发动机凸轮轴轴承盖失效及改进分析
轴承失效原因及改善方法
轴承失效原因及改善方法摘要轴承是机械设备中广泛应用的一个重要零件，它承受着机器运转时的载荷，使机器得以平稳运转。
然而，轴承在使用过程中由于诸多因素的影响，会出现失效的情况。
本文将详细介绍轴承失效的原因，并给出相应的改善措施，以帮助读者更好地维护和保养机械设备。
轴承失效原因1.磨损轴承是机器运转过程中承受载荷的零件，长时间的使用会导致轴承表面的磨损。
磨损会使得轴承的表面变得粗糙，摩擦系数增加，从而导致轴承的失效。
2.油膜破裂轴承在运转过程中，需要润滑油来形成一层薄膜来减小轴承表面之间的摩擦，防止磨损。
然而，如果润滑油的质量差，或者润滑油使用时间过长，润滑油的黏度和清洁度会降低，导致轴承失去润滑，油膜破裂，从而导致轴承失效。
3.腐蚀轴承在运作时，如果进入杂质或者液体，会导致轴承出现腐蚀。
腐蚀会引起焊死或者锈蚀，使得轴承卡住不能动了或者磨损严重。
4.过载如果轴承所承受的载荷超过了轴承设计的最大承载能力，会导致轴承过载，从而导致轴承失效。
5.温度过高轴承在长时间的运作中会产生大量的热量，轴承的温度过高会导致轴承变形，从而导致轴承失效。
轴承失效改善方法1.清洗轴承在运行过程中会积累大量的污垢，清洗轴承可以有效地去除污垢，保证轴承的正常工作。
2.润滑轴承需要适量的润滑油或者润滑脂来形成一层润滑膜，减少轴承表面的摩擦。
根据轴承的规格要求，选择适当的润滑油或者润滑脂，并周期性地更换润滑油或者润滑脂，可以有效地延长轴承的寿命。
3.保持干燥轴承需要保持在相对干燥的环境中工作，因为水分和潮气会引起轴承的腐蚀。
在储存和使用轴承时，应尽量避免轴承与潮湿的物体接触。
4.控制负载轴承在使用时，要根据轴承的承载能力，对机器进行合理的负载控制，避免轴承的过载，减小轴承的磨损，从而延长轴承的使用寿命。
5.控制温度轴承在运作过程中，应保持合适的温度，避免轴承过热。
在设备运行过程中，可以采取冷却、通风等措施来降低轴承温度，保持轴承的正常工作状态。
轴承失效原因及改善方法(新版)
轴承失效原因及改善方法(新版)Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0428轴承失效原因及改善方法(新版)随着当今以工业生产为主的社会市场经济的飞速发展，相关的工业也暴露出了一系列潜在的问题，其中就包括了大量机械设备零部件使用不当造成资源浪费。
本文选择零部件中最具代表的轴承为例，分多方面详细阐述了轴承各种失效的可能原因，并对不同的失效方法提出了不同针对性的改善方法，希望能对相关的工业技术操作人员带来一定的参考价值，进而能更好地使用轴承，减少社会资源的浪费，让机械设备上的每一个零部件都能够创造出更大的价值。
轴承是机械设备上的最常用零件，是机械设备运转的核心保证，同样也是机械设备中极易失效的零部件之一。
在当今工厂的机械设备中，大型机械设备的零部件多采用滚动摩擦轴承，一方面由于其相对于滑动摩擦轴承较小的摩擦阻力，另一方面也是由于其结构的轻便性。
但是对于滚动轴承这种极易损坏的零部件而言，如果使用方法存在一定问题，就极容易造成轴承失效继而导致机械设备运转失灵。
失效的原因往往并不单一，而是由人工因素和自然因素多方面形成。
所以，相关技术工作人员应加强自身对于轴承结构的了解，并熟练掌握安装和使用轴承的正确方法，进而了解轴承失效的多种可能性及其原因，并采取相对应的改善方法，才能延长轴承的使用年限，创造出更大的使用价值。
