曲軸的折斷常由最小裂紋處開始,產(chǎn)生裂紋斷裂部位大部分出現(xiàn)在頭缸或末缸連桿軸頸圓角處與曲柄臂聯(lián)結(jié)部位。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,裂紋逐漸擴(kuò)大,到達(dá)一定程度時突然折斷。在折斷面上觀察時常會發(fā)現(xiàn)有褐色部分,這顯然是舊裂紋,光澤發(fā)亮組織才是發(fā)展到后來突然折斷的痕跡。實(shí)踐證明,軸頸表層縱向裂紋經(jīng)磨削后如果可以消除,還可繼續(xù)使用。而橫向裂紋在使用中由于受到較強(qiáng)的應(yīng)力作用,裂紋將會逐漸擴(kuò)大,當(dāng)發(fā)現(xiàn)這種裂紋時應(yīng)及時更換曲軸。
引起曲軸折斷的原因一般有以下幾種:
① 主軸承中心線的不同心,使曲軸受交變應(yīng)力而早期疲勞,導(dǎo)致曲軸發(fā)生折斷事故。
造成主軸承不同心的原因除了機(jī)件本身變形所引起的以外,往往還由于在維修裝配或刮瓦時,主軸承座孔的不同心所致。
② 機(jī)油油路不通,軸與軸瓦之間干摩擦。
③ 大修磨曲軸時,砂輪圓角修整不當(dāng),由于沒有正確的圓角半徑,易使曲軸圓角處產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,導(dǎo)致曲軸折斷。
④ 裝用有嚴(yán)重裂紋的曲軸。一般曲軸軸頸是經(jīng)過表面淬硬的,若主軸承的合金組織因發(fā)熱燒瓦而熔鑄在曲軸頸上,時間長久后則曲軸頸易引起裂縫的產(chǎn)生。為避免這種情況發(fā)生,應(yīng)保證良好的潤滑。
⑤ 曲軸軸心線偏移,使飛輪偏擺,在慣性力的作用下也易使曲軸產(chǎn)生疲勞折斷。
⑥ 飛輪連接螺栓松動,運(yùn)轉(zhuǎn)時曲軸發(fā)生抖動,失去平衡,長時間后,曲軸極易由軸尾端折斷。
⑦ 長期處于各缸點(diǎn)火不均的情況下運(yùn)轉(zhuǎn),因而各缸爆發(fā)力不一致,從而使曲軸各軸頸受力不均,當(dāng)曲軸遭到振動撞擊之后,也可能引起斷軸的故障。
⑧ 主軸瓦或連桿瓦的裝配間隙過大或合金脫落,引起沖擊載荷加大,當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動之后,產(chǎn)生抖動現(xiàn)象,或機(jī)器經(jīng)常發(fā)生“飛車”現(xiàn)象,造成受力過度,時間長久也能導(dǎo)致曲軸折斷。
⑨ 曲軸軸頸磨損嚴(yán)重時,連桿軸頸或主軸頸的兩端易形成尖角,產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中,這樣就容易在尖角處產(chǎn)生裂紋,在工作中裂紋逐漸增大而導(dǎo)致曲軸折斷。
⑩ 曲軸的飛輪錐孔沒有很好地裝牢固,若兩者之間的貼合不是面接觸,而是形成線接觸,則當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時,飛輪就會松動,造成曲軸和飛輪之間的沖擊。此時,由于飛輪受到兩個方向的沖擊,必將使曲軸鍵槽兩側(cè)面很快出現(xiàn)裂紋,如繼續(xù)使用,裂紋會逐漸擴(kuò)大,必導(dǎo)致曲軸斷裂。