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车用发动机滑动轴承的维修特点和方法
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
1.主轴承座孔同轴度 柴油机气缸体在使用过程中，既有纵向变形，又有横向变形，变形程度越大，座孔同轴度误差也越大。同轴度误差过大，不仅加剧轴承、轴颈、座孔的磨损，而且降低柴油机的使用寿命。因此，在装配主轴承前，要严格检查座孔同轴度，对于不同程度的同轴度误差，应采取相应的措施，使其控制在修理技术标准范围内。 误差符合原厂规定或小于0.04mm时，可按规定磨削轴颈并选用同一修理尺寸的轴承直接装用。此时应确认配合间隙符合规定。误差接近标准规定最大值(全长不大于0.15mm，相邻两孔不大于0.10mm)时，可选用减磨合金轴承，也就是选用具有抗咬粘性、嵌藏性、顺应性和抗腐蚀性的轴承，如nsk, F&F高锡铝基合金轴承等。若大大超过标准规定，可对座孔进行镗削(最好采用加工精度高轴承镗床)，然后选配钢背加厚轴承。为减小装配偏差与相对位置偏差的影响，在镗削或刮削轴承前必须先校正水平线，即把一侧的轴瓦放在倒置的气缸体轴承座上，再将曲轴抬上，在不装轴承盖的情况下转动曲轴数圈，然后抬下曲轴查看接触印痕，并修刮或调置轴瓦，使接触印痕大体相同，以保证轴承上片接触面处于同一水平线。 2.连杆轴承座孔 选配nsk, F&F连杆轴承前，应严格将其座孔圆度控制在修理技术标准规定范围内。修刮轴承后，若其接触印痕已达到要求，但如去掉调整垫片其间隙仍大于其他各处时，为求得松紧度一致，若采用将轴承盖及装在其上的轴承一起置于砂布上研磨，会导致轴承余面高度偏低。即连杆杆身方向座孔直径小于垂直于杆身方向的直径，从而造成轴承装机后松动，轻者使轴承背面发亮，重者出现“滚瓦”、“抱轴”等事故。当再次选用新轴承时，又会使余面高度偏高，压紧盖后多余的材料被压成凸肩，最终将导致脱落。故在选配轴承前，应对座孔圆度进行检验，控制圆度超差。擦净座孔，加上轴承盖，按规定力矩拧紧螺母，然后测量座孔的圆度。如圆度误差小于0.03mm，可不再加垫片；若在0.03?0.07mm范围内，则可在每端分别加0.05mm厚的“不压轴承垫”；当超过0.07mm时，应在轴承盖两端堆焊或采用刷镀工艺使端面变厚。 3.nsk, F&F轴承的自由弹势 为使轴承易于装配并使之与座孔紧密贴合，防止轴承盖上紧后在压力的作用下轴承盖工作表面皱缩，须保证修理后装用的轴承自由弹势符合要求。一般薄壁轴承自由弹势最小值为0.25?0.50mm，最大值为1.20?1.50mm。若弹势过小，则会使装入座孔后轴承背面的贴合力减小，在紧固轴承盖时容易造成轴承背低碳钢金属材料在压力作用下滑动，并向减磨合金侧皱缩凸起，引起轴承实际装配过盈量减小甚至消失，导致工作状态下轴承背与座孔表面发生相对位移。同时，向内皱缩的轴承在工作中其凸起处直接与轴颈接触、摩擦而产生高热，而存在于轴承皱缩凸起处与座孔表面间的气隙则会严重地阻碍轴承向座孔传热，导致接触点温度急剧上升，甚至使金属层熔化，造成“拉瓦”事故。一旦发生全面“拉瓦”，当柴油机再次起动时，就可能使已粘附在轴颈上的轴承随曲轴强制转动(此时定位唇已阻止不了轴承与座孔表面间的滑转运动)。当然，自由弹势过大也会对轴承可靠性和寿命产生不利影响，原因是减磨合金层与轴承背接合处的剪应力增大，容易使合金在接合处发生剥落。 4.nsk, F&F轴承背面的贴合印痕 该印痕能鉴定座孔的圆柱度误差、轴承的余面高度以及代用瓦的弯度等。