轴承故障原因类别工业中所采用的轴承，无论是滑动轴承还是滚动轴承，均都会有一定正常的使用年限。
汽车进气凸轮轴坏了的原因
汽车进气凸轮轴坏了的原因
汽车进气凸轮轴损坏的原因可能有以下几点：
1. 油液污染：油液中的杂质和污垢会随着时间的推移积累在凸轮轴表面上，使得凸轮轴无法正常运转。
由于油液的黏度较高，凸轮轴的转动时可能会增加摩擦力，进而导致凸轮轴的磨损和烧伤。
2. 熄火失灵：发动机熄火失灵可能会导致凸轮轴损坏。
当发动机熄火时，凸轮轴会突然停止旋转，而在停止前可能会位于一个特定的位置。
当发动机重新启动时，凸轮轴可能会被强烈地冲击，因此可能会导致凸轮轴断裂或弯曲。
3. 使用低质量油液：低质量的油液可能会缺乏润滑性能，导致凸轮轴在旋转时与其他零件之间产生过多的摩擦。
长时间的摩擦和磨损可能会导致凸轮轴表面的磨损，并最终导致凸轮轴的失效。
4. 高温和过载：在发动机运行时，由于长时间高温和高压的作用，凸轮轴可能会受到过多的负荷和应力。
持续的高温和过载会使得凸轮轴变得脆弱，从而导致凸轮轴断裂或弯曲。
5. 不正确的维护：不按时更换油液、不定期清洗凸轮轴表面等都会增加凸轮轴的磨损和损坏的风险。
因此，为延长凸轮轴的使用寿命，应定期更换高质量的油液、注意发动机的正常熄火操作和避免高温和过载等情况的产生。
同时，定期维护和清洗凸轮轴也是非常重要的。
轴承失效原因和处理方法
（１）过载。
严重的表面剥落和磨损，表明了滚动轴承因过载引起的早期疲劳产生的失效（此外配合过紧也会造成一定程度的疲劳）。
过载还会引起严重的轴承钢球滚道磨损、大面积剥落并时而伴有过热现象。
补救办法：减少轴承的负荷或提高轴承的承载能力。
（２）过热。
滚子的滚道、钢球或保持器改变颜色，表明轴承过热。
温度的升高会使润滑剂作用降低，使油漠不易形成或完全消失。
温度过高，会使滚道和钢球的材料退火，硬度下降。
这主要是散热不利或重载、高速的情况下冷却不充分造成的。
解决办法：充分散热，追加冷却。
（３）低负荷振蚀。
在每个钢球的轴向位置上出现椭圆形的磨损痕迹，这表明当轴承不工作且未产生润滑油膜时，由外部振动过度或低负荷振蚀造成失效。
补救办法：使轴承隔振或在轴承的润滑脂中加入抗磨添加剂等。
（４）安装问题。
主要注意以下几方面：第一，注意安装施力。
如滚道上出现间隔的压坑，表明负荷已超出了材料的弹性极限。
这是由于静态过载或者严重的冲击（如安装时曾用锤子敲击轴承等）引起的。
正确的安装方法是仅对要压装的圈环施力（在轴上装内圈时勿推压外圈）。
第二，注意角接触轴承的安装方向。
角接触轴承具有一椭圆形的接触区，并仅在一个方向上承受轴向推力。
在相反的方向上装配轴承时，因钢球处在滚道边缘，其受载面会产生槽形磨损带。
因此在安装时应注意正确的安装方向。
第三，注意对中。
钢球磨损痕迹偏斜、不与滚道方向相平行，表明安装时轴承未对中。
若偏斜量＞16000，就易引起轴承温度上升并出现严重磨损。
其产生原因可能是轴有弯曲、轴或箱体有毛刺、锁母的压紧面未与螺纹轴线相垂直等。
因此，安装时应注意检查径跳情况。
第四，应注意正确配合。
轴承内、外圈的装配接触面上出现圆周状的磨损或变色，是由轴承与其相配的零件配合过松引起的。
磨蚀产生的氧化物为一种纯褐色磨料，其结果会造成轴承进一步磨损、发热和产生噪音和产生径跳等一系列问题，因此装配时应注意正确配合。
