曲軸的作用和工作條件
發布時間：2023-09-16 點擊：237
柴油發電機組曲軸的分類、作用和工作條件
曲軸飛輪組的功用是將活塞連桿組傳來的力轉變成扭矩，從軸上輸出機械功，同時驅動柴油發電機各機構及輔助系統，克服非做功沖程的阻力，還可儲存和釋放能量，使柴油發電機運轉平穩。它主要由曲軸、飛輪及扭轉減振器等組成。
1、曲軸的功用、工作條件及制造方法
（1）作用
曲軸的功用是將氣體壓力轉變為扭矩輸出，以驅動與其相連的動力裝置。此外，它還要驅動柴油發電機本身的配氣機構及各種附件，如噴油泵、水泵和冷卻風扇等。
（2）工作條件
曲軸在工作時，由于承受很高的氣體力、往復慣性力、離心力及其力矩的作用，因此曲軸內部產生沖擊性的交變應力（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉），并易產生扭轉振動，從而引起曲軸的疲勞破壞。另外由于各軸頸在很高的壓力下作高速轉動，使軸頸與軸承磨損嚴重，所以，對曲軸的要求是：耐疲勞、耐沖擊；有足夠的強度和剛度；軸頸表面的耐磨性好并經常保持良好的潤滑狀態多靜平衡與動平衡要好；在使用轉速范圍內不能產生扭轉振動；安裝固定可靠并加以軸向定位或限制軸向位移。
（3）制造方法
曲軸毛坯制造采用鑄造和鍛造兩種方法。
鍛造曲軸主要用于強化程度高的柴油發電機，這類曲軸一般采用強度極限和屈服極限較高的合金鋼（如40cr、35crmo等）或中碳鋼（如45號鋼）制造：造曲軸廣泛應用于中小功率柴油發電機，通常采用高強度球墨鑄鐵鑄造，其優占：過方，成本低；能夠鑄出合理的結構形狀；對扭轉振動的阻尼作用優于鋼材。
2、曲軸的分類
（1）曲軸按各組成部分的連接情況，可分為組合式曲軸和整體式曲軸兩種。
①組合式曲軸
即將曲軸分成若干部分，分別制造與加工，然后組裝成一個整體：其優點是加工方便，便于產品系列化。缺點是拆裝不方便，組裝質量不易保證，重量大，成本高，采用滾動軸承，噪聲大，難以適應高轉速。
②整體式曲軸
即曲軸的各組成部分鑄（或鍛）造在一根曲軸毛坯上。其優點是結構簡單緊湊、強度及剛度好、重量輕、成本低。
（2）按照曲軸主軸頸數目，可分為全支承曲軸和非全支承曲軸。
①全支承曲軸
即是在任兩個相鄰曲拐之間都設有主軸頸的曲軸。其主軸頸總數比連桿軸數多一個。這種曲軸的優點是曲軸的剛度大，主軸承負荷輕。其缺點是柴油發電機軸向尺寸加長。
②非全支承曲軸
主軸頸總數等于或少于連桿軸頸數，其優點是尺寸小、結構簡單、緊湊。缺點是剛度和強度較差，主軸承負荷較重。柴油機因負荷較重，一般多采用全支承曲軸。非全支承曲軸多用于負荷較輕的柴油發電機。
3、曲軸和主軸瓦零件圖
表01 曲軸和主軸瓦 crankshaft main bearing bp 4010 bp 4016 bp 4026
級別
lv
零件號
part number
圖上標號
ref no
零件名稱part name
數量
req
備注
remarks
中文
英文
02
3418910
曲軸總成
crankshaft
1
03
206904
3
半圓鍵
key,woodruff
1
03
207259
2
曲軸齒輪
gear,crankshft
1
03
3418898
1
曲軸
crankshaft
1
02
ar12270
主軸瓦組
shell,main bearin
1
標準
03
205112
9
止推軸承
bearing,thrust
4
03
205140
4
主軸瓦
bearing,main
5
第2 3 4 5 6上瓦
03
205150
5
主軸瓦
bearing,main
5
