結(jié)構(gòu)與組成

• 主軸頸：是曲軸的支撐部位，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承上，承擔(dān)著整個(gè)曲軸以及連桿傳來(lái)的力，并將其傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，保證曲軸的平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。

• 連桿軸頸：也叫曲柄銷，與連桿大頭相連，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，是承受活塞爆發(fā)力的關(guān)鍵部位。

• 曲柄：連接主軸頸和連桿軸頸，在曲軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中起到傳遞力和改變力的方向的作用。

• 前端軸：位于曲軸的前端，通常安裝有正時(shí)齒輪、皮帶輪或鏈輪等部件，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)、水泵、發(fā)電機(jī)等附件。

• 后端軸：在曲軸的后端，一般安裝有飛輪，飛輪的主要作用是儲(chǔ)存能量，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，利用其慣性來(lái)保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并通過(guò)與離合器或變矩器的連接，將動(dòng)力傳遞給傳動(dòng)系統(tǒng)。

材質(zhì)特性

• 高強(qiáng)度合金鋼：許多 Perkins 曲軸采用高強(qiáng)度合金鋼制造，如 42CrMo、35CrMo 等。這些合金鋼具有較高的強(qiáng)度和韌性，能夠承受發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中產(chǎn)生的巨大氣體壓力、慣性力和離心力，有效防止曲軸發(fā)生變形和斷裂。

• 球墨鑄鐵：部分 Perkins 曲軸也會(huì)選用球墨鑄鐵材質(zhì)。球墨鑄鐵具有良好的耐磨性、減震性和可加工性，成本相對(duì)較低，同時(shí)也能滿足一定的強(qiáng)度要求，適用于一些中小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)。

制造工藝

• 鍛造工藝：對(duì)于高強(qiáng)度合金鋼曲軸，通常采用鍛造的方法進(jìn)行制造。鍛造可以使金屬材料的內(nèi)部組織更加致密，提高曲軸的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)通過(guò)精確的模具設(shè)計(jì)和鍛造工藝控制，能夠保證曲軸的尺寸精度和形狀精度。

• 鑄造工藝：球墨鑄鐵曲軸則一般采用鑄造工藝生產(chǎn)。在鑄造過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制鐵水的成分、溫度和澆注工藝，以確保球墨鑄鐵的質(zhì)量和性能。同時(shí)，還會(huì)運(yùn)用先進(jìn)的造型技術(shù)和模具制造技術(shù)，提高曲軸的鑄造精度。

• 機(jī)械加工：無(wú)論是鍛造曲軸還是鑄造曲軸，在成型后都需要進(jìn)行大量的機(jī)械加工工序，如車削、銑削、磨削等，以精確加工出主軸頸、連桿軸頸、曲柄等各個(gè)部位的尺寸和表面粗糙度，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配要求。

• 熱處理：曲軸在制造過(guò)程中還需要進(jìn)行熱處理，如淬火、回火等，以提高曲軸的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，同時(shí)消除內(nèi)部應(yīng)力，提高曲軸的疲勞強(qiáng)度和使用壽命。

性能特點(diǎn)

• 高承載能力：Perkins 曲軸經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)格制造，能夠承受發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下產(chǎn)生的高負(fù)荷，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

• 良好的耐磨性：由于曲軸與連桿大頭、主軸承等部件之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)和摩擦，因此需要具備良好的耐磨性。Perkins 曲軸采用優(yōu)質(zhì)的材料和表面處理工藝，有效降低了磨損程度，延長(zhǎng)了使用壽命。

• 精確的動(dòng)平衡：為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的振動(dòng)和噪音，Perkins 曲軸在制造過(guò)程中會(huì)進(jìn)行精確的動(dòng)平衡調(diào)試，保證曲軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的平穩(wěn)性。

• 可靠性強(qiáng)：憑借其高品質(zhì)的材料、先進(jìn)的制造工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，Perkins 曲軸具有較高的可靠性，能夠在惡劣的工作環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的故障率。

常見故障及原因

• 磨損：長(zhǎng)期使用后，曲軸的主軸頸和連桿軸頸會(huì)出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致配合間隙增大，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。磨損的原因主要包括潤(rùn)滑不良、機(jī)油質(zhì)量差、活塞連桿組不平衡、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載等。

• 裂紋和斷裂：曲軸在承受巨大的交變應(yīng)力作用下，可能會(huì)出現(xiàn)裂紋甚至斷裂的情況。這可能是由于材料缺陷、制造工藝問(wèn)題、熱處理不當(dāng)、發(fā)動(dòng)機(jī)突然過(guò)載、曲軸受到?jīng)_擊等原因引起的。

• 變形：如果發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中受到異常的外力作用，或者曲軸的安裝不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致曲軸發(fā)生彎曲或扭曲變形，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

• 疲勞損壞：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)使用，曲軸的某些部位會(huì)因?yàn)槠诙霈F(xiàn)損壞，如連桿軸頸與曲柄的過(guò)渡圓角處等，這也是導(dǎo)致曲軸故障的常見原因之一 。