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曲軸在使用中承受著很大的氣體的爆發(fā)壓力、慣性力的沖擊和離心力的作用，除了有磨損特點(diǎn)之外，還會(huì)出現(xiàn)不正常損傷、軸頸表面產(chǎn)生劃痕拉傷、燒傷、裂紋，以及曲軸發(fā)生變形、斷裂等故障或事故。
柴油機(jī)大修時(shí)，在一般情況下，曲軸軸頸直徑在80mm以下，圓度及圓柱度誤差超過(guò)0.025mm，或軸頸直徑在80mm以上，圓度及圓柱度誤差超過(guò)0.040mm的曲軸，均應(yīng)按規(guī)定尺寸進(jìn)行修磨。如果曲軸磨損嚴(yán)重，磨損部位超出了修磨級(jí)別，就需要進(jìn)行振動(dòng)堆焊、鍍鉻、鍍鐵后再磨削至規(guī)定尺寸或修理尺寸。
曲軸常見(jiàn)損傷
1.曲軸軸頸磨損
曲軸軸頸磨損后與軸瓦配合間隙增大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出異常響聲，工作狀態(tài)惡化。
主要原因：
①機(jī)油太少或機(jī)油中存在著硬質(zhì)磨料、機(jī)油變質(zhì)含酸性物質(zhì)。
?、谳S頸與軸瓦的配合間隙過(guò)大或過(guò)小，致使油膜難以形成，發(fā)生干摩擦?xí)缙谀p。
?、鄄裼蜋C(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷，柴油機(jī)在過(guò)熱情況下工作，會(huì)很快磨損。
④曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力作用下，機(jī)油中機(jī)械雜質(zhì)偏向油孔一側(cè)，成為磨料，使軸頸磨損不勻，產(chǎn)生錐度。
?、葸B桿彎曲、扭曲及缸套偏斜，使作用在曲軸上的力分布不勻，也會(huì)產(chǎn)生錐度。
2.曲軸軸頸表面劃痕或拉傷
主要原因有：①裝配時(shí)不注意清潔，使柴油機(jī)內(nèi)帶進(jìn)了渣滓、金屬物等磨粒。②不按時(shí)更換油底殼的潤(rùn)滑油，使?jié)櫥椭泻休^大的金屬物等磨?；爝M(jìn)軸瓦和軸頸的縫隙里刻劃和拉傷摩擦表面。③空氣濾清器維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，缸套、活塞及活塞環(huán)磨損間隙增大，帶有沙粒、雜質(zhì)等磨料隨空氣吸入缸內(nèi)燃燒后竄到油底殼，循環(huán)進(jìn)入軸頸和軸承的配合間隙里。
3.曲軸軸頸燒傷
軸頸燒傷處有發(fā)藍(lán)的燒蝕痕跡。曲軸軸頸的燒傷磨損是由于燒瓦而引起的。在這種情況下，軸頸與軸瓦間將發(fā)生劇烈摩擦，潤(rùn)滑油膜被破壞而產(chǎn)生抓粘，溫度急劇升高而使軸頸表面氧化呈藍(lán)色，軸頸表層硬度降低，且常粘有抓粘下來(lái)的軸承合金。
4.曲軸軸頸表面產(chǎn)生裂紋
曲軸裂紋多發(fā)生在曲柄與軸頸之間過(guò)渡的圓角處以及油孔處。前者是徑向裂紋，危害極大，容易造成曲軸折斷，發(fā)生重大毀機(jī)事故；后者是軸向裂紋，順著油孔沿軸向發(fā)展。 產(chǎn)生裂紋的原因主要是制造和修理的缺陷以及使用不當(dāng)造成的：①使用中，軸頸表面粗糙度差，存在著壓痕、劃傷、腐蝕、磨坑等缺陷，此處是應(yīng)力集中的發(fā)源地，如沒(méi)能及時(shí)消除，疲勞裂紋先從這里產(chǎn)生和發(fā)展。②潤(rùn)滑不足發(fā)生嚴(yán)重?zé)撸瑫?huì)引起軸向裂紋。③長(zhǎng)期使用，軸頸表面金屬疲勞過(guò)渡，會(huì)引起圓周方向裂紋。④經(jīng)修磨后的軸肩圓角半徑過(guò)小、過(guò)渡不圓滑或表面粗糙度差，造成應(yīng)力集中。⑤堆焊修復(fù)軸頸時(shí)，在表層產(chǎn)生過(guò)大的殘余應(yīng)力而引起裂紋產(chǎn)生。
5.曲軸變形
