曲轴的作用和工作条件
发布时间：2023-09-16 点击：235
柴油发电机组曲轴的分类、作用和工作条件
曲轴飞轮组的功用是将活塞连杆组传来的力转变成扭矩，从轴上输出机械功，同时驱动柴油发电机各机构及辅助系统，克服非做功冲程的阻力，还可储存和释放能量，使柴油发电机运转平稳。它主要由曲轴、飞轮及扭转减振器等组成。
1、曲轴的功用、工作条件及制造方法
（1）作用
曲轴的功用是将气体压力转变为扭矩输出，以驱动与其相连的动力装置。此外，它还要驱动柴油发电机本身的配气机构及各种附件，如喷油泵、水泵和冷却风扇等。
（2）工作条件
曲轴在工作时，由于承受很高的气体力、往复惯性力、离心力及其力矩的作用，因此曲轴内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转），并易产生扭转振动，从而引起曲轴的疲劳破坏。另外由于各轴颈在很高的压力下作高速转动，使轴颈与轴承磨损严重，所以，对曲轴的要求是：耐疲劳、耐冲击；有足够的强度和刚度；轴颈表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态多静平衡与动平衡要好；在使用转速范围内不能产生扭转振动；安装固定可靠并加以轴向定位或限制轴向位移。
（3）制造方法
曲轴毛坯制造采用铸造和锻造两种方法。
锻造曲轴主要用于强化程度高的柴油发电机，这类曲轴一般采用强度极限和屈服极限较高的合金钢（如40cr、35crmo等）或中碳钢（如45号钢）制造：造曲轴广泛应用于中小功率柴油发电机，通常采用高强度球墨铸铁铸造，其优占：过方，成本低；能够铸出合理的结构形状；对扭转振动的阻尼作用优于钢材。
2、曲轴的分类
（1）曲轴按各组成部分的连接情况，可分为组合式曲轴和整体式曲轴两种。
①组合式曲轴
即将曲轴分成若干部分，分别制造与加工，然后组装成一个整体：其优点是加工方便，便于产品系列化。缺点是拆装不方便，组装质量不易保证，重量大，成本高，采用滚动轴承，噪声大，难以适应高转速。
②整体式曲轴
即曲轴的各组成部分铸（或锻）造在一根曲轴毛坯上。其优点是结构简单紧凑、强度及刚度好、重量轻、成本低。
（2）按照曲轴主轴颈数目，可分为全支承曲轴和非全支承曲轴。
①全支承曲轴
即是在任两个相邻曲拐之间都设有主轴颈的曲轴。其主轴颈总数比连杆轴数多一个。这种曲轴的优点是曲轴的刚度大，主轴承负荷轻。其缺点是柴油发电机轴向尺寸加长。
②非全支承曲轴
主轴颈总数等于或少于连杆轴颈数，其优点是尺寸小、结构简单、紧凑。缺点是刚度和强度较差，主轴承负荷较重。柴油机因负荷较重，一般多采用全支承曲轴。非全支承曲轴多用于负荷较轻的柴油发电机。
3、曲轴和主轴瓦零件图
表01 曲轴和主轴瓦 crankshaft main bearing bp 4010 bp 4016 bp 4026
级别
lv
零件号
part number
图上标号
ref no
零件名称part name
数量
req
备注
remarks
中文
英文
02
3418910
曲轴总成
crankshaft
1
03
206904
3
半圆键
key,woodruff
1
03
207259
2
曲轴齿轮
gear,crankshft
1
03
3418898
1
曲轴
crankshaft
1
02
ar12270
主轴瓦组
shell,main bearin
1
标准
03
205112
9
止推轴承
bearing,thrust
4
03
205140
4
主轴瓦
bearing,main
5
第2 3 4 5 6上瓦
03
205150
5
主轴瓦
bearing,main
5
第2 3 4 5 6下瓦
03
205160
6
主轴瓦
bearing,main
2
第1 7下瓦
03
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（1）作用
曲轴的功用是将气体压力转变为扭矩输出，以驱动与其相连的动力装置。此外，它还要驱动柴油发电机本身的配气机构及各种附件，如喷油泵、水泵和冷却风扇等。
（2）工作条件
曲轴在工作时，由于承受很高的气体力、往复惯性力、离心力及其力矩的作用，因此曲轴内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转），并易产生扭转振动，从而引起曲轴的疲劳破坏。另外由于各轴颈在很高的压力下作高速转动，使轴颈与轴承磨损严重，所以，对曲轴的要求是：耐疲劳、耐冲击；有足够的强度和刚度；轴颈表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态多静平衡与动平衡要好；在使用转速范围内不能产生扭转振动；安装固定可靠并加以轴向定位或限制轴向位移。
（3）制造方法
曲轴毛坯制造采用铸造和锻造两种方法。
锻造曲轴主要用于强化程度高的柴油发电机，这类曲轴一般采用强度极限和屈服极限较高的合金钢（如40cr、35crmo等）或中碳钢（如45号钢）制造：造曲轴广泛应用于中小功率柴油发电机，通常采用高强度球墨铸铁铸造，其优占：过方，成本低；能够铸出合理的结构形状；对扭转振动的阻尼作用优于钢材。
2、曲轴的分类
（1）曲轴按各组成部分的连接情况，可分为组合式曲轴和整体式曲轴两种。
①组合式曲轴
即将曲轴分成若干部分，分别制造与加工，然后组装成一个整体：其优点是加工方便，便于产品系列化。缺点是拆装不方便，组装质量不易保证，重量大，成本高，采用滚动轴承，噪声大，难以适应高转速。
②整体式曲轴
即曲轴的各组成部分铸（或锻）造在一根曲轴毛坯上。其优点是结构简单紧凑、强度及刚度好、重量轻、成本低。
（2）按照曲轴主轴颈数目，可分为全支承曲轴和非全支承曲轴。
①全支承曲轴
即是在任两个相邻曲拐之间都设有主轴颈的曲轴。其主轴颈总数比连杆轴数多一个。这种曲轴的优点是曲轴的刚度大，主轴承负荷轻。其缺点是柴油发电机轴向尺寸加长。
②非全支承曲轴
主轴颈总数等于或少于连杆轴颈数，其优点是尺寸小、结构简单、紧凑。缺点是刚度和强度较差，主轴承负荷较重。柴油机因负荷较重，一般多采用全支承曲轴。非全支承曲轴多用于负荷较轻的柴油发电机。
3、曲轴和主轴瓦零件图
表01 曲轴和主轴瓦 crankshaft main bearing bp 4010 bp 4016 bp 4026
级别
lv
零件号
part number
图上标号
ref no
零件名称part name
数量
req
备注
remarks
中文
英文
02
3418910
曲轴总成
crankshaft
1
03
206904
3
半圆键
key,woodruff
1
03
207259
2
曲轴齿轮
gear,crankshft
1
03
3418898
1
曲轴
crankshaft
1
02
ar12270
主轴瓦组
shell,main bearin
1
标准
03
205112
9
止推轴承
bearing,thrust
4
03
205140
4
主轴瓦
bearing,main
5
第2 3 4 5 6上瓦
03
205150
5
主轴瓦
bearing,main
5
第2 3 4 5 6下瓦
03
205160
6
主轴瓦
bearing,main
2
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