又如滚道底部有严重的球形磨损轨迹，这表明因配合过紧使轴承间隙变小，由于扭距增大、轴承温度上升，使轴承很快因磨损和疲劳而失效。
发动机凸轮轴和挺柱磨损问题分析与解决
发动机凸轮轴和挺柱磨损问题分析与解决1、问题来源根据售后服务反馈山西某瓦斯发电站的发电机组的凸轮轴、挺柱磨损，影响机组可靠运行，请求协助分析查找原因。
目测问题凸轮轴上有磨擦痕迹，手触稍有手感,B列进气凸轮轴磨损明显，A列进、排气凸轮均有磨损。
挺柱有磨损痕迹，个别缸的挺柱磨损严重，底面有凹凸不平的凹坑，面积约占整个底面面积的35％。
2、初步分析挺柱和凸轮轴是发动机零部件中受冲击载荷较大的摩擦传动副，且运行环境较恶劣。
从挺柱表面出现的失效情况来分析，有两种可能：（1）因挺柱和凸轮轴高速运转，接触部分传递较大负载，或者润滑、冷却条件不足，导致接触部分积热严重，局部油膜被破坏，使凸轮轴和挺柱发生冷焊粘连在一起。
由于发动机持续运转，又使粘联在一起的金属发生撕裂剥离。
（2）因挺柱和凸轮轴长期受冲击性大负载，挺柱和凸轮轴表面容易出现金属疲劳，从而在硬度相对软的零件上出现脱落，形成麻点、凹坑。
分析实物的情况，初步认为，是由于冷却、润滑不足导致的。
3、具体分析润滑、冷却挺柱和凸轮轴的机油来源有两种途径：（1）顶部落油冷却：挺柱下部有3个φ6出油孔，机油从气缸盖上推杆孔流出，落到挺柱中间孔内，然后从3个小孔溢出，落到凸轮轴表面；（2）冷却喷嘴强制冷却：冷却喷嘴上有2组φ1.1油孔，油从小孔中喷出，打在机体壁上,形成油雾或者飞溅到挺柱和凸轮轴上。
3.1顶部落油冷却3.1.1复核问题挺柱用游标卡尺量得挺柱出口孔下部到底面的距离约为13（见图1），从机体图纸上量的：用于挺柱导向的下端面距离凸轮轴41.26（见图2）。
凸轮轴基圆直径φ43.5，凸轮轴最大升程8.12。
43.5/2+8.12+13＝42.87＞41.26图1所以，在最大升程时，挺柱的出油孔是被机体堵住的，且由于3个出油孔是沿径向均布的，所以，3个出油孔都是被堵住的。
图2查看凸轮轴的升程表，发现角度51°时，升程为6.63231；105°时，升程为6.63231，所以凸轮轴在转动360°中有54°，是没有或者很少的机油，从顶部落下冷却、润滑凸轮轴接触部位。
船用中速柴油机凸轮轴故障原因及分析
一、柴油机凸轮轴定义与应用船舶柴油机中的凸轮轴是仅次于曲轴轴系的重要基础轴类传动部件，凸轮轴的组成主要由进排气凸轮、偏心轮、支承轴颈、以及凸轮轴驱动齿轮等组成；凸轮轴主要作用是控制柴油机进气阀、排气阀的开合动作，喷油器起喷正时，以及空气分配器的驱动，附加带动调速器等其他附件的传动轮做同步运动，为燃烧室正常工作提供先决条件[1]。
二、引起船用柴油机凸轮轴系统故障的主要原因凸轮轴故障现象主要有凸轮轴工作面点蚀、磨损、塑性变形，凸轮轴表面裂纹和凸轮轴整体弯曲变形等，而引起凸轮轴故障有多种原因，现总结归纳船用凸轮轴故障原因主要从三个重要环节进行原因分析：第一方面是从加工制造环节和凸轮轴结构形式的选用进行分析。
图1 凸轮轴剖视图众所周知，凸轮，见图1，应该保证具有很高的轮廓精准度，相位角度、良好的耐磨性、工作表面较小的表面粗糙度以及足够的刚度和抗冲击能力。
