柴油机曲轴飞轮组及其零部件

曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、主轴承、主轴承盖、平衡块等零部件组成。单缸和双缸柴油机曲轴飞轮组零件如图1-30和图1-31所示。

图1-30 单缸柴油机曲轴飞轮组

1—螺栓M8 2—垫圈 3—下平衡轴压板 4—平衡轴齿轮 5—键 6—下平衡轴 7—压板 8—上平衡轴 9—油封 10—螺钉M8 11—垫圈 12—主轴承盖 13—机体油闷头 14—轴承 15—挡圈B 16—挡板 17—垫圈 18—螺钉M5 19—键 20—曲轴 21—键 22—曲轴油塞 23—挡圈A 24—轴承 25—曲轴正时齿轮 26—挡圈 27—飞轮 28—止推垫圈 29—飞轮螺母 30—三角带轮 31—垫圈 32—螺栓M12

图1-31 295型柴油机曲轴飞轮组

2—主轴颈 3—曲柄销（连杆轴颈） 11—飞轮齿圈 12—定位销 13—飞轮 14—机油腔 15—曲轴齿轮 16—起动爪 17—V轮 18—平键 19—挡油盘 20—润滑油道

1）曲轴。单缸柴油机的曲轴一般用高强度球墨铸铁铸成，而多缸柴油机的曲轴一般用优质碳钢或合金钢模锻制成。目前，小型多缸柴油机曲轴材料多数采用球墨铸铁（QT700）制造，正火处理后，表面经软氮化处理，具有良好的疲劳强度和耐磨性。它的功用是承受连杆传来的切向力，变成绕其轴线的转矩，通过飞轮输送出去。

① 曲轴结构复杂，主要由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、曲轴平衡及曲轴前、后端组成。S195型柴油机曲轴如图1-32、图1-33所示，主轴承如图1-34所示。

图1-32 S195型曲轴

图1-33 曲轴构造示意图

1—主轴颈 2—曲柄 3—油道 4—连杆轴颈 5—油孔 6—油塞 7—平衡重块

图1-34 S195型主轴承

1—油孔 2—缺口 3—油道

单缸柴油机曲轴的左右主轴颈用主轴承支承在机体上。有的单缸柴油机曲轴的左右主轴承采用滑动轴承，如S195型柴油机；而有的单缸柴油机曲轴的左右主轴承采用滚动轴承，如ZS1115型柴油机；还有的单缸柴油机，曲轴主轴承的一端是用滚动轴承，另一端用滑动轴承，如R185型柴油机。

多缸柴油机的主轴承一般都采用轴瓦形式，安装在机体的主轴承座上，也有的将后主轴承压装在轴承盖上。

连杆轴颈和连杆大头相接。单缸柴油机曲轴的连杆轴颈内制有通孔式蛋形空腔，称为机油离心净化室，两端用螺塞封闭。工作时可对机油进行离心净化。

曲柄是主轴颈与连杆轴颈的连接部分。为了减轻柴油机的振动，平衡曲轴的不平衡力及力矩，在曲柄对面应配置平衡块。有的单缸柴油机，平衡块与曲柄分开制造，即曲柄的下端为一矩形止口，平衡块用螺栓固定在上面，并用止动片或铁丝锁紧。而有的单缸柴油机，将曲轴平衡块和曲轴做成一体。(www.xing528.com)

曲轴前端用于安装曲轴正时齿轮；曲轴后端用于安装飞轮。多缸柴油机，在曲轴前后端都设置挡油盘，并在前端正时齿轮室盖处和后端主轴承盖外侧都装有油封，以防止机油外漏。

多缸柴油机曲轴的连杆轴颈的布置：有的是在一个平面内但方向不同，曲柄夹角为180°，如双缸、四缸柴油机；有的不在一个平面内，如三缸柴油机曲柄夹角为120°。这由各缸的工作顺序来决定。

② 曲轴装配时应留有轴向间隙。曲轴除了用主轴承作径向支承之外，还用止推结构作轴向定位，并保证有一定的轴向间隙，才能保证曲柄连杆机构的正确工作位置及保证其正常运转。曲轴留有轴向间隙的理由如下：

a.曲轴工作时，会受热膨胀，其伸长后会发生轴向移动。

b.曲轴前端正时齿轮为斜齿轮时，由于斜齿轮在工作中产生轴向推力，因而使曲轴产生轴向移动。

c.在农用车及拖拉机中柴油机动力输出端安装有离合器，由于离合器在分离状态时产生轴向推力，从而引起曲轴轴向移动。

为了保证曲轴既有热膨胀的余地，又不致产生过大的轴向冲击和保持曲轴的正常位置，必须对曲轴进行轴向定位，使其轴向间隙保持在0.08～0.28mm范围之内。

③ 曲轴的轴向定位方式。曲轴的轴向定位，是靠曲轴止推结构来保证的。止推结构的应用一般有以下三种形式：

图1-35 两片整圆环形止推片

a.多缸柴油机应用较为普遍的是用耐磨合金制成的两片整圆环形止推片。如495A型、扬柴4102/4105型及SL系列多缸柴油机等在最后一道主轴承座两面装有止推片，如图1-35所示。

b.采用翻边主轴承作曲轴推力轴承，即推力主轴承集曲轴主轴承和推力轴承于一体。绝大部分的小型单缸柴油机（如S195、195S、S1100型）曲轴的两个主轴承端面都连带有止推凸肩，如图1-34所示。

c.在小型柴油机的主轴承采用滚动轴承时，通常在其动力输出端装有推力滚动轴承兼起轴向定位作用。如ZS1115型、ZS1110型、R180型柴油机曲轴主轴颈都装有滚动轴承。

2）主轴承盖。单缸柴油机主轴承盖装在靠飞轮一侧的机体孔内，盖内装有曲轴主轴承。采用滑动主轴承的主轴承盖内壁上有一道环形油槽与主轴承的环形油槽相对，与盖上的两个径向油道相通。

3）曲轴油封。S195型、S1100型单缸柴油机采用骨架油封结构，即把冲压成形的金属骨架包在橡胶之中，模压成一体。油封唇部内有自紧弹簧，其作用是给唇口以一定的压力箍紧唇部，使之紧压在轴面，以保证密封润滑油。曲轴油封实物如图1-36所示。

4）飞轮。飞轮用铸铁制造，用以储存能量，增加惯性，使曲轴旋转均匀、运转平稳，并帮助柴油机起动与完成三个辅助行程。飞轮边缘刻有许多记号，用来确定活塞在上下止点、进排气门开闭及供油提前角的位置，供调整时参考。在电起动的小型单缸柴油机上，飞轮外圆上还压装着飞轮齿圈，用来与起动机的驱动齿轮啮合，以实现柴油机电力起动。飞轮实物如图1-37所示。

图1-36 曲轴油封

图1-37 飞轮与发电机转子