柴油机轴承
2013-07-26
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柴油机轴承(bearing of diesel engine)承受旋转轴上载荷的零件。柴油机上主要的承载部位较多地采用滑动轴承,这类轴承一般做成剖分的,剖分后的两半形似瓦片,故又称为轴瓦。柴油机上承受载荷最大的是支承曲轴的主轴承和连接曲轴和连杆的连杆轴承。

滑动轴承由优质碳素钢制成的瓦背和附着在它上面的减磨合金组成,根据瓦背厚度不同分为后壁轴瓦和薄壁轴瓦两类。轴瓦壁厚与其直径之比为 0.065~0.095,合金层厚度为0.75mm~2mm的称为后壁轴瓦;壁厚与其直径之比为0.02~0.065,合金层厚度为 0.3mm~0.7mm的称为薄壁轴瓦。后壁轴瓦多用于单件或小批量生产;薄壁轴瓦多用于批量生产。

滑动轴承的减磨合金材料要求具有耐疲劳、耐腐蚀和良好的减磨性能。适合制作轴承减磨合金的材料有巴氏合金、铜铅合金和锡铝合金等。巴氏合金多用于负 荷不高的发动机上,其疲劳强度差,机车柴油机上很少采用。铜铅合金的强度高,承载能力大,但表面性能差。为改善其表面性能,可在铜铅合金上镀一层铅锡合 金,形成钢背—铜钱合金—镀层的三层合金轴瓦,这种合金轴瓦层广泛应用在机车柴油机上。锡铝合金表面有一层铝的氧化膜,因此其耐磨性和耐腐蚀性都好。含锡 20%的合金耐疲劳性最高。通常锡含量越高,抗咬合性能越好,因为锡能起润滑作用。锡铝合金有取代铜铅合金的趋势,尤其是加镀铅合金的三层合金瓦性能更优 越。

为了向轴和轴承之间供给润滑用的机油,在承受载荷不大的轴瓦上开有油孔,并沿周向开有布油槽,使机油可沿圆周分布。机油除起润滑作用外,还可降低轴 承的温度,提高轴承的承载能力。在较宽的轴瓦上,为了便于机油沿轴向分布,在轴瓦剖分的对口处开有油槽,称为垃圾槽,槽内可储存机油中的杂质。轴瓦与轴承 座孔的贴合,薄壁轴瓦是靠周向过盈量来保证的。为了便于装配,轴瓦都冲出定位唇,并在轴承座孔中铣出相配的定位槽。轴和轴承之间应留有适当间隙,其大小根 据柴油机工况和轴承的负荷通过计算,同时考虑轴瓦的结构、材料而定。为防止轴的轴向移动有时需要配置止推轴承,止推轴承可以在普通轴瓦上作出翻边,也可以 在止推轴承座上设两个半圆止推挡圈,用销钉活其他方法定位在轴承座及轴承盖上。

轴承的损坏形式是磨损、疲劳和腐蚀。柴油机启动和停车过程中,机油供应不足造成轴和轴承的干摩擦,硬质颗粒进入轴承副形成磨粒磨损是造成轴承磨损的 主要原因,相邻轴承不均匀磨损会形成轴承之间的磨损阶梯度。轴承的疲劳损坏是由于交变的油膜压力造成的。机油的氧化变质产生有机酸,对轴承合金造成腐蚀而 损坏。

轴承是柴油机的易耗件,在大修时更换。(谈荣望)

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