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凸輪軸的彎曲、軸頸、高度檢查與修理
發(fā)布時間:2023-05-24 08:45:01  ▏閱讀:

 

新聞主題

凸輪軸的彎曲、軸頸、高度檢查與修理

 

摘要:柴油發(fā)電機(jī)凸輪軸孔及同軸度、彎曲、圓柱度檢修檢測裝置包括芯軸,芯軸的前端設(shè)有止推板,芯軸上設(shè)有表座,表座上連接杠桿百分表,芯軸的后端軸上設(shè)有定位套,芯軸的末端連接手柄。機(jī)體凸輪軸孔及同軸度檢修檢測裝置便于檢查機(jī)體上凸輪軸孔的同軸度,解決了一般萬能表無法測量的困難,效益較高,通過檢測,可以找出凸輪軸孔同軸度超差的方向和大小,從而對凸輪軸孔進(jìn)行有針對性的檢修,既直觀又方便,有助于檢修。

 

一、凸輪軸的結(jié)構(gòu)組成

 

   凸輪軸是發(fā)動機(jī)傳動系統(tǒng)中的重要組成部分,在傳動機(jī)構(gòu)中起著轉(zhuǎn)移動力的作用。凸輪軸的構(gòu)造非常簡單,它是由一對對稱的凸輪和一根軸以及外套軸組成,如圖1所示。

1、針對凸輪軸的軸體

      它是一種精確加工的軸,它由一根或多根軸構(gòu)成,且每根軸的直徑、壁厚、長度可根據(jù)應(yīng)用來定制。一般來說,當(dāng)傳動軸受力時,軸壁的厚度越大,它的強(qiáng)度也越高,而且它也具有良好的剛性。當(dāng)軸受到壓縮力時,可以有效緩解壓力,從而達(dá)到抗拉承重的目的。

2、針對凸輪的構(gòu)造

      凸輪的輪廓形狀如圖2所示,一般由內(nèi)球座(具有內(nèi)螺紋的內(nèi)球座)和凸輪外殼(表面配有凸槽的凸輪外殼)組成,凸輪外殼上配有若干個凸槽,而內(nèi)球座通過螺紋軸向聯(lián)結(jié)在一起。螺紋軸兩端由凸輪外殼和內(nèi)球座脹壓封好。凸輪外殼子上有若干個凹槽,它們決定了凸輪軸總共能傳遞多少傳動轉(zhuǎn)矩。

3、針對外套軸的構(gòu)造

      外套軸是將兩個凸輪連接到一起的組件,它由一根軸和兩個外套組成。當(dāng)軸上裝有滾輪組件時,可以有效地減小摩擦,減少動力消耗;而外套也能有效的防止軸受到損傷。一般來說,外套軸的外徑應(yīng)該和軸上的滾輪裝置相同,以確保滾輪裝置不能夸大傳動系統(tǒng),然后軸上還需要配有滾輪,以滿足允許傳動系統(tǒng)中的工作負(fù)荷。

      總之,凸輪軸是一種相對簡單的發(fā)動機(jī)傳動系統(tǒng),結(jié)構(gòu)比較簡單,由凸輪和軸以及外套軸組成。它的特點(diǎn)是傳動比較精確,可以滿足不同的應(yīng)用要求。

 

凸輪軸結(jié)構(gòu)圖.png

圖1  凸輪軸結(jié)構(gòu)圖

凸輪軸輪廓形狀.png

圖2  凸輪軸輪廓形狀

 

 

二、凸輪軸的檢查

 

1、彎曲檢查

      將凸輪軸裝在車床兩頂針間或用“V”形墊鐵支住兩端軸頸,放在平板上,將百分表觸及中部軸頸,轉(zhuǎn)動凸輪軸,表針擺動的最大值和最小值之差的一半為直線度偏差。其數(shù)值大于0.05mm時應(yīng)進(jìn)行冷壓校直。

2、軸頸檢查

(1)用外徑千分卡尺測量軸頸的直徑,如圖4所示。如果軸頸直徑不符合規(guī)定,則檢查油膜間隙。

(2)用外徑千分卡尺測量各道軸頸的圓度和圓柱度。圓度和圓柱度偏差大于0.015mm時,用磨削方法縮小尺寸修復(fù),每級級差-0.20mm,一般可加工至-1.0mm。

 

凸輪軸彎曲變形檢測示意圖-柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖3  凸輪軸彎曲測量示意圖