曲軸的變形通常為彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形。變形過(guò)大的曲軸會(huì)導(dǎo)致自身和相連零件的加劇磨損，加速疲勞，出現(xiàn)曲軸斷裂和過(guò)大的機(jī)械振動(dòng)。 曲軸變形的原因有非人為原因和人為原因。非人為原因有：曲軸因受到周期性的氣體壓力、往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)離心力和機(jī)械制動(dòng)力作用而變形。人為原因主要是違犯駕駛操作規(guī)程和發(fā)生事故性機(jī)械故障引起的：①重載荷時(shí)，起步過(guò)猛。②柴油機(jī)工作粗暴，使曲軸受到驟然的沖擊性負(fù)荷。③超速運(yùn)轉(zhuǎn)或飛車(chē)時(shí)，為了使柴油機(jī)緊急熄火，采取過(guò)分猛烈的制動(dòng)措施。④柴油機(jī)因缺潤(rùn)滑油或軸瓦間隙過(guò)小而發(fā)生燒瓦抱軸事故，使曲軸受到很大的轉(zhuǎn)矩。⑤缸體主軸承座孔嚴(yán)重變形后而不同心。
6.曲軸斷裂
曲軸斷裂是柴油機(jī)事故性的損壞，其原因比較復(fù)雜。斷裂的部位有：①在曲軸軸頸兩相鄰圓角交接的曲柄臂處。②在連桿軸頸過(guò)油孔沿45°角處。③在連桿軸頸根部或主軸頸根部。④在安裝飛輪的錐形面鍵槽處。 所有引起曲軸軸頸表面產(chǎn)生裂紋和引起曲軸彎曲、扭曲的原因，都是引起曲軸斷裂的原因。除此之外，還有以下幾種原因：
①曲軸的材質(zhì)不佳、制造有缺陷、熱處理質(zhì)量不能保證、加工粗糙度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
?、陲w輪不平衡，飛輪與曲軸接盤(pán)不同軸，使飛輪與曲軸的平衡受到破壞，使曲軸產(chǎn)生較大的慣性力，導(dǎo)致曲軸疲勞斷裂。
③更換的活塞連桿組重量差超限，使各缸爆發(fā)力和慣性力大小不一致，曲軸各軸頸受力不平衡，引起曲軸斷裂。
?、馨惭b時(shí)，飛輪螺栓或螺母擰緊力矩不足，引起飛輪與曲軸連接處松動(dòng)，使飛輪運(yùn)轉(zhuǎn)失去平衡，并產(chǎn)生較大的慣性力，使曲軸折斷。
?、葺S承和軸頸磨損嚴(yán)重，配合間隙過(guò)大，轉(zhuǎn)速突變時(shí)，曲軸受到?jīng)_擊性載荷。
?、耷S長(zhǎng)期使用，磨修達(dá)到三次以上時(shí)，因軸頸尺寸相應(yīng)減小，也易使曲軸斷裂。
⑦供油時(shí)間過(guò)早，引起柴油機(jī)工作粗暴；工作中油門(mén)控制不好，忽大忽小，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，這些都使曲軸受到較大的沖擊載荷而易斷裂。
7.曲軸其他部位的損傷
曲軸阻油螺紋或軸肩磨損、前端鍵槽磨損、起動(dòng)爪螺紋損傷或滑扣等。
曲軸嚴(yán)重磨損后怎么修復(fù)
如果發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸磨損嚴(yán)重，磨削法無(wú)法修復(fù)或效果較差，可采用等離子噴涂法來(lái)修復(fù)。
(1)噴涂前軸頸的表面處理
?、俑鶕?jù)軸頸的磨損情況，在曲軸磨床上將其磨圓，直徑一般減少0.50—1.00mm。
?、谟勉~皮對(duì)所要噴涂軸頸的鄰近軸頸進(jìn)行遮蔽保護(hù)。
③用拉毛機(jī)對(duì)待涂表面進(jìn)行拉毛處理。用鎳條作電極，在6～9V、200～300A交流電下使鎳熔化在軸頸表面上。
(2)噴涂
將曲軸卡在可旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上，調(diào)整好噴槍與工件的距離(100mm左右)。選鎳包鋁(Ni/AL)為打底材料，耐磨合金鑄鐵(NT)與鎳包鋁的混合物為工作層材料;底層厚度一般為0.20mm左右，工作層厚度根據(jù)需要而定。
噴涂過(guò)程中，所噴軸頸的溫度一般要控制在150～170℃。噴涂后的曲軸放入150—180℃的烘箱內(nèi)保溫2h，并隨箱冷卻，以減少噴涂層與軸頸間的應(yīng)力。
(3)噴涂后的處理
噴涂后要檢查噴涂層與軸頸基體是否結(jié)合緊密,如不夠緊密，則除掉重噴。如檢查合格，可對(duì)曲軸進(jìn)行磨削加工。由于等離子噴涂層硬度較高，一般選用較軟的碳化錫砂輪進(jìn)行磨削，磨削時(shí)進(jìn)給量要小一些(0.05—0.10mm)，以免擠裂涂層。另外，磨削后一定要用砂條對(duì)油道孔進(jìn)行研磨，以免毛刺刮傷瓦片。經(jīng)清洗后，將曲軸浸入80—100℃的潤(rùn)滑油中煮8～10h，待潤(rùn)滑油充分滲入涂層后即可裝車(chē)使用。
