微型汽车发动机的曲轴飞轮组

        曲轴的功能是将自连杆的切向作用力转变为扭矩，将发动机的功率经输出端输出，并用部分动力驱动配气机构及各种附件。

        在发动机运转时，曲轴受到大小和方向按周期性变化的气体压力、往复惯性力和回转离心力，以及这些力的力矩作用，使曲轴受到弯曲和扭转，产生狡辩的疲劳应力，并引起曲轴的弯曲振动和扭转振动。曲轴轴颈在很高的比压下高速旋转，使轴颈和轴瓦受到磨损。

        曲轴式发动机最重要的零部件，使发动机的脊柱，它受力情况复杂，直接影响发动机的可靠性、使用寿命和制造成本。

        根据曲轴的工作条件，对它的要求有：

        （1）曲轴连杆轴颈的排列应保证发动机的工作均匀和良好的平衡性。

        （2）在保证结构紧凑和重量轻的前提下，有足够强度和刚度；在发动机的使用转速范围内，要避免或减少扭转振动的危害性。

        （3）要求曲轴的疲劳强度高，轴颈表面有良好的耐磨性。

        （4）结构简单制造工艺性好。

        462Q汽油发动机的曲轴组如图4-13所示。它主要包括曲轴、飞轮及其齿圈等。

        该曲轴在加工过程中，应进行静平衡与动平衡试验，动平衡要求不超过15g.cm。

        飞轮和齿圈在加工制造过程中亦进行静平衡与动平衡试验，动平衡要求不超过25g.cm。曲轴和飞轮（包括齿圈和离合器压盘）按规定组合后，应进行动平衡试验，动平衡要求不超过40g.cm。

        一、曲轴

        1.结构简介

        由图4-14可以看到曲轴的4个曲柄排列在一个平面上，一般称为平面曲轴。1、4轴颈与2、3轴颈间互成180°角。曲柄颊的宽度均为11mm，5个主轴颈宽度均为26±0.2mm。4个连杆轴颈宽度均为mm。主轴颈直径mm。连杆轴颈直径为mm。发动机在安装时，主轴颈和连杆轴颈均按每隔0.005mm分为一组：主轴颈。连杆轴颈分别为。

        根据分组再选择相同组别的主轴瓦与连杆轴瓦进行装配。以此来保证轴瓦与轴颈的良好配合间隙。

        主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆瓦间隙均为0.02~0.04mm。

        主轴颈与连杆轴颈圆柱度均为0.007mm。支承I~V主轴颈，I、III、V轴颈的跳动量为0.012mm。为防止应力严重集中和增加曲轴的疲劳强度，采用应力集中系数较小的圆角过渡；主轴颈与曲柄颊圆角半径为R2.5mm。连杆轴颈与曲柄颊圆角半径为R1.75mm。

        曲轴每个曲柄颊均配以平衡重，用以平衡旋转惯性力（即离心力）。

        2.曲轴材料

        由于曲轴受力情况严重，462Q发动机曲轴材料采用40Cr合金钢制造、

        日本F8A原机使用的是0.48C中碳钢，同时也使用球墨铸铁铸造。

        曲轴采用40Cr合金钢锻造，为了保证良好的纤维流线。毛坯采用模锻成形。轴颈不进行特殊的热处理，硬度HB163~269，由于轴颈硬度较低，使用时，轴颈表面容易受油孔中机械杂质的损伤而造成划沟。

        3.曲轴的主要结构参数

        曲轴的主要结构参数，如表4-9所示。

        二、飞轮与齿圈

        飞轮与齿圈如图4-13所示。齿圈参数如表4-10.

        飞轮的主要功用是使发动机储存能量，使输出扭矩平稳均匀，调整发动机点火正时，检查活塞在气缸中的位置用。

        此外，还通过离合器压盘输出功率。

        齿圈主要用来与起动电机联接，作为发动机起动用。

        飞轮的材料为HT20-40灰铸铁GB976-61.

        飞轮齿圈的材料为45号钢GB699-65.调制硬度HB220~270。齿表面进行高频淬火，硬度HRC48~52.淬火不允许有裂纹，应进行磁力探伤检查。

        齿圈和飞轮用温差法装配，齿圈加热到160+10°C，然后将齿圈压倒飞轮上。

        三、飞轮螺栓、连杆螺栓、主轴承盖螺栓及缸盖螺栓

        如图4-15所示。这四种螺栓均为自紧螺栓。只要按规定的拧紧力矩拧紧，这四种螺栓在发动机运转中，可以不用任何保险锁紧装置，而不会自行松脱。不会自行松脱的原因较多。其中一个主要原因是：上述拧紧度恰好能达到材料强度的某一个特定的区域，即材料的屈服点。因此，上述螺栓所选用的材料不允许随意改变，热处理的硬度必须保证在对规定的范围内，否则就不能保证不自行松脱。

        对飞轮来说，传递发动机的扭矩，主要靠飞轮螺栓拧紧，产生的摩擦力（在去皱尾端和飞轮之间）。拧紧力矩达不到，就建立不起来必要的摩擦力，即使螺栓和定位销都有一定的剪切强度，也有可能被剪短。当然飞轮螺栓也不允许无限制的拧紧，否则可能使螺栓变形或断裂。装配中只要按规定拧紧力矩拧紧，螺栓既不会自行松脱，飞轮螺栓及定位销也不会被剪断。

        1.飞轮螺栓

        材料为40Cr.YB6-71.20-GB702-72。热处理硬度HRC30~35，螺纹为二级精度，滚制成形。拧紧力矩为39.2~44.1N.m（4~4.5kgf.m）

        2.连杆螺栓及螺母

        材料为35CrMo，YB6-71，热处理最小拉断力为43120N（4400kgf）。螺纹为一级精度，滚制成形。拧紧度为27.4~31.4N.m（2.8~3.2kgf.m）

        3.主轴承盖螺栓

        材料为35CrMo，YB6-71，螺纹为二级精度，滚制成形。表面镀锌，镀锌层厚度10~15um。拧紧度为42.1~47N.m（4.3~4.8kgf.m）

        4.气缸盖螺栓

        材料为35CrMoYB6-71，螺螺纹为二级精度，滚制成形，拧紧度53.9~58.8N.m（5.5~6kgf.m）。

        上述四种螺纹制造过程中不允许车制。

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