柴油機(jī)凸輪軸軸頸直徑檢查.png

圖4  柴油機(jī)凸輪軸軸頸直徑檢查

 

3、凸輪檢查

      用樣板或外徑分厘米卡尺檢查(如圖5所示),凸輪高度比標(biāo)準(zhǔn)高度低0.4mm時(如圖6所示),應(yīng)修磨凸輪,低1.0mm時,用堆焊法修復(fù)。凸輪起槽或有斑點(diǎn)要用油石修復(fù)。凸輪高度低于17.20mm時,應(yīng)更換凸輪軸。

 

柴油機(jī)凸輪軸凸角高度檢查.png

圖5  柴油機(jī)凸輪軸凸角高度檢查

凸輪高度的檢測-柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖6  凸輪軸標(biāo)準(zhǔn)高度示意圖

 

4、檢查凸輪軸的徑向跳動

      將凸輪軸放在V形塊上,用百分表測量中心軸頸的徑向跳動。如果徑向跳動大于最大值,則更換凸輪軸。

6、檢查凸輪軸油膜間隙

(1)清潔軸承蓋和凸輪軸軸頸。

(2)將凸輪軸放到凸輪軸殼上。

(3)將塑料間隙規(guī)擺放在各凸輪軸軸頸上,如圖7所示。

(4)安裝軸承蓋。

(5)拆下軸承蓋。

(6)測量塑料間隙規(guī)最寬處。

7、檢查凸輪軸軸向間隙

      首先,將凸輪軸安裝在機(jī)器上。其后,來回移動凸輪軸的同時,用百分表測量軸向間隙(如圖8所示)。如果軸向間隙大于最大值,則更換凸輪軸殼。如果止推面損壞,則更換凸輪軸。

 

柴油機(jī)凸輪軸油膜間隙檢查.png

圖7  柴油機(jī)凸輪軸油膜間隙檢查

柴油機(jī)凸輪軸軸向間隙檢查.png

圖8  柴油機(jī)凸輪軸軸向間隙檢查

 

三、凸輪軸的修理

 

1、凸輪軸軸頸的修理

      凸輪軸軸頸磨損有兩種修理方法。

(1)壓入在汽缸體承孔內(nèi)的可拆換的凸輪軸承,而且,這種凸輪軸比較普遍,可用磨小軸頸尺寸和配用相應(yīng)尺寸的凸輪軸承,其修理尺寸一般分為四級:每級縮?。?.25、o.50、0.75、1.00),通常在磨床上進(jìn)行。

(2)凸輪軸直接在汽缸體承孔內(nèi)旋轉(zhuǎn),則修理軸頸時,應(yīng)用鍍鉻加粗,然后磨削至標(biāo)準(zhǔn)尺寸或修理尺寸再凸輪的修理鬥輪的表面如有擊痕、毛糙及不均勻的磨損時,應(yīng)用凸輪軸專用磨床進(jìn)行修整,或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣板予以細(xì)致的修理。

      凸輪高度因磨損減少至一定限度時(它的允許限度決定于凸輪滲碳層的厚度,一般不超過0.50~0.8mm),應(yīng)在專用的靠模車床或凸輪軸專用磨床上進(jìn)行光磨。如果磨損過大,可進(jìn)行合金焊條堆焊(如系采用普通焊條時,焊后需進(jìn)行滲碳并經(jīng)熱處理),然后按樣板進(jìn)行光磨,恢復(fù)原來的幾何形狀。在堆焊時為了避免受熱變形,可將凸輪軸置于水中,僅將施焊部分露出水面。凸輪頂端具有錐度的,如錐度消失或不符合規(guī)定時,應(yīng)予以修復(fù)。

2、凸輪軸軸承的修理

      凸輪軸軸承與軸頸的配合間隙,一般為0.03、0.07mm,最大不得超過0.15mm。超過0.15mm時,則應(yīng)修理或更換。

(1)刮配

      在大修柴油發(fā)電機(jī)時,凸輪軸軸承一般都要重新修配。軸承的修配方法和曲軸軸承一樣、用的有搪配和刮配兩種方法。由于刮配的方法不需要專用設(shè)備,因此,在一般修理單位采用。刮配的具體步驟如下:

