曲轴径向和轴向间隙测量方法
发布时间：2024-03-15 点击：136
柴油发电机的曲轴径向和轴向间隙测量方法
曲轴是柴油发电机的重要机件，它的两个重要部位是主轴颈和连杆颈。运转时的游隙（称做工作游隙）的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响，从而影响到柴油发电机组的动力和经济性。因此，为了确定该数据的是否符合要求，应对曲轴的径向和轴向间隙进行有效测量。这两项指标其实就是指轴承在未安装于轴或轴承箱时，将其内圈或外圈的一方固定，然后便未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可分为径向游隙和轴向游隙。
一、曲轴结构与作用
1、作用
曲柄连杆机构（如图1所示）的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后产生的气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力。
（1）将气体的压力变为曲轴的转矩。
（2）将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。
（3） 把燃烧作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能力。
曲轴的作用是将柴油发电机活塞的往复直线运动，转换为旋转运动并输出。曲轴轴颈配有瓦片（即滑动轴承），其润滑条件要求很高。曲轴轴颈及轴瓦表面要求光滑、无损伤；轴瓦间隙是一项重要的装配参数，柴油发电机在装配前要进行间隙测量。
2、结构
曲轴由碳素结构钢或球墨铸铁制成（图1），它有两个重要部位：主轴颈和连杆颈。全支撑曲轴连杆轴颈数等于气缸数，主轴颈数比连杆轴颈多一个。如一台四缸柴油发电机，主轴颈有5道，连杆轴颈有4道。曲轴通过主轴颈安装在缸体上，连杆颈与连杆大端连接。
图1 柴油机曲柄连杆机构三维图
图2 曲轴结构示意图
二、曲轴径向间隙
1、测量曲轴各主轴颈尺寸
（1）测量前
应检查千分尺有无误差。其方法是：
①将校正杆和千分尺的端面擦拭干净，然后将校正杆放入千分尺两端之间。
②旋转活动套管使千分尺的端面与校正杆两端接近，再旋转棘轮，使两端与校正杆端接触，直至棘轮发出“咔咔”声。
③查看活动套管的前端边缘是否与固定套管的起始刻度线对齐，活动套管的“0”是否与固定套管的基准轴线对齐。若没有对齐，应予校正。
（2）测量
①测量时，端面和曲轴轴颈表面要清洁，千分尺两端口的轴线应与曲轴轴线垂直，如图3所示。
②当千分尺两端口接触到曲轴轴颈表面时，旋转棘轮发出声响为止。此时的读数即为该轴颈被测剖面的直径。对每一道轴颈要选多个剖面，并且在每个剖面上进行多点测量。在同一剖面上最大直径与最小直径之差的一半，即为该剖面的圆度误差。
③将一道轴颈中各剖面的圆度误差进行比较，最大者即为该轴颈的圆度误差。
④根据计算、对照，确定该曲轴修理尺寸和修理级别。
（3）测量位置图解
在油道孔与两边曲柄的中间位置（图4位置ⅰ和位置ⅱ）进行测量，两个平面a向和b向各测得一个尺寸，这样每个轴颈测得4个值。
图3 外径千分尺测量曲轴主轴颈尺寸
图4 曲轴主轴颈测量位置示意图
2、测量主轴承孔径
将外径干分尺调定在主轴颈最大值，然后固定于台虎钳上，校对内径量表。内径量表的安装、调零方法同气缸测量相同，不冉赘述。调表的要诀：插表到1，对表到2（这样便有1mm左右量程）。
3、测量各道轴瓦内径
将曲轴主轴承瓦片安装在缸体与曲轴箱座孔中，以250n·m（以n系列康明斯柴油发电机为例）的力矩拧紧。用内径千分尺测量各道轴瓦内径，如图5所示。主轴承测量如图6所示，在ⅰ和ⅱ两个平面进行，每个平面在a、b、c三个方向测得3个值，结果每个主轴承得到6个测量值。注意：一般带油槽的主轴瓦片是上瓦片，不带油槽的瓦片是下瓦片，不得装错。
图5 用内径千分尺测量各道轴瓦内径
图6 主轴承平面测量位置示意图
4、间隙计算
测得轴颈尺寸和轴瓦尺寸后，以轴颈最大值来计算轴承间隙，同时记录其值。检测出的轴瓦间隙最小值应大于下限值；最大值应小于上限值。如康明斯柴油发电机主轴承标准间隙值为0.095～0.163mm，如果测得间隙最小值小于0.095mm，或间隙最大值大于0.163mm，则都需要维修（换瓦片或修磨曲轴）。
二、曲轴轴向间隙
1、用塞尺测量曲轴轴向间隙
用塞尺直接测量曲轴止推轴承与间隙，测量时用撬棍前后拨动曲轴曲柄臂，塞尺所能塞进曲轴止推瓦片与曲轴止片之间的厚度即为曲轴轴向间隙。
2、用百分表测量曲轴轴向间隙
用百分表测量曲轴从一个极限位置移动到另一个极限位置的距离。
①把带磁力底座的百分表固定在发动机前面或者后面的缸体上；
②把百分表杆部平行于曲轴中心线放置，调整表针。
③前后撬动曲轴，观察百分表读数。其最大值与最小值之差即为此曲轴的。
3、调整方法
曲轴轴向间隙一般为0.05~0.20mm。如轴向间隙过小，会使机件膨胀而卡着轴向间隙过大，易形成轴向窜动。调整轴向间隙用更换或修整止推轴瓦或止推垫圈来进行调整。
