曲轴臂距差

二、曲轴臂距差
    曲轴是一个结构复杂、刚性爱的重要零件,容易产生弯曲变形,即便自重也可使其产生弯曲变形。新造柴油机曲轴安放在机座主轴承上,因各道主轴承孔中心在同一直线上,落坐于主轴承上的曲轴轴心线也呈直线状态。经长时间运转,其他情况正常,仅各道主轴承下瓦产生不同程度磨损,各道主轴承中心不等高,落坐其上的曲轴其轴线发生弯曲变形,引起曲轴产生附加弯曲应力。因此,柴油机正常运转情况下,曲轴轴线状态主要取决于主轴承下瓦的高低;反之,曲轴轴线状态也反映了各道主轴承的高低,也就是反映了各道主轴承下瓦的磨损情况。
  1.曲轴臂距差的概念
    1)曲轴的变形
    运转中的柴油机主轴承高低不等便坐于其上的曲轴产生弹性变形,整根曲轴的变形为宏观的整体变形,在每个曲柄上的变形为局部的微量变形。曲柄微量变形是曲柄臂之间的距离在曲轴回转一周中产生的微量变化。
      2)运转中的曲柄
重锤夯实地基    研究曲轴变形时,为了便于分析曲柄的微量变形,简化问题,对运转中的曲柄进行以下假定:
    (1)主轴颈与曲柄臂之间为刚性连接,夹角为90º。并保持不变;
    (2)主轴颈、曲柄销颈和曲柄臂均为刚性件,运转中形状不变:
    (3)曲柄销颈与两曲轴臂之间夹角α、β不仅相等且变化相同,即保持α=β如图8-27所示。
   3)曲柄微量变形、曲轴整体变形与主轴承高低的关系
   当曲轴发生整体变形时,即发生轴线的弯曲变形时,分析曲轴的任一 曲柄微量变形。
    图8-28(a)所示:当曲柄的两个主轴承低千相邻主轴承时,该曲柄的两个主轴颈轴线向下弯曲呈塌腰形。此时,将曲柄销转至上止点位置时,曲柄的两臂张开,臂距增大;曲柄销转至下止点位置时,曲柄的两臂收拢,臂距减小。同样,将曲柄销分别转至左、右平位置时,曲柄臂距亦有相同变化。
    图8-28(b)所示:当曲柄的两个主轴承高于相邻主轴承时,读曲柄的两个主轴颈轴线向上弯曲呈拱腰形。此时,将曲柄销转至上止点位置时,曲柄的两臂收拢,臂距减小;曲柄销转至下止点位置时,曲柄的两臂张开,臂距增大。同样,将曲柄销转至左、右平位置时,曲柄臂距亦有相同变化。
    运转中的柴油机曲轴因主轴承高低不等而产生整体变形。曲轴回转一周时,曲轴上的每个曲柄都会随之产生不同的微量变形,曲轴整体弯曲变形越严重,曲柄的微度变形也越大。曲轴在装合状态下的整体变形即轴线弯曲度,难以直接测量,然而曲柄的微量变形是可以直接测出的。所以,可通过测量曲柄臂距的微量变化来了解曲轴整体的轴线状态。
    曲柄的两个曲柄臂之间的距离大小称为臂距值,用L表示,俗称拐档值。曲轴回转一周中,曲柄销分别在上、下止点位置或左、右平位置时,曲柄的臂距值之差称为臂距差,俗称拐档差,用符号△表示:
                          △⊥=L上—L下,    △_=L左—L右
式中,△⊥ 、 △_ ——分别为垂直平面、水平平面内的臂距值,mm;
      L上、L下——分别为曲柄销在上、下止点位置时的臂距值,mm;
      L左、L右——分别为曲柄销在左、右平位置时的臂距值,mm。
    根据图8-28可以得出,
                          △⊥= L上—L下>0,即△⊥=(+)
                          △⊥= L上—L下<0, 即△⊥=(-)
    结论:在垂直平面内,当曲柄的两个主轴承较低,曲轴轴线呈塌腰形或下弧线弯曲,即呈"∪"形时,该曲柄的臂距差△⊥为正值:当曲柄的两个主轴承较高,曲轴轴线呈拱腰形或上弧线弯曲,即呈"∩"形时,该曲柄的臂距差△⊥为负值。这种关系从表8-10周宝宽中可清楚地看出。
    同样,在水平平面内亦可得出:
                            △⊥= L上—L下>0,即△⊥=(+)
                            △⊥= L上—L下<0, 即△⊥=(-)北极特快列车
      结论:在水平平面内,当曲柄的两个主轴承位置偏右,曲轴轴线呈右弧线弯曲,即呈")"形时,该曲柄的臂距差值乃一为正值;当曲柄的两个主轴承偏左,曲轴轴线呈左弧线弯曲,即呈"("形时,该曲柄的臂距差值乃一为负值。
    曲轴臂距差值的大小表明曲轴弯曲变形的程度;臂距差值的符号表明曲轴轴线弯曲变形的方向。
    4)测量臂距差的目的
上海
    柴油机运转中各道主轴承产生不均匀磨损,引起曲轴的整体与局部的变形。曲轴回转一周中,曲柄臂的时张时合的微量变形,使曲柄销颈与曲柄臂连接处的过渡圆角部位产生时拉时压的交变应力。曲轴长期运转使之因无数次的重复变化而产生疲劳裂纹或断裂。微量变形越大,臂距差值越大,表明曲轴的弯曲变形越严重和附加弯曲应力也越大,当超过材料的许用应力时,曲轴就会产生裂纹或断裂。
    测量曲轴臂距差就是为了了解和控制曲轴的变形和主轴承的磨损状况,以防止曲轴的疲劳破坏。所以,在轮机管理中轮机员应重视主、副柴油机曲轴臂距差的变化,按照要求定
期检测、分析,使臂距差值控制在说明书或规范的极限值以内,也就是把曲轴变形控制在弹性变形范围之内,切勿产生塑性变形。所以,曲轴臂距差值关系到曲轴的使用寿命。
楔状交错层理  计算机产业 2.曲轴臂距差的测量
    1)测量点
    测量曲轴臂距值是采用专门的量表一一臂距表(如图7-7所示)。
    测量前,根据曲轴臂距大小组装好臂距表量杆,并装于曲柄臂上的冲孔中,如图8-29所示。
    曲轴臂距值测量点一般均设在距曲柄销中心线(S十D)/2处(S为活塞行程,mm;D为主轴直径,mm)。为不便于迅速、准确地装表,一般在制造曲轴时在曲柄臂内侧中心对称线上(S十D)/2处打上冲孔,即图中A点,作为固定的测量点。有的大型柴油机为了便于测量或避开轴孔套合处,将测量点设在曲柄臂下边缘B点。由于曲柄臂中心对称线上各点距曲柄销中心线的距离不等,当曲轴回转时曲柄臂张开或收拢使中心对称线上各点的臂距值不等,距曲柄销中心线越远的点,臂距值越大。所以B点的臂距值大于A点的臂距值,在
B点测得的臂距差△B>A点的臂矩差△A。目前国内外均以(S十D)/2为测量点制订臂矩差标准,不适用于其他测量点测出的臂矩差。所以,只有将B点的△B换算成A点的△A值后方可使用标准。可按下式换算:

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