曲軸的折斷常由最小裂紋處開(kāi)始,產(chǎn)生裂紋斷裂部位大部分出現(xiàn)在頭缸或末缸連桿軸頸圓角處與曲柄臂聯(lián)結(jié)部位。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,裂紋逐漸擴(kuò)大,到達(dá)一定程度時(shí)突然折斷。在折斷面上觀察時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)有褐色部分,這顯然是舊裂紋,光澤發(fā)亮組織才是發(fā)展到后來(lái)突然折斷的痕跡。實(shí)踐證明,軸頸表層縱向裂紋經(jīng)磨削后如果可以消除,還可繼續(xù)使用。而橫向裂紋在使用中由于受到較強(qiáng)的應(yīng)力作用,裂紋將會(huì)逐漸擴(kuò)大,當(dāng)發(fā)現(xiàn)這種裂紋時(shí)應(yīng)及時(shí)更換曲軸。
引起曲軸折斷的原因一般有以下幾種:
① 主軸承中心線的不同心,使曲軸受交變應(yīng)力而早期疲勞,導(dǎo)致曲軸發(fā)生折斷事故。
造成主軸承不同心的原因除了機(jī)件本身變形所引起的以外,往往還由于在維修裝配或刮瓦時(shí),主軸承座孔的不同心所致。
② 機(jī)油油路不通,軸與軸瓦之間干摩擦。
③ 大修磨曲軸時(shí),砂輪圓角修整不當(dāng),由于沒(méi)有正確的圓角半徑,易使曲軸圓角處產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,導(dǎo)致曲軸折斷。
④ 裝用有嚴(yán)重裂紋的曲軸。一般曲軸軸頸是經(jīng)過(guò)表面淬硬的,若主軸承的合金組織因發(fā)熱燒瓦而熔鑄在曲軸頸上,時(shí)間長(zhǎng)久后則曲軸頸易引起裂縫的產(chǎn)生。為避免這種情況發(fā)生,應(yīng)保證良好的潤(rùn)滑。
⑤ 曲軸軸心線偏移,使飛輪偏擺,在慣性力的作用下也易使曲軸產(chǎn)生疲勞折斷。
⑥ 飛輪連接螺栓松動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)曲軸發(fā)生抖動(dòng),失去平衡,長(zhǎng)時(shí)間后,曲軸極易由軸尾端折斷。
⑦ 長(zhǎng)期處于各缸點(diǎn)火不均的情況下運(yùn)轉(zhuǎn),因而各缸爆發(fā)力不一致,從而使曲軸各軸頸受力不均,當(dāng)曲軸遭到振動(dòng)撞擊之后,也可能引起斷軸的故障。
⑧ 主軸瓦或連桿瓦的裝配間隙過(guò)大或合金脫落,引起沖擊載荷加大,當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)之后,產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象,或機(jī)器經(jīng)常發(fā)生“飛車(chē)”現(xiàn)象,造成受力過(guò)度,時(shí)間長(zhǎng)久也能導(dǎo)致曲軸折斷。
⑨ 曲軸軸頸磨損嚴(yán)重時(shí),連桿軸頸或主軸頸的兩端易形成尖角,產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中,這樣就容易在尖角處產(chǎn)生裂紋,在工作中裂紋逐漸增大而導(dǎo)致曲軸折斷。
⑩ 曲軸的飛輪錐孔沒(méi)有很好地裝牢固,若兩者之間的貼合不是面接觸,而是形成線接觸,則當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),飛輪就會(huì)松動(dòng),造成曲軸和飛輪之間的沖擊。此時(shí),由于飛輪受到兩個(gè)方向的沖擊,必將使曲軸鍵槽兩側(cè)面很快出現(xiàn)裂紋,如繼續(xù)使用,裂紋會(huì)逐漸擴(kuò)大,必導(dǎo)致曲軸斷裂。