結(jié)構(gòu)與組成

• 主軸頸：是曲軸的支撐部位，安裝在發(fā)動機的主軸承上，承擔著整個曲軸以及連桿傳來的力，并將其傳遞給發(fā)動機缸體，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，將活塞的往復運動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，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，通常安裝有正時齒輪、皮帶輪或鏈輪等部件，用于驅(qū)動發(fā)動機的配氣機構(gòu)、水泵、發(fā)電機等附件。

• 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存能量，在發(fā)動機工作過程中，利用其慣性來保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并通過與離合器或變矩器的連接，將動力傳遞給傳動系統(tǒng)。

材質(zhì)特性

• 高強度合金鋼：許多 Perkins 曲軸采用高強度合金鋼制造，如 42CrMo、35CrMo 等。這些合金鋼具有較高的強度和韌性，能夠承受發(fā)動機在工作過程中產(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，成本相對較低，同時也能滿足一定的強度要求，適用于一些中小功率的發(fā)動機。

制造工藝

• 鍛造工藝：對于高強度合金鋼曲軸，通常采用鍛造的方法進行制造。鍛造可以使金屬材料的內(nèi)部組織更加致密，提高曲軸的強度和韌性，同時通過精確的模具設計和鍛造工藝控制，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)。在鑄造過程中，需要嚴格控制鐵水的成分、溫度和澆注工藝，以確保球墨鑄鐵的質(zhì)量和性能。同時，還會運用先進的造型技術(shù)和模具制造技術(shù)，提高曲軸的鑄造精度。

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

• 熱處理：曲軸在制造過程中還需要進行熱處理，如淬火、回火等，以提高曲軸的硬度、強度和耐磨性，同時消除內(nèi)部應力，提高曲軸的疲勞強度和使用壽命。

性能特點

• 高承載能力：Perkins 曲軸經(jīng)過精心設計和嚴格制造，能夠承受發(fā)動機在各種工況下產(chǎn)生的高負荷，確保發(fā)動機的穩(wěn)定運行。

• 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運動和摩擦，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，延長了使用壽命。

• 精確的動平衡：為了減少發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中的振動和噪音，Perkins 曲軸在制造過程中會進行精確的動平衡調(diào)試，保證曲軸在高速旋轉(zhuǎn)時的平穩(wěn)性。

• 可靠性強：憑借其高品質(zhì)的材料、先進的制造工藝和嚴格的質(zhì)量檢測，Perkins 曲軸具有較高的可靠性，能夠在惡劣的工作環(huán)境下長時間穩(wěn)定工作，降低了發(fā)動機的故障率。

常見故障及原因

• 磨損：長期使用后，曲軸的主軸頸和連桿軸頸會出現(xiàn)磨損，導致配合間隙增大，影響發(fā)動機的性能。磨損的原因主要包括潤滑不良、機油質(zhì)量差、活塞連桿組不平衡、發(fā)動機過載等。

• 裂紋和斷裂：曲軸在承受巨大的交變應力作用下，可能會出現(xiàn)裂紋甚至斷裂的情況。這可能是由于材料缺陷、制造工藝問題、熱處理不當、發(fā)動機突然過載、曲軸受到?jīng)_擊等原因引起的。

• 變形：如果發(fā)動機在工作過程中受到異常的外力作用，或者曲軸的安裝不當，可能會導致曲軸發(fā)生彎曲或扭曲變形，影響發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn)。

• 疲勞損壞：經(jīng)過長時間的反復使用，曲軸的某些部位會因為疲勞而出現(xiàn)損壞，如連桿軸頸與曲柄的過渡圓角處等，這也是導致曲軸故障的常見原因之一 。