴断裂和裂纹。由曲轴的断口可以看出,疲劳线很明显,裂源在1拐轴颈过渡圆角处,基本成45°折断曲柄臂。其他轴颈过渡圆角处也产生微小裂纹,属弯曲疲劳破坏。     

汽车曲轴断裂的修复

1故障部位 曲轴断裂多发生在曲轴连杆轴颈上,从轴上油孔沿45°方向至轴颈圆角处出现裂纹,严重者折断.     

基于子模型方法的曲轴强度分析

发动机曲轴的破坏形式主要为圆角部位的疲劳失效,为减小计算规模,提高分析效率,文章对某直列4缸发动机曲轴系建立多体动力学模型,计算曲轴的动态载荷谱,使用圆角子模型完成曲轴强度分析。计算表明,曲轴最薄弱部位于第8曲柄臂相连的曲柄销圆角,其疲劳安全系数为1．471。采用圆角子模型方法可以快速高效完成发动机曲轴的强度计算.     

问与答

１柴油机曲轴光（修）磨后为什么容易发生断裂？ 曲轴光磨后，曲轴颈的直径减小，刚度变弱，曲轴断裂的可能性增大，特别是因轴瓦烧蚀而光磨的曲轴，其内部材质由于承受过高温而发生金相组织变化，曲轴的刚度和使用强度成倍降低，断裂的可能性也就更大。 ｂ．曲轴光磨时，如将轴颈与曲柄连接的过渡圆角磨成尖（直）角，造成应力集中，也会导致曲轴断裂。 ｃ． 氮化曲轴是绝对不允许光磨的，否则势必造成曲轴断裂。２玉柴 ６１０５ＱＣ型柴油机装用了玉柴 ６１０５ＱＡ型柴油机的曲轴会出现什么情况？ 玉柴 ６１０５ＱＡ型柴油机曲轴行程与活…     

日野ZM440型货车发动机曲轴易断裂的原因与预防

日野ZM440型货车（装备ED100型发动机），在行驶5万km后，出现发动机曲轴断裂的现象较多，且断裂部位大多在轴颈的圆角处。其主要原因是：发动机采用了螺旋进气道和废气涡轮增压器，发动机转速及平均有效压力较高；工作条件恶劣；选用的机油品质不符合要求或未按规定时间更换机油；在磨修后曲轴轴颈的圆角半径不符合要求。由此可见，为防止曲轴断裂，在使用装备ED100型发动机的日野货车时应采取以下预防措施。     

曲轴断裂的原因分析及预防措施

1曲轴常见的断裂部位 (1)通过相邻两轴颈的过渡圆角处,大多数曲轴都是此种形式.     

基于有限元的内燃机曲轴疲劳强度分析

内燃机曲轴轴颈的过渡圆角处是应力高度集中部位,是疲劳裂纹的最先形成位置,因此曲轴圆角是曲轴设计时需要重点关注的部位。文章采用NASTRAN软件对某发动机缸体进行模态缩减,利用EXCITE-PU软件进行动力学分析,再通过N-soft软件进行圆角的疲劳安全系数分析。结果表明,通过增加圆角半径的方式可以解决曲轴的断裂问题。     

砂芯放置冷铁对球铁曲轴弯曲疲劳强度的影响

为减轻后凝固的曲轴轴颈圆角外表层疏松等铸造缺陷，砂芯在轴颈圆角处放置冷铁，对曲轴做弯曲疲劳强度试验。结果表明，此方法提高了整根曲轴的承载能力。     

曲轴轴颈内凹圆角应力集中系数的评定

本文介绍了采用内凹圆角修复柴油机曲轴轴颈的方法,该方法可以使修复后的曲轴与原曲轴基本上具有相同的强度。同时还介绍了评定轴颈内凹圆角应力集中系数的计算方法,以及进行试验验证的结果。     

6130柴油机曲轴的弯曲应力分析(上)

一、前言遵照伟大领袖毛主席关于走自己工业发展道路的指示,为提高国产柴油机质量,几年来,我所在提高柴油机曲轴弯曲强度方面进行了一些工作,其中包括结构、工艺、疲劳试验等方面。在结构应力分析中,主要是改进单拐结构以提高曲轴弯曲静载与动载强度,并减轻曲轴重量、简化工艺。曲轴是发动机的主要承载零件之一,在使用中发生的曲轴断裂情况,暴露出曲轴在强度方面是存在问题的。再者为进一步改进柴油机的性能,采用低增压技术,提高功率指标、现有的曲轴也不能满足要求。因此各有关单位曾从不同的方面对曲轴强度问题进行过很多试验研究。国外对曲轴的强度问题已经进行了广泛深入的研究,如G·Stahl 针对薄柄臂的汽油机曲轴,就轴颈直径、柄臂宽度、厚度、过渡圆角半径、重迭度等结构参数对曲轴强度的影响     

