邵大鵬
曲軸連桿機(jī)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要機(jī)構(gòu)。連桿構(gòu)件作為連接活塞和曲軸的中間傳力構(gòu)件,對(duì)其尺寸精度、形位精度、表面粗糙度及其綜合的力學(xué)性能都有較高的要求。對(duì)連桿幾何精度要求,如連桿大、小孔的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度要求較高,一般情況下,其尺寸精度在0.02mm左右,大、小孔的圓柱度在0.02mm左右,平行度在0.03mm左右,扭曲度在0.06mm左右;表面粗糙度Ra的數(shù)值在0.4~0.8um之間。
除此之外,諸如連桿兩端面相對(duì)大孔軸線的垂直度,小端落差相對(duì)連桿中心平面的對(duì)稱度及螺栓螺紋孔軸線的垂直度與位置度等也都有相應(yīng)的要求。連桿作為中間傳力構(gòu)件,在工作過程中將受到交變應(yīng)力作用,并且工作在高溫封閉的空間,因此對(duì)連桿的材料及其綜合的力學(xué)性能要求較高。連桿的材料一般選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45#、合金調(diào)質(zhì)鋼40Cr、35Cr Mo等,其綜合力學(xué)性能通過調(diào)質(zhì)熱處理獲得,調(diào)質(zhì)是淬火和高溫回火的復(fù)合熱處理工藝,調(diào)質(zhì)處理后的組織是回火索氏體,其內(nèi)部的金相組織滲碳體呈球粒狀,具有良好的綜合力學(xué)性能和較高的硬度,因此連桿構(gòu)件廣泛應(yīng)用調(diào)質(zhì)處理以獲得所需的使用性能?;谝陨戏治觯蛻粼谶x用連桿時(shí),不要盲目買個(gè)連桿(多缸內(nèi)燃機(jī)客戶要買一組連桿)就直接使用,而是要先熟知連桿有關(guān)的技術(shù)要求,然后再選用連桿,否則如果選用不當(dāng),將會(huì)給內(nèi)燃機(jī)造成嚴(yán)重后果。內(nèi)燃機(jī)連桿的選用,除看準(zhǔn)型號(hào)、檢查重量外還應(yīng)注意以下問題:
一、外觀質(zhì)量的檢查。連桿毛坯是通過熱鍛制作的,在端面視圖上,大小孔軸線與桿部中心面要在同一中心平面上,兩邊對(duì)稱,在側(cè)面視圖上,連桿兩端面要相對(duì)中心平面對(duì)稱,因此連桿的外觀質(zhì)量要檢查以下內(nèi)容:
(一)毛坯表面有沒有裂紋、折疊、局部填充不足、分模面錯(cuò)位等鍛造缺陷。連桿有裂紋是連桿斷裂的主要因素;局部填充不足和分模面錯(cuò)位將造成連桿重量不對(duì)稱及局部強(qiáng)度減弱,也會(huì)造成連桿的損壞。
(二)加工表面有沒有毛刺。加工表面粗糙會(huì)造成結(jié)合面接觸面積減少,連接強(qiáng)度降低,特別是瓦槽邊沿處,毛刺的存在將影響軸瓦與連桿大孔接觸的面積,嚴(yán)重的將使軸瓦變形,破壞軸瓦與曲軸連桿軸頸配合間隙造成燒瓦、抱瓦。
(三)螺栓支撐面的過渡圓角是否平滑。支撐面過渡圓角處是連桿容易斷裂的一個(gè)位置。圓角過小,過渡不平滑,應(yīng)力集中,當(dāng)受到交變應(yīng)力作用時(shí),就易斷裂。
二、螺紋的檢查。擰下螺栓,檢查桿部螺紋孔牙型是否完整;牙型表面是否有裂紋或粗糙;螺紋是否有亂扣或爛牙。擰上螺栓,用手晃動(dòng),檢查螺紋配合間隙是否較大,這些都影響螺紋連接的強(qiáng)度。如果螺紋質(zhì)量太差,工作時(shí)螺栓將會(huì)拔出,造成嚴(yán)重后果。
三、連桿兩端面對(duì)稱度的檢查。連桿兩端面相對(duì)連桿中心平面的對(duì)稱度一般在0.15~0.20mm之間,如果對(duì)稱度超差,連桿在工作時(shí)將會(huì)附加一個(gè)交變彎曲力矩,對(duì)稱度誤差越大,力矩就越大。這個(gè)誤差的存在不僅會(huì)造成敲缸現(xiàn)象,還會(huì)造成連桿桿部斷裂。檢查時(shí),觀察連桿兩端面相對(duì)中心平面是否對(duì)稱,連桿是否扭曲等。
連桿的正確選用,是保證內(nèi)燃機(jī)正常工作的重要措施,必須謹(jǐn)慎對(duì)待。