簡介
發動機中最重要的部件。它承受連桿傳來的力,並將其轉變為轉矩通過曲軸輸出並驅動發動機上其他附屬檔案工作。曲軸受到旋轉質量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復慣性力的共同作用,使曲軸承受彎曲扭轉載荷的作用。因此要求曲軸有足夠的強度和剛度,軸頸表面需耐磨、工作均勻、平衡性好。
為減小曲軸質量及運動時所產生的離心力,曲軸軸頸往往作成中空的。在每個軸頸表面上都開有油孔,以便將機油引入或引出,用以潤滑軸頸表面。為減少應力集中,主軸頸、曲柄銷與曲柄臂的連線處都採用過渡圓弧連線。
曲軸平衡重(也稱配重)的作用是為了平衡旋轉離心力及其力矩,有時也可平衡往復慣性力及其力矩。當這些力和力矩自身達到平衡時,平衡重還可用來減輕主軸承的負荷。平衡重的數目、尺寸和安置位置要根據發動機的氣缸數、氣缸排列形式及曲軸形狀等因素來考慮。平衡重一般與曲軸鑄造或鍛造成一體,大功率柴油機平衡重與曲軸分開製造,然後用螺栓連線在一起。
曲軸作用
曲軸將活塞和連桿總成傳遞過來的燃氣動力轉變成轉矩輸出,從而可以驅動汽車行駛。發動機的配氣機構(如凸輪軸正時齒輪)以及一些附屬檔案(如機油泵、水泵和空調壓縮機等)也是通過曲軸的驅動進行工作的。
結構
曲軸的結構(4缸發動機曲軸),從曲軸的前端到後端主要是:正時齒輪及減振器軸頸、前油封軸頸、油泵驅動軸須、第1主軸頸、第1連桿頸、第2主軸頸、第2連桿頸、第3主軸頸、第3連桿頸、第4主軸頸、第4連桿頸輪、第5主軸頸、後油封軸頸、飛輪定位軸頸,另外還有8個平衡塊、4個斜油孔。
關鍵特性
曲軸的關鍵特性如下:
1)所有主軸頸的直徑。圓度、圓柱度、直線度、跳動和粗糙度。
2)所有連桿頸的直徑、圓度、圓柱度、直線度、粗糙度和相位角,連桿頸軸線相對於主軸頸軸線的平行度。
3)前油封和後油封軸須的直徑、跳動、祖糙度。
4)止推軸頸的寬度,止推面的粗糙度、平面度、垂直度或跳動。
5)正時齒輪及減振器軸頸和油泵驅動軸頸的改徑、跳動、粗糙度…
6)曲柄半徑、鍵槽寬度以及鍵槽相對於主軸頸和連桿頸的位置度。
7)後油封后端面的平面度和垂直度。
8)曲軸的剩餘不平衡量、曲軸表面的清潔度、曲軸的疲勞強度和熱處理要求等。