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曲轴连杆轴承、曲轴主轴承的技术要求是什么?

(1) 耐疲劳性:轴承(滑动轴承就是轴瓦)通过油膜承受周期 性交变的载荷,因此,轴瓦耐疲劳强度应高。

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(2) 溶点要高:为减少废气中CO、HC、NOx的排出,车辆一 般都选用高速发动机,曲轴的主轴颈或连杆轴颈的线速度髙,如 481Q发动机主轴颈为pOmm,额定转速是6000r/min,主轴颈的 线速度是15.7m/s。在如此高的线速度下,主轴颈与油分子之 间、油分子之间,油分子与轴瓦之间,产生极大的摩擦而生热。因 此,轴瓦必须有高熔点,否则,轴瓦要熔化。

(3) 轴瓦必须有足够的磨合性、軔性、塑性,以适应轴颈的椭 圆度、圆柱度的变化,否则,不易在大载荷下,使油膜形成更大的 刚度,从而使承载能力降低。

⑷嵌藏性(软性):发动机使用久后,机油内有磨屑、炭粒或尘埃。这些杂质随机油流动到轴瓦与轴颈之间的油膜内,在负荷 作用下,一部分会嵌人轴瓦内,但它们凸出轴瓦表面上的高度不 得超过油膜厚度,以避免轴颈拉伤、磨损。

(5) 抗咬合性:发动机起动时,将产生干摩擦或边界摩擦,特 别是在严寒的冬天更是如此,由于润滑油黏度很大,很难到达轴 瓦与轴颈之间的摩擦副内。在这种情况下,摩擦生热较多,因此, 要求金属之间抗咬合性强。

(6) 硬度:硬度太髙,嵌藏性差;硬度太低,不耐磨。所以, 要求轴瓦必须有适当的硬度,而且必须有耐点蚀和耐空烛的 能力。

(7) 耐腐性:燃烧产物中有S20、水蒸气,如这些产物一旦漏 到油底壳,温度低于100°C时,水蒸气就变为水,与S20化合变成 亚硫酸、硫酸,机油内的硫酸随机油流动到各运动副都有腐烛作 用,因此,要求轴瓦必须耐腐蚀.

(8) 导热性:轴瓦与轴颈之间的油膜是流动的,虽然流动的油 能带走一部分热量,但仍不够。因此,轴瓦必须有良好的导热性 能,通过轴瓦将部分热量传给连杆、缸体等。

轴瓦的以上要求,实际上难以满足,因为有的要求与要求之 间相互对立,如抗疲劳性与刚度的要求是相对立。为防止轴瓦通 过油膜承受更大的交变载荷而变形,轴瓦必须有一定的刚性,但 也正是轴瓦受交变冲击载荷,所以,要求轴瓦抗疲劳强度高。对 这种情况,只有适当选择,两方面都要考虑到。又如,为防止机油 内的磨屑等杂质嵌入轴瓦,轴瓦必须嵌藏性强,但这又与轴瓦要 求有一定硬度而相矛盾。对此,选择轴瓦的原则是:从发动机最 大性能出发,应选硬基体软质点,或选软基体硬质点的合金,以满 足轴瓦的特性要求。所谓软基体硬质点就是材料的塑性好,并在 其上均布硬质点(化合物)。这样,轴瓦的磨合性较好,能承受冲 击载荷,同时,软基体被磨下去后,能储存机油,形成油膜,硬质点 仍能凸出与轴磨合。

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