第2 3 4 5 6下瓦
03
205160
6
主軸瓦
bearing,main
2
第1 7下瓦
03
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1、曲軸的功用、工作條件及制造方法
（1）作用
曲軸的功用是將氣體壓力轉變為扭矩輸出，以驅動與其相連的動力裝置。此外，它還要驅動柴油發電機本身的配氣機構及各種附件，如噴油泵、水泵和冷卻風扇等。
（2）工作條件
曲軸在工作時，由于承受很高的氣體力、往復慣性力、離心力及其力矩的作用，因此曲軸內部產生沖擊性的交變應力（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉），并易產生扭轉振動，從而引起曲軸的疲勞破壞。另外由于各軸頸在很高的壓力下作高速轉動，使軸頸與軸承磨損嚴重，所以，對曲軸的要求是：耐疲勞、耐沖擊；有足夠的強度和剛度；軸頸表面的耐磨性好并經常保持良好的潤滑狀態多靜平衡與動平衡要好；在使用轉速范圍內不能產生扭轉振動；安裝固定可靠并加以軸向定位或限制軸向位移。
（3）制造方法
曲軸毛坯制造采用鑄造和鍛造兩種方法。
鍛造曲軸主要用于強化程度高的柴油發電機，這類曲軸一般采用強度極限和屈服極限較高的合金鋼（如40cr、35crmo等）或中碳鋼（如45號鋼）制造：造曲軸廣泛應用于中小功率柴油發電機，通常采用高強度球墨鑄鐵鑄造，其優占：過方，成本低；能夠鑄出合理的結構形狀；對扭轉振動的阻尼作用優于鋼材。
2、曲軸的分類
（1）曲軸按各組成部分的連接情況，可分為組合式曲軸和整體式曲軸兩種。
①組合式曲軸
即將曲軸分成若干部分，分別制造與加工，然后組裝成一個整體：其優點是加工方便，便于產品系列化。缺點是拆裝不方便，組裝質量不易保證，重量大，成本高，采用滾動軸承，噪聲大，難以適應高轉速。
②整體式曲軸
即曲軸的各組成部分鑄（或鍛）造在一根曲軸毛坯上。其優點是結構簡單緊湊、強度及剛度好、重量輕、成本低。
（2）按照曲軸主軸頸數目，可分為全支承曲軸和非全支承曲軸。
①全支承曲軸
即是在任兩個相鄰曲拐之間都設有主軸頸的曲軸。其主軸頸總數比連桿軸數多一個。這種曲軸的優點是曲軸的剛度大，主軸承負荷輕。其缺點是柴油發電機軸向尺寸加長。
②非全支承曲軸
主軸頸總數等于或少于連桿軸頸數，其優點是尺寸小、結構簡單、緊湊。缺點是剛度和強度較差，主軸承負荷較重。柴油機因負荷較重，一般多采用全支承曲軸。非全支承曲軸多用于負荷較輕的柴油發電機。
3、曲軸和主軸瓦零件圖
表01 曲軸和主軸瓦 crankshaft main bearing bp 4010 bp 4016 bp 4026
級別
lv
零件號
part number
圖上標號
ref no
零件名稱part name
數量
req
備注
remarks
中文
英文
02
3418910
曲軸總成
crankshaft
1
03
206904
3
半圓鍵
key,woodruff
1
03
207259
2
曲軸齒輪
gear,crankshft
1
03
3418898
1
曲軸
crankshaft
1
02
ar12270
主軸瓦組
shell,main bearin
1
標準
03
205112
9
止推軸承
bearing,thrust
4
03
205140
4
主軸瓦
bearing,main
5
第2 3 4 5 6上瓦
03
205150
5
主軸瓦
bearing,main
5
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