第二方面是从安装环节进行分析，为保证凸轮轴在整个柴油机系统中能够可靠工作，安装工艺同样不可忽视，凸轮轴各配合部件要严格按照柴油机技术规格书中凸轮轴规定的装配尺寸公差来进行安装，比如：止推片调整轴向间隙；力矩扳手按标准值紧定螺栓；确保齿轮和凸轮轴锥面清洁和干燥；凸轮轴转速正时轮附件齿后的第一个齿的中心线应准确对准主转速正时传感器的中心线；安装凸轮轴时曲轴和凸轮轴正时定位销的找正方法。
第三方面是从凸轮轴日常管理进行分析，柴油机管理人员落实检查制度不到位，仅仅存在于检查燃油、滑油、冷却水、更换滤芯滤器、各油路水路阀门位置、主机系统供电等日常启机环节，对凸轮轴道门盖内部情况长时间疏于观察。
所以一旦出现柴油机动力衰减伴随油耗增加因凸轮轴导致此现象时，往往更换意义大于修复。
原因还有以下方面：（1）故障原因判断失误或者仅调整气阀间隙和喷油正时后继续使用，凸轮表面长时间工作加剧磨损。
（2）在润滑系统原因的情况下，因为凸轮轴部位基本处于在整体润滑系统中较为劣势的位置，即使是进行设计的液体动压润滑机构，在启动、停车或载荷剧烈变动时，也会短时间处于局部边界摩擦状态[2]。
发动机连杆滚针轴承失效分析及产品改进研究
摘要摩托车连杆滚针轴承的运动及受力状态比较复杂，现针对某型号发动机的连杆滚针轴承失效样品作失效分析。
分析表明承受载荷过大，滚针的表面应力分布不均，保持架和连杆的结构强度和耐磨性不足等原因是连杆滚针轴承发生早期失效的主要因素。
针对产品的失效原因，提出滚针的凸度技术以消除滚针的边缘效应，提出保持架和连杆的热处理技术以改善保持架和连杆的抗疲劳能力和耐磨性等工艺改进方案，协助生产厂家改进产品性能并提高其使用寿命。
关键词滚针轴承；失效分析；工艺改进；摩托车AbstractFor a model of the engine connecting rod needle bearing failure samples for failure analysis. Analysis showed that the bearing load is too large, uneven distribution of needle surface stress, the cage and the connecting rod of a lack of structural strength and wear resistance due to early failure of the connecting rod needle bearing main factors.Reasons for product failure occurs, raise the crown needle technology, heat treatment of the cage and the connecting rod technology, used to improve the needle of the "Edge effect" and to raise the cage and the connecting rod's resistance to fatigue and wear resistance, etc. process improvement program to help manufacturers improve product performance and increase its service life.Keywords Needle roller bearings Failure Analysis Process