连杆修复与折断原因分析
王丽
发动机连杆上承担的负荷和应力之大,多数人是难以想象的,例如,在做功行程,连杆要承受4~5 t的压力。在一秒钟内,连杆还要改变上下运动的方向很多次。发动机曲轴每分钟转3000 r时,连杆每秒钟要改变上下运动的方向100次。加上发动机的加热和冷却循环过程,结果使连杆大端变形。因此,当一台发动机入厂进行全面的再生或者大修时,技工需要注意到上述问题。
一、连杆的修复
1连杆的伸长
连杆端孔的失圆,通常长轴是在垂直方向,伸长多数发生在端盖上。
2测量连杆大端内径
检查连杆大端孔径的圆度有几种方法:
(1)专用的连杆大端孔径测量仪。仪器的背面有两个固定的和一个浮动的销,浮动销根据被检查的连杆大端孔的具体尺寸可以调节。把仪表调整到适合于大端的孔后,绕内壁转动测量仪,表头指针就指示出其圆度。
(2)使用测微表测量大端的孔径。利用测微表测量大端孔径在垂直和水平方向的尺寸,其差即为圆度。
(3)使用内径千分表。用千分表测量大端的孔,取得一组数据,即可确定其直径和失圆情况。
测量大端尺寸之前,一定要按规定扭矩拧紧端盖,否则测量结果不准确。连杆大端孔伸长后,连杆轴承装上去后会失圆变形。
3连杆的修复
连杆大端失圆后的修复过程共分三步:
(1)把大端的孔缩小到略小于标准尺寸。连杆大端是由连杆体和端盖两部分组成的,从分隔面上去除一部分金属就缩小了垂直方向的尺寸。金属去除是要控制在最小限度,通常约为005 mm。要从连杆体和端盖上去除等量的金属。这是一项十分关键的工序,并需要精密仪器。不要用普通砂轮机或锉刀去磨或锉分隔面,那样会破坏连杆的垂直度。
(2)装上端盖,按规定扭矩拧紧。现在连杆大端孔径在垂直方向上比原台的小。
(3)珩磨(或铣削)内孔,恢复到出厂时的原始尺寸。同时还要求珩磨后的孔必须圆、平直,并且加工面具有合乎规定的光洁度。制造厂对新连杆的技术要求是:最大允许失圆和不柱度为00075 mm,允许尺寸误差不大于0025 mm,经过修复的连杆常常会高于上述要求。
有时经过修复的连杆,在分隔线处可能会有小部分区域光磨不到。通常这是无关紧要的,它对连杆轴承的寿命和承载能力没有影响。
4连杆的校正
连杆通常要检查它是否有弯扭现象,连杆弯扭会引起连杆轴承、活塞环、活塞销和活塞不正常的磨损和应力。检查连杆弯曲和扭曲通常是带着活塞一起进行的。如果是浮动式活塞销,就不需要安装活塞。
有时在连杆大小端都装上心轴利用测微表测量其弯曲和扭曲的程度。
弯扭的连杆通常利用校正棒进行校正,微量弯曲或扭曲的连杆可以校正。校正时,一定要使作用力作用在原弯曲点,以免形成双重弯曲。严重弯曲的连杆应当更换。
二、连杆折断原因分析
连杆折断可能发生在发动机寿命周期内的任何时候,但通常发生在早期。引起折断的原因有多种,下列原因是按发生次数的多寡顺序列出的:
1连杆螺栓未正确拧紧
多数连杆损坏是由于连杆螺栓拧得不紧或紧得过量所造成的。连杆螺栓须有预应力以消除折断的机会并把端盖固定在位。如果拧得过紧,螺栓常常会发生裂纹并从螺纹根部断开。如果拧得不紧,它在受力时会伸长,这样会使螺母松退,产生铰接作用,由于金属疲劳常常引起断裂。为了安全和发挥最大功效,卸下的连杆螺母不应再用,螺母每用一次就产生一些变形,增大连接的摩擦力,减小承载能力。因此,使用旧螺母,即使扭力扳手指示的是规定的扭矩值,但端盖实际紧度还是比规定值小。
2连杆大端孔失圆
当发动机在高转速下,大端孔的形状会伸缩变动,它可能引起连杆体产生弯曲应力和折断。
3由于轴承故障造成连杆折断
当连杆轴承开始出现敲击声时,连杆轴颈处的油压会极度降低。如果让发动机在这种情况下继续工作,就会使连杆端孔产生撞击,其结果通常是大端变形,随后断裂。
4压入的活塞销在销孔内咬死
活塞销咬死后,连杆就不能正常摆动,因而引起弯曲和折断,折断通常发生在紧靠销孔下面的位置处。
5连杆上有刻痕
连杆上的锻造刻痕就是应力集中点,在重负荷或高转速时,折断就可能发生在该处。拿放和处理连杆要细心。夹持和校正连杆有专用的虎钳。如果用普通的虎钳代替专用夹具,则需要在夹持处垫上木块或软金属。连杆上有虎钳的牙痕会导致连杆早期毁损。