① 根據(jù)凸輪軸軸頸的修理尺寸,選擇同級修理尺寸的軸承。

② 刮配。

      刮配后軸承內(nèi)徑的尺寸應(yīng)相當(dāng)于:軸頸尺寸+軸承與軸頸的配合間隙(一般為0.03~0.07mm)+軸承與座孔的公盈量(一般為0.015~0.02mm)。

      刮配軸承時,其刮削厚度應(yīng)盡量均勻,保證刮削后的軸承與座孔以及各軸承的中心線、,在軸承未壓入座孔前,應(yīng)與軸頸試配,其配合應(yīng)稍有松動;而當(dāng)在軸承與軸頸之間過以厚薄規(guī)(其厚度等于軸承與座孔的公盈量+軸承與軸頸的配合間隙),拉動軸承應(yīng)稍有阻力為合適。因?yàn)?,將軸承壓入座孔后,由于軸承變形,內(nèi)徑縮小,一般來說內(nèi)徑的縮小尺寸當(dāng)于軸承與座孔的過盈量,所以,這樣可以基本達(dá)到所需的配合間隙。

③ 將軸承壓入座孔內(nèi),壓入時應(yīng)對準(zhǔn)軸承,防止把軸承打毛。

④ 將凸輪軸裝入軸承內(nèi),轉(zhuǎn)動數(shù)圈,試看接觸情況,并加以適當(dāng)修刮,要求其接觸面較好。檢驗(yàn)其配合緊度的經(jīng)驗(yàn)方法是:用手扳動正時齒輪,凸輪軸能轉(zhuǎn)動靈活,沿徑向移生凸輪軸時,應(yīng)沒有明顯的間隙感覺。

3、其他部位的修理

      凸輪軸裝正時齒輪固定螺母的螺紋如有損傷,應(yīng)堆焊修復(fù)或更換新件。正時齒輪鍵與鍵槽需吻合,如有磨損應(yīng)換新鍵。機(jī)油泵驅(qū)動齒輪的輪齒磨損,其齒損超過0.50mm時,應(yīng)予以堆焊修復(fù)。偏心輪表面磨損超過0.50mm時,應(yīng)予以修復(fù)。驅(qū)動齒輪及凸輪因磨損過大或有斷裂等情況時,則應(yīng)更換凸輪軸。

4、修復(fù)后的探傷檢查

      由于凸輪與挺桿接觸時,表面接觸應(yīng)力較大,凸輪表面不允許有任何缺陷,所以凸輪軸表面需要經(jīng)過探傷,探傷分為兩類:磁粉探傷和熒光探傷,主要探測凸輪在淬火過程中產(chǎn)生的淬火裂紋和磨削過程中產(chǎn)生的磨削裂紋。探傷也是一種無損檢測方法,按現(xiàn)有的生產(chǎn)水平,熒光探傷比較干凈,優(yōu)于磁粉探傷,因?yàn)榇欧厶絺艘渲么艖乙和?,現(xiàn)場生產(chǎn)也難得保持干凈,并且經(jīng)過退磁后,仍然有一部分磁通量流在凸輪軸上。

5、凸輪軸的拋光 

      凸輪軸的主軸頸、油封軸頸要求表面粗糙度0.2,所以必須除去主軸頸和油封軸頸的表面磷化膜,為了保證主軸頸和油封軸頸表面粗糙度,必須對它們進(jìn)行拋光處理,在拋光過程中,由于摩擦生熱少磨;粒散熱時間長,可有效地減少工件的變形、燒傷,主要是提高表面的加工精度,使凸輪軸軸頸獲得光亮光滑的表面,但不能提高產(chǎn)品尺寸和幾何精度,對零件的形位誤差不產(chǎn)生任何改變,按目前的工藝水平,拋光砂帶采用紙質(zhì)砂帶,砂粒的粒度280—320,拋光液選用煤油,拋光機(jī)的專用工裝為硬質(zhì)樹脂制的上下兩個半圓。

6、凸輪軸的清洗 

      凸輪軸不僅僅要進(jìn)行表面清洗,更主要的是主油道的清洗和油孔的清洗,防止鐵屑等臟物滯留在主油道孔的搭結(jié)處,除去油孔孔口毛刺,一般來講,單根凸輪軸的清潔度為10毫克左右,若清潔度超標(biāo),將加速發(fā)動機(jī)零件的磨損,縮短發(fā)動機(jī)的壽命,清洗后的凸輪軸,還要吹干,涂上防銹油,并且做好防塵工作,存放在通風(fēng)干燥處。

 


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