Improvement motorcycle目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 本课题国内状况 (4)1.3 滚动轴承国内外状况与研究方法 (6)1.4 三轮摩托车的国内市场状况 (7)本章小结 (8)第2章连杆滚针轴承失效分析 (9)2.1 连杆滚针轴承接触疲劳失效 (10)2.1.1点蚀 (10)2.1.2 疲劳剥落 (11)2.1.3 影响疲劳失效的因素 (12)2.2 磨损失效 (13)2.2.1 磨粒磨损 (13)2.2.2 粘着磨损 (14)2.3 烧伤损坏 (15)2.4 塑性变形失效 (16)2.5 微观分析 (17)2.6 连杆滚针轴承的润滑 (18)2.6 连杆滚针轴承失效总结 (20)2.7 轴承的寿命计算 (21)本章小结 (22)第3章连杆滚针轴承改进方法研究 (23)3.1连杆滚针轴承工作时的运动及受力分析 (23)3.1.1运动分析 (23)3.1.2受力分析 (23)3.2滚针轴承 (26)3.2.1 滚针的标准 (26)3.2.2 滚针凸度对轴承寿命的影响 (27)3.2.3 滚针凸度的合理设计 (27)3.2.4 目前设计在存在的问题 (29)3.2.5 改进意见 (29)3.2.6滚针的凸度计算设计 (30)3.3 滚针轴承保持器 (32)3.3.1保持架的锁针 (32)3.3.2 “M”型保持架 (33)3.3.3 “K”型保持架 (33)3.3.4 保持架径向定位 (35)3.3.5 保持架表面处理 (35)3.3.6 滚针和保持器的热处理 (36)本章小结 (37)第4章连杆滚针轴承的工艺改进措施 (38)4.1 滚针的工艺改进措施 (38)4.1.1滚针的凸度加工 (38)4.1.2 对数型凸度滚针超精研导辊的设计与加工 (39)4.2 滚针轴承保持架的工艺改进措施 (43)4.2.1 锁针部位主参数的确定 (43)4.2.2 保持架表面处理 (45)4.3 连杆滚针轴承的游隙 (45)4.3.1 影响轴承径向工作游隙的因素 (45)4.3.2 轴承径向游隙的合理选择 (47)4.3.3 M型保持架的渗碳工艺 (47)第五章连杆滚针轴承现阶段改进后的效果 (49)5.1 滚针轴承的改进 (49)5.2 连杆的改进 (52)本章小结 (58)第六章连杆滚针轴承的有限元分析 (59)6.1 滚针轴承的有限元分析 (59)6.2 连杆的有限元分析 (62)本章小结 (64)结论 (65)参考文献 (66)致谢 (67)第1章绪论1.1 课题的提出三轮摩托车作为一种运输机械，适用于城乡之间的中、短途运输，由于该类车体积小、价格低、操作简便、方便实用，从而深受广大农民和城乡个体劳动者的喜爱。
发动机连杆滚针轴承失效分析及产品改进
THANKS
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工艺改进
总结词
优化轴承的加工和装配工艺
详细描述
改进轴承的加工工艺，提高加工精度和表面质量，降低表面粗糙度，从而减少摩擦和磨损。优化轴承 的装配工艺，确保轴承的预紧力和间隙调整达到最佳状态，提高轴承的工作稳定性和寿命。
设计改进
总结词
优化轴承的结构设计
VS
详细描述
根据实际工况和使用要求，对轴承的结构 进行优化设计。例如，改进轴承的滚针排 列方式、优化轴承的接触角和接触点等， 以提高轴承的承载能力和稳定性。同时， 考虑轴承的散热性能和润滑性能，以减少 热量积聚和摩擦磨损。