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曲轴是柴油发电机的重要机件，它的两个重要部位是主轴颈和连杆颈。运转时的游隙（称做工作游隙）的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响，从而影响到柴油发电机组的动力和经济性。因此，为了确定该数据的是否符合要求，应对曲轴的径向和轴向间隙进行有效测量。这两项指标其实就是指轴承在未安装于轴或轴承箱时，将其内圈或外圈的一方固定，然后便未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可分为径向游隙和轴向游隙。
一、曲轴结构与作用
1、作用
曲柄连杆机构（如图1所示）的作用是提供燃烧场所，把燃料燃烧后产生的气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力。
（1）将气体的压力变为曲轴的转矩。
（2）将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。
（3） 把燃烧作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能力。
曲轴的作用是将柴油发电机活塞的往复直线运动，转换为旋转运动并输出。曲轴轴颈配有瓦片（即滑动轴承），其润滑条件要求很高。曲轴轴颈及轴瓦表面要求光滑、无损伤；轴瓦间隙是一项重要的装配参数，柴油发电机在装配前要进行间隙测量。
2、结构
曲轴由碳素结构钢或球墨铸铁制成（图1），它有两个重要部位：主轴颈和连杆颈。全支撑曲轴连杆轴颈数等于气缸数，主轴颈数比连杆轴颈多一个。如一台四缸柴油发电机，主轴颈有5道，连杆轴颈有4道。曲轴通过主轴颈安装在缸体上，连杆颈与连杆大端连接。
图1 柴油机曲柄连杆机构三维图
图2 曲轴结构示意图
二、曲轴径向间隙
1、测量曲轴各主轴颈尺寸
（1）测量前
应检查千分尺有无误差。其方法是：
①将校正杆和千分尺的端面擦拭干净，然后将校正杆放入千分尺两端之间。
②旋转活动套管使千分尺的端面与校正杆两端接近，再旋转棘轮，使两端与校正杆端接触，直至棘轮发出“咔咔”声。
③查看活动套管的前端边缘是否与固定套管的起始刻度线对齐，活动套管的“0”是否与固定套管的基准轴线对齐。若没有对齐，应予校正。
（2）测量
①测量时，端面和曲轴轴颈表面要清洁，千分尺两端口的轴线应与曲轴轴线垂直，如图3所示。
②当千分尺两端口接触到曲轴轴颈表面时，旋转棘轮发出声响为止。此时的读数即为该轴颈被测剖面的直径。对每一道轴颈要选多个剖面，并且在每个剖面上进行多点测量。在同一剖面上最大直径与最小直径之差的一半，即为该剖面的圆度误差。
③将一道轴颈中各剖面的圆度误差进行比较，最大者即为该轴颈的圆度误差。
④根据计算、对照，确定该曲轴修理尺寸和修理级别。
（3）测量位置图解
在油道孔与两边曲柄的中间位置（图4位置ⅰ和位置ⅱ）进行测量，两个平面a向和b向各测得一个尺寸，这样每个轴颈测得4个值。
图3 外径千分尺测量曲轴主轴颈尺寸
图4 曲轴主轴颈测量位置示意图
2、测量主轴承孔径
将外径干分尺调定在主轴颈最大值，然后固定于台虎钳上，校对内径量表。内径量表的安装、调零方法同气缸测量相同，不冉赘述。调表的要诀：插表到1，对表到2（这样便有1mm左右量程）。
3、测量各道轴瓦内径
将曲轴主轴承瓦片安装在缸体与曲轴箱座孔中，以250n·m（以n系列康明斯柴油发电机为例）的力矩拧紧。用内径千分尺测量各道轴瓦内径，如图5所示。主轴承测量如图6所示，在ⅰ和ⅱ两个平面进行，每个平面在a、b、c三个方向测得3个值，结果每个主轴承得到6个测量值。注意：一般带油槽的主轴瓦片是上瓦片，不带油槽的瓦片是下瓦片，不得装错。
图5 用内径千分尺测量各道轴瓦内径
图6 主轴承平面测量位置示意图
4、间隙计算
测得轴颈尺寸和轴瓦尺寸后，以轴颈最大值来计算轴承间隙，同时记录其值。检测出的轴瓦间隙最小值应大于下限值；最大值应小于上限值。如康明斯柴油发电机主轴承标准间隙值为0.095～0.163mm，如果测得间隙最小值小于0.095mm，或间隙最大值大于0.163mm，则都需要维修（换瓦片或修磨曲轴）。
二、曲轴轴向间隙
1、用塞尺测量曲轴轴向间隙
用塞尺直接测量曲轴止推轴承与间隙，测量时用撬棍前后拨动曲轴曲柄臂，塞尺所能塞进曲轴止推瓦片与曲轴止片之间的厚度即为曲轴轴向间隙。
2、用百分表测量曲轴轴向间隙
用百分表测量曲轴从一个极限位置移动到另一个极限位置的距离。
①把带磁力底座的百分表固定在发动机前面或者后面的缸体上；
②把百分表杆部平行于曲轴中心线放置，调整表针。
③前后撬动曲轴，观察百分表读数。其最大值与最小值之差即为此曲轴的。
3、调整方法
曲轴轴向间隙一般为0.05~0.20mm。如轴向间隙过小，会使机件膨胀而卡着轴向间隙过大，易形成轴向窜动。调整轴向间隙用更换或修整止推轴瓦或止推垫圈来进行调整。
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