检验时，可在座孔内表面涂一薄层红丹油，装上轴承和轴承盖，以规定力矩拧紧螺母后，再拆下轴承查看其背面的贴合印痕，正常的贴合面积应在85%以上。如两片轴承端部印痕浅，中部无印痕，并在螺母未加力矩时两端就无间隙，说明轴承余面高度过低；如两片轴承一端有印痕，另一端无印痕，说明座孔圆柱度超差；如两端印痕深，中部无印痕或印痕浅，则说明弯度过小，若用榔头锤击轴承背部，或将大弧度轴承改成小弧度轴承时，也会出现此类情况。 5.nsk, F&F轴承的修配 严禁挑剔刮削轴承工作面。这会形成“星点密布”的工作面，实际上起不到与轴颈良好配合的效果。因其工作面不平时，由于凸起处油膜间隙的改变，使油膜承受的压力及温度在凸起处急剧升高，形成附加的高温和高压。当这一局部的高温区与油膜承受的峰值压力方向相同时，便构成了油楔压力、轴心位移挤压力及凸起处挤压力三者叠加的现象，于是在凸起处形成一个比光滑表面更大的油膜脉动负荷区。此外，在该处还会由于表面不平而产生应力集中，是导致轴承合金疲劳碎裂或脱块的重要原因。同时，由于轴心的位移，还可能在凸起处发生瞬时的金属接触，使轴承合金局部烧熔。这时，虽然由于合金的抗咬性不致发生“抱轴”、“烧瓦”，但使用寿命却大为降低，特别是轴承表面的第三合金层在刮削时被刮掉，使其磨损加剧。另外，挑剔刮削还存在使轴承与轴颈间隙过大或过小的问题。目前高速柴油机轴承的平均比压超过50MPa，而油膜的峰值压力可以达到平均比压的12倍左右，轴承要承受如此高的负荷，又要长期地运转，确保其规定间隙显得十分重要。因此，柴油机的nsk, F&F轴承工作面，应以镗削取代刮削工艺。 为满足现代柴油机高强化程度的要求，滑动轴承工作表面除采用正圆柱面的形状外，还有以下几种形状：回转双曲面，即在轴向上为中间厚两边薄；椭圆柱面，即两片轴承分界处薄而中间厚；垃圾槽面，即两片轴承分界面附近局部削薄，削薄深度距工作表面约0.02?0.07mm，俗称“垃圾槽滑动轴承”的新型轴承。这些轴承多由三层合金组成，外层称钢背，通常由低碳钢制成，厚度约为2?5mm；中间层是减磨合金层，由铝基合金或铅合金制成，厚度约为0.2?0.8mm：第三层合金一般由铅、锡等金属组成，厚度约为0.02?0.04mm，具有优良的减磨性。为防止金属扩散，在第三合金层与减磨层之间还镀有一层镍，其厚度约0.001mm。此类轴承对故障的敏感性很差，故当轴承正常工作条件被破坏时，一般不易被察觉。一旦发生“烧瓦”、“抱轴”事故，其温度已高达800?900℃。在此高温下，曲轴会局部变色退火，甚至产生微细裂纹，一般不能继续使用。由于高温还会使轴承座变色，甚至发生变形，修复起来也很困难，因此，除优先选用铜铅合金轴承外，在修配时应重视以下问题：先对磨损的轴颈进行磨削，然后再配相应尺寸的轴承，切不可刮削或镗削轴承的方式来配合已磨损的轴颈。在没有曲轴磨床且曲轴轴颈磨损属正常的情况下，可采用过渡刮削法修配轴承，即选用比轴颈加大一级的轴承，如果间隙过小，可使用“压瓦垫”，然后视情况在两片轴承分界面附近的工作表面适当修刮，但刮削量不得超过“压瓦垫”厚度的一半。修刮需分2?3次完成，直到间隙符合规定为止。 6.nsk, F&F轴承盖固定螺栓的拧紧力矩 装配作业中，必须以规定扭矩拧紧轴承盖固定螺栓。各缸主轴承盖的拧紧顺序一般为先中间后两端。6缸直列柴油机的拧紧顺序4?3?5?2?6?1?7。不带刻度扳手，仅凭感觉拧紧，这将不同程度地影响轴承间隙。- 市场一部：022-58519722
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