改进后的连杆滚针轴承可以提高发动机的性能和使用寿命，降低机械故障率， 提高生产效率和经济效益。同时，可以为相关行业提供技术支持和参考，推动 行业的技术进步和发展。
02
发动机连杆滚针轴承工作原理 及失效形式
发动机连杆滚针轴承工作原理
发动机连杆滚针轴承是一种滚动轴承 ，由内圈、外圈、滚针和保持架组成 。在工作时，滚针在内外圈之间滚动 ，传递扭矩和承受载荷。
发动机连杆滚针轴承失效分 析及产品改进
汇报人： 2023-12-27
目录
• 引言 • 发动机连杆滚针轴承工作原理
及失效形式 • 发动机连杆滚针轴承失效案例
分析 • 产品改进方案 • 改进后产品性能验证 • 结论与展望
01
引言
研究背景
发动机是机械设备中的重要组成部分，其性能直接影响机械 的整体性能。连杆滚针轴承是发动机中的关键部件，其失效 会导致发动机运转不平稳、振动和噪音等问题，严重影响发 动机的性能和使用寿命。
发动机连杆滚针轴承失效分析及产品改进
经过评估，改进后的发动机连杆滚针 轴承性能得到了显著提升，具有更高 的疲劳寿命和更低的摩擦阻力，能够 更好地适应实际使用需求。
05
产品推广与应用前景
产品推广策略与措施
建立品牌形象
通过广告、宣传册、网络 推广等方式，树立产品在 消费者心中的品牌形象， 提高知名度。
拓展销售渠道
利用多种销售渠道，如电 商平台、经销商网络等， 扩大产品的销售范围，提 高市场占有率。
滚针轴承失效形式及原因分析
• 滚针轴承的失效形式主要有以下几种：疲劳剥落、磨损、塑性 变形和断裂。疲劳剥落是由于滚动接触面长时间承受循环载荷 引起的；磨损是由于润滑不良、异物进入或材质问题引起的； 塑性变形是由于载荷过大或材质问题引起的；断裂是由于过载 或材质问题引起的。
失效案例分析
• 某型号发动机在使用过程中，发现连杆滚针轴承发生失效， 表现为疲劳剥落和磨损。经过分析，发现轴承的材质和热处 理工艺存在一定问题，导致轴承的硬度和耐疲劳性能不足。 此外，润滑系统也存在一定问题，导致轴承润滑不良，加速 了轴承的磨损。针对这些问题，采取了改进轴承材质和热处 理工艺、优化润滑系统等措施，有效提高了轴承的使用寿命 和发动机的性能。
选用高强度、耐腐蚀、耐磨性好的材料， 以提高轴承的使用寿命。
对进厂材料进行严格检验，确保材料质量 符合要求。
通过优化热处理工艺，提高材料的硬度和 韧性，增强轴承的承载能力。
制造工艺优化
01
02
03
改进加工工艺
优化切削参数、提高加工 精度，减少加工缺陷。
加强装配质量控制
制定装配作业指导书，明 确装配流程和标准，确保 装配质量。
农业机械
农业机械对发动机的耐久性和可靠性要 求较高，连杆滚针轴承作为关键部件之 一，其应用前景良好。
发动机凸轮轴轴承盖失效及改进分析
发动机凸轮轴轴承盖失效及改进分析摘要：发动机凸轮轴轴承盖的结构设计和强度分析在发动机开发之初起着非常重要的作用，为了避免凸轮轴轴承盖疲劳断裂导致发动机报废，在前期设计时，必须进行强度分析。
本文以某款发动机轴承盖断裂事件为例，对失效件进行材料分析、断口分析和显微组织分析，并采用TYCON、ABAQUS和FEMFAT分析软件进行疲劳计算分析，最终提出合理的改进方案，经过对比分析计算和可靠性试验验证满足要求，为今后发动机开发提供参考依据。
