影响发动机主轴承和连杆轴承工作质量的几个因素

张永宁

（青岛弘信源动力设备有限公司，山东 青岛 266111）

影响发动机主轴承和连杆轴承工作质量的几个因素

张永宁

Zhang Yongning

（青岛弘信源动力设备有限公司，山东 青岛 266111）

简述了影响发动机主轴承和连杆轴承工作质量的几个因素，提出了发动机修理过程中在检测、安装、试验时的若干注意事项。

发动机；主轴承；连杆轴承

0 引 言

主轴承和连杆轴承是发动机的重要部件之一，它们的工作可靠性将直接影响到发动机的安全运行、修理期限甚至整台发动机的使用寿命，因此对主轴承和连杆轴承的安装和检测工作必须给予足够重视。

1 轴承的工作环境

发动机的主轴承和连杆轴承是在交变负荷下工作，轴承承载大，受力情况复杂，轴承内不能长期保持均匀、恒定的承载油膜，曲轴主轴颈、连杆颈与轴承之间的相对运动速度很高，由于曲轴在高负荷和高速下运动，易使轴承发热和磨损，如果发动机的润滑状态不良或机体内部的磨料进入轴承间隙，将加快轴承的磨损使其工作状态进一步恶化。氧化变质的润滑油也会对轴承产生腐蚀作用。发动机在运行过程中速度、负荷经常变动，频繁的启动和停机会给处于半干摩擦中的轴颈和轴承带来强烈的磨损。此外，连杆、曲轴及轴承座等制造、安装中的误差与工作中的变形，使轴颈与轴承之间产生局部的负荷集中，影响轴承的正常工作，缩短轴承使用寿命。

2 轴承的常见损坏形式

2.1 磨损

机体内的硬质金属颗粒随着润滑油的流动进入轴承间隙中，在轴承和轴颈之间起到了磨料的作用，使轴承和轴颈表面划伤，划伤的沟槽沉积金属磨料，进一步加速磨损。发动机长期过载运行、润滑油供应不良或其他物体进入轴承间隙时发生激烈的磨损并产生大量的热量，严重时致使轴瓦合金熔化，俗称烧瓦。发动机频繁启动和停机过程中转速较低，没有建立有效的承载油膜会使轴颈和轴承之间油膜不足而发生半干摩擦造成磨损。装配不良或安装尺寸偏差过大会使轴承偏磨影响轴承的承载性能。

2.2 疲劳和蚀损

疲劳是指轴承表面在长期的交变应力作用下出现的疲劳裂纹，蚀损是指润滑油变质对轴承的腐蚀、穴蚀和冲蚀。发动机如果能够正常维护保养和检修，定期更换润滑油，检修过程中按照要求更新主轴承和连杆轴承，可以有效避免疲劳和蚀损，但是疲劳和蚀损的损坏形式不在本文讨论

之列。

3 影响发动机轴承工作质量的若干因素

3.1 清洁度

主轴承和连杆轴承的装配必须在清洁的区域进行，不能在有焊接、喷砂、打磨等有粉尘的地方进行，在装配前把轴承和轴承底孔擦拭干净，这样才能保证装配过程中不进入杂物形成磨料。

3.2 轴承各配合面的外观

轴承的外观检查，轴承内外表面不得有划痕、凸点，轴承的内表面为很薄的一层铅锡合金层，该合金层的主要作用为发动机启动时耐干磨擦和半干摩擦，所以要观察轴承内表面，铅锡镀层不得剥离，或者有腐蚀现象。轴承的尺寸检查，发动机的轴承虽然是成品件，但是有标准轴承和加大等级轴承的区分，检查轴承厚度确定是否与曲轴的轴径尺寸匹配。

曲轴轴颈表面应有较高的光洁度，不得有划痕、凸点、腐蚀点，如有应仔细研磨直至去除为止。如果表面划痕等缺陷无法抛光去除时，则应对轴颈进行磨削加工，磨削成相应等级尺寸的轴径，并保证曲轴主轴颈的同轴度和圆柱度、表面粗糙度。

连杆的轴承底孔不得有划伤、凸点，连杆的弯曲度和扭曲度必须在要求的标准范围以内，否则安装后会引起偏磨。

主轴承底孔表面不得有划痕、凹坑、缺损。

为确保轴承与轴颈之间获得完全的液体摩擦，必须使在特定偏心率下轴承的最小油膜厚度大于轴颈和轴瓦表面粗糙度之和，即：hmin＞RZ1+RZ2，（hmin为最小油膜厚度，RZ1、RZ2为轴颈和轴瓦表面微观不平度的10点平均高度表示的粗糙度），考虑到轴颈和轴瓦的制造和安装误差，以及工作时的变形，为保证工作可靠性，一般hmin取值为RZ1与RZ2相加之和的2～3倍。轴颈和轴瓦的表面粗糙度越小，轴承油膜最小厚度也可越小，承载能力也就越高，常用轴瓦的表面粗糙度为RZ2=0.8-0.2，轴颈的粗糙度可比轴瓦的表面粗糙度小1或2级。

3.3 配合部位尺寸

3.3.1 轴颈和轴承孔的尺寸

测量曲轴主轴颈、连杆颈的外径尺寸，曲轴的弯曲度。测量连杆孔径尺寸和曲轴箱主轴承孔孔径尺寸。测量曲轴箱主轴承孔的同轴度。

3.3.2 轴颈和轴承孔的配合间隙

在讨论轴颈和轴承孔配合间隙之前，先了解一下承载压力的油膜在轴颈和轴承孔之间的形成过程。如图1所示。

4 结 论

U464.133+.4

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2015.03.012

1002-4581（2015）03-0040-03