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柴油機(jī)滑動(dòng)軸承(軸瓦)的結(jié)構(gòu)與功用

2012-02-24

  汽車柴油機(jī)滑動(dòng)軸承有連桿襯套、連桿軸承、主軸承和曲軸止推軸承等。
  1、連桿軸承和主軸承
  連桿軸承和主軸承(圖1)均承受交變載荷和高速摩擦,因此軸承材料必須具有足夠的抗疲勞強(qiáng)度,而且要摩擦小、耐磨損和耐腐蝕。


圖1柴油機(jī)軸瓦

  連桿軸承和主軸承均由上、下兩片軸瓦對合而成。每一片軸瓦都是由鋼背和減摩合金層或鋼背、減摩合金層和軟鍍層構(gòu)成,前者稱為二層結(jié)構(gòu)軸瓦,后者稱三層結(jié)構(gòu)軸瓦。鋼背是軸瓦的基體,由1~3mm厚的低碳鋼板制造,以保證有較高的機(jī)械強(qiáng)度。在鋼背上澆鑄減摩合金層,減摩合金材料主要有白合金、銅基合金和鋁基合金。白合金也叫巴氏合金,應(yīng)用較多的錫基白合金減摩性好,但疲勞強(qiáng)度低,耐熱性差,溫度超過100℃硬度和強(qiáng)度均明顯下降,因此常用于負(fù)荷不大的汽油機(jī)。銅鉛合金的突出優(yōu)點(diǎn)是承載能力大,抗疲勞強(qiáng)度高,耐熱性好。但磨合性能和耐腐蝕性差。為了改善其磨合性和耐腐蝕性,通常在銅鉛合金表面電鍍一層軟金屬而成三層結(jié)構(gòu)軸瓦,多用于高強(qiáng)化的柴油機(jī)。鋁基合金包括鋁銻鎂合金、低錫鋁合金和高錫鋁合金。含錫20%以上的高錫鋁合金軸瓦因?yàn)橛休^好的承載能力、抗疲勞強(qiáng)度和減摩性能而被廣泛地用于汽油機(jī)和柴油機(jī)。軟鍍層是指在減摩合金層上電鍍一層錫或錫鉛合金,其主要作用是改善軸瓦的磨合性能并作為減摩合金層的保護(hù)層。
  軸瓦在自由狀態(tài)時(shí),兩個(gè)結(jié)合面外端的距離比軸承孔的直徑大,其差值稱為軸瓦的張開量。在裝配時(shí),軸瓦的圓周過盈變成徑向過盈,對軸承孔產(chǎn)生徑向壓力,使軸瓦緊密貼合在軸承孔內(nèi),以保證其良好的承載和導(dǎo)熱能力,提高軸瓦工作的可靠性和延長其使用壽命。
  2、曲軸止推軸瓦(片)
  汽車行駛時(shí)由于踩踏離合器而對曲軸施加軸向推力,使曲軸發(fā)生軸向竄動(dòng)。過大的軸向竄動(dòng)將影響活塞連桿組的正常工作和破壞正確的配氣定時(shí)和柴油機(jī)的噴油定時(shí)。為了保證曲軸軸向的正確定位,需裝設(shè)止推軸承,而且只能在一處設(shè)置止推軸承,以保證曲軸受熱膨脹時(shí)能自由伸長。曲軸止推軸承有翻邊軸瓦(圖2)、半圓環(huán)止推片(3)和止推軸承環(huán)3種形式。
  止推軸瓦(也稱翻邊軸瓦)是將軸瓦兩側(cè)翻邊作為止推面,在止推面上澆鑄減摩合金。軸瓦的止推面與曲軸止推面之間留有0.06~0.25mm的間隙,從而限制了曲軸軸向竄動(dòng)量。
  半圓環(huán)止推片一般為四片,上、下各兩片,分別安裝在機(jī)體和主軸承蓋上的淺槽中,用定位舌或定位銷定位,防止其轉(zhuǎn)動(dòng)。裝配時(shí),需將有減摩合金層的止推面朝向曲軸的止推面,不能裝反。止推軸承環(huán)為兩片止推圓環(huán),分別安裝在主軸承蓋的兩側(cè)。


圖2柴油機(jī)止推瓦


圖3柴油機(jī)軸瓦止推片