关键词：轴承盖、强度分析、失效分析1 主要内容某款发动机500小时可靠性试验台架运行55小时，凸轮轴轴承盖发生断裂失效（图1）。
图12试验分析2.1 化学成分检测（GDS光谱法）2.2 硬度检测标准要求HB为75～100，实测结果为HB88.2，符合要求。
2.3 断口分析断口见图2，断裂起源于箭头所示一侧。
在扫描电镜下观察，裂源处未发现铸造缺陷，断面上有疲劳辉纹，见图3。
综合断口分析结果认为该轴承盖为疲劳断裂。
图2图32.4 显微组织分析显微组织为：α-Al+（杆状、针状）共晶Si，未发现过烧现象，见图4。
图4100X2.5 试验结论：2.5.1、轴承盖为疲劳断裂；2.5.2、轴承盖的硬度符合技术要求，显微组织无过烧现象，T6处理正常；2.5.3、从显微组织中共晶Si呈杆状、针状的分布形态分析,该轴承盖在铸造时未进行变质处理，建议对该件在铸造时进行变质处理，以提高强度；2.5.4 校核设计强度，必要时可适当增加断裂处的厚度，以提高强度。
3改进措施3.1具体方案根据试验结论在现基础上螺栓孔处增加2mm厚度，同时对比加锶与不加锶两种方案。
改前改后对比见图5、图6、图7、图8图5图6图7（改前，最小壁厚为6.72mm）图8（改后，最小壁厚为8.47mm）3.2疲劳分析3.2.1用发动机配气机构计算软件TYCON计算的进排气侧凸轮轴受力情况如下：排气侧第五轴承盖受力最大，沿活塞运动方向最大受力为3393.02N，由于为最恶劣工况，本计算采用该冲击力进行计算。
某发动机轴承失效分析
由于在停机时 出现上 下汽缸温差过大情况 ，所 以在检修中除 了对 所 列项 目进行检修外 ，还对转 子进行弯 曲校验 、更换 磨损汽封环 、拆 检２ ≠ ≠ ３ ＃轴承 及垫块 ，恢复后进行开机。
１ ． １ 振动异常 开机前对汽轮机 、发电机及附属设备 、油 系统、汽水管道 系统 、
４ ４
山 泰工案 捉术
工 业 技 术
某钢 铁厂 Ｎ２ ５ － ８ ． ８ ３ 汽轮机机组振 动 及胀差异常 的分析处理
孙冬杰 ， 张晓东 （ 山东钢铁股份有限公司济南分公司炼铁厂 ， 济南 ２ ５ ０ １ ０ ０）
【 摘 要 】针对 某钢铁 厂 Ｎ ２ ５ — ８ ． ８ ３ 汽轮机发 电机组年 修后启动 时，２ ＃ 、３ ＃ 轴 瓦处轴发生的 瓦振 、轴振超 标 ，胀差异常 等问题 ，在分析 、
从表 中数 值可 以看 出在检修 后冲 转到 １ ０ ０ ０ ｒ ｐ ｍ时， ３ ｝ ≠ 轴承 振动 偏大 ，另 外用便携式测 振仪测得轴 瓦振动 ６ ５ ￣ ｔ ｍ 同样 偏大 ，在转 速稳 定期 间发现 ３ ≠ ≠ 轴承振动还在继续增大 ，平均涨幅 １ ０ ｐ ｏ／ ｒ ａ ｒ ｉ ｎ ，５ ｍ ｉ ｎ 后 轴振超过 ２ ０ ０ ｂ ｔ ｒ ｎ ，超过 １ ６ ０ ￣ ＇ ｎ报警值 ，即将达 到联锁值 ２ ５ ０ ｐ ＿ ｍ，故停 机查找原 因。 １ ２ 振动异常原 因查找 待机组温度 降到 １ ５ ０ ℃后停盘 车 ， 打开 ２ 、３ ≠ ≠ 瓦轴承盖 ， 解开２ 、 ３ ≠ ≠ 瓦联轴器 ， 同时外移励磁机和发 电机转子 ， 检查联轴器两端结合面 ， 发现有 多处毛刺 ，可能是初始检修 时安装连接柱销 时敲砸 所致 ，毛刺 能影 响联轴器面 的结合 ， 对 两端 的中心 、扒 口等精度均造成不 良影 响， 故用油石进行磨 除 ， 并对柱销 两端进 行打磨 光滑。 对 ３ ≠ ≠ 轴