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发动机连杆上承担的负荷和应力之大,多数人是难以想象的,例如,在做功行程,连杆要承受4~5 t的压力。在一秒钟内,连杆还要改变上下运动的方向很多次。发动机曲轴每分钟转3000 r时,连杆每秒钟要改变上下运动的方向100次。加上发动机的加热和冷却循环过程,结果使连杆大端变形。因此,当一台发动机入厂进行全面的再生或者大修时,技工需要注意到上述问题。
一、连杆的修复
1连杆的伸长
连杆端孔的失圆,通常长轴是在垂直方向,伸长多数发生在端盖上。
2测量连杆大端内径
检查连杆大端孔径的圆度有几种方法:
(1)专用的连杆大端孔径测量仪。仪器的背面有两个固定的和一个浮动的销,浮动销根据被检查的连杆大端孔的具体尺寸可以调节。把仪表调整到适合于大端的孔后,绕内壁转动测量仪,表头指针就指示出其圆度。
(2)使用测微表测量大端的孔径。利用测微表测量大端孔径在垂直和水平方向的尺寸,其差即为圆度。
(3)使用内径千分表。用千分表测量大端的孔,取得一组数据,即可确定其直径和失圆情况。
测量大端尺寸之前,一定要按规定扭矩拧紧端盖,否则测量结果不准确。连杆大端孔伸长后,连杆轴承装上去后会失圆变形。
3连杆的修复
连杆大端失圆后的修复过程共分三步:
(1)把大端的孔缩小到略小于标准尺寸。连杆大端是由连杆体和端盖两部分组成的,从分隔面上去除一部分金属就缩小了垂直方向的尺寸。金属去除是要控制在最小限度,通常约为005 mm。要从连杆体和端盖上去除等量的金属。这是一项十分关键的工序,并需要精密仪器。不要用普通砂轮机或锉刀去磨或锉分隔面,那样会破坏连杆的垂直度。
(2)装上端盖,按规定扭矩拧紧。现在连杆大端孔径在垂直方向上比原台的小。
(3)珩磨(或铣削)内孔,恢复到出厂时的原始尺寸。同时还要求珩磨后的孔必须圆、平直,并且加工面具有合乎规定的光洁度。制造厂对新连杆的技术要求是:最大允许失圆和不柱度为00075 mm,允许尺寸误差不大于0025 mm,经过修复的连杆常常会高于上述要求。
有时经过修复的连杆,在分隔线处可能会有小部分区域光磨不到。通常这是无关紧要的,它对连杆轴承的寿命和承载能力没有影响。
4连杆的校正
连杆通常要检查它是否有弯扭现象,连杆弯扭会引起连杆轴承、活塞环、活塞销和活塞不正常的磨损和应力。检查连杆弯曲和扭曲通常是带着活塞一起进行的。如果是浮动式活塞销,就不需要安装活塞。
有时在连杆大小端都装上心轴利用测微表测量其弯曲和扭曲的程度。
弯扭的连杆通常利用校正棒进行校正,微量弯曲或扭曲的连杆可以校正。校正时,一定要使作用力作用在原弯曲点,以免形成双重弯曲。严重弯曲的连杆应当更换。
二、连杆折断原因分析
连杆折断可能发生在发动机寿命周期内的任何时候,但通常发生在早期。引起折断的原因有多种,下列原因是按发生次数的多寡顺序列出的:
1连杆螺栓未正确拧紧
多数连杆损坏是由于连杆螺栓拧得不紧或紧得过量所造成的。连杆螺栓须有预应力以消除折断的机会并把端盖固定在位。如果拧得过紧,螺栓常常会发生裂纹并从螺纹根部断开。如果拧得不紧,它在受力时会伸长,这样会使螺母松退,产生铰接作用,由于金属疲劳常常引起断裂。为了安全和发挥最大功效,卸下的连杆螺母不应再用,螺母每用一次就产生一些变形,增大连接的摩擦力,减小承载能力。因此,使用旧螺母,即使扭力扳手指示的是规定的扭矩值,但端盖实际紧度还是比规定值小。
2连杆大端孔失圆
当发动机在高转速下,大端孔的形状会伸缩变动,它可能引起连杆体产生弯曲应力和折断。
3由于轴承故障造成连杆折断
当连杆轴承开始出现敲击声时,连杆轴颈处的油压会极度降低。如果让发动机在这种情况下继续工作,就会使连杆端孔产生撞击,其结果通常是大端变形,随后断裂。
4压入的活塞销在销孔内咬死
活塞销咬死后,连杆就不能正常摆动,因而引起弯曲和折断,折断通常发生在紧靠销孔下面的位置处。
5连杆上有刻痕
连杆上的锻造刻痕就是应力集中点,在重负荷或高转速时,折断就可能发生在该处。拿放和处理连杆要细心。夹持和校正连杆有专用的虎钳。如果用普通的虎钳代替专用夹具,则需要在夹持处垫上木块或软金属。连杆上有虎钳的牙痕会导致连杆早期毁损。
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