曲轴圆角滚压强化

曲轴在工作时受力复杂,又承受交变力矩和扭矩。主轴颈与柄臂过渡圆角处产生应力集中。根据对曲轴进行动应力测量表明:当发动机处于最大扭矩工况时,在过渡圆角处的最大弯曲应力占80％,而扭转应力仅占20％。从曲轴断裂实例的统计分析,柄臂处的弯曲疲劳是它的主要破坏形式。滚压强化圆角能提高它的强度,而且又是一种比较合理而经济的工艺方法。     

创新的曲轴零件试验方法

曲轴是现代内燃机最重要的零件之一,它在运转中承受着复杂的机械负荷,曲轴轴颈的过渡圆角、润滑主轴颈和连杆轴颈的机油钻孔出口都是易引起振动断裂的危险部位。因此在制造过程中,对这些部位采取了成本较高的表面强化措施。为了能在尽可能接近实际负荷状况的运转强度试验中检验这些强化措施的效果,IABG公司已开发出一种新的曲轴试验方法。     

过渡圆度及重迭度对球铁曲轴弯曲疲劳强度的影响

为提高曲轴的弯曲疲劳强度，对曲轴进行了两方面的改进：一是加在了曲轴主轴颈及连杆轴颈的过渡圆角；二是在加大过渡圆角的基础上增大了曲轴主轴径。曲轴疲劳强度对比试验结果表明，这两种改进都增加了曲轴的承载能力。     

曲轴修理质量中的几个问题

针对曲轴修理加工中普遍存在的几个疑难问题，介绍了曲轴弯、扭校正方法及磨削轴颈的定位基准和夹紧力、轴颈及其油孔口边的抛光、圆角喷丸等方法。     

曲轴加工中的几个问题

为提高曲轴的加工质量，从轴颈油孔口边毛利的光整加工、轴颈的磨损及曲轴圆角喷丸强化方面进行了探讨。最后通过试验得出了毛去刺、减轻轴瓦早期磨损及提高曲轴疲劳强度和耐磨性的有效方法。     

曲轴加工中存在的几个问题

为提高曲轴的加工质量，从轴颈油孔口边毛刺的光整加工，轴颈的磨损及曲轴圆角喷丸强化方面进行了探讨。通过试验得出了去毛刺、减轻轴瓦早期磨损及提高曲轴抗疲劳强度和耐磨性的有效方法。     

基于三维有限元分析的KE495曲轴的改进设计

利用有限元法分析KE495发动机曲轴的内部应力分布状态,得出原曲轴结构的不合理之处。通过重新设计曲轴平衡重和轴颈过渡圆角,达到改进曲轴内部应力分布的目的。     

加工曲轴应重视的问题

为提高曲轴的加工质量,从轴颈油孔口边毛刺的光整加工、轴颈的磨削及曲轴圆角喷丸强化方面进行了探讨.最后通过试验得出了去毛刺、减轻轴瓦早期磨损及提高曲轴疲劳强度和耐磨性的有效方法.     

汽车曲轴圆角残余应力的X射线测定

曲轴是汽车发动机的最重要零件之一。随着近代汽车向高速、高压缩比发展,对汽车曲轴强度的要求也越来越高。曲轴的使用状况及其本身的结构特点,使曲轴的应力分布很不均匀。在曲轴的圆角上,由于应力集中而造成高出名义应力几倍的应力。一系列的应力分析结果和大量的曲轴使用断裂实例都说明,曲轴圆角是其疲劳破坏的危险部位。圆角部位的强度性能和质量好坏,是决定曲轴总体强度的关键。     

商用车柴油机曲轴疲劳断裂研究

针对商用车柴油机曲轴主轴颈及连杆轴颈疲劳断裂问题,本文对曲轴疲劳断裂的原因进行了全面分析,发现材料硬度不够是曲轴疲劳断裂的主要原因,采取相应的整改措施后,曲轴疲劳断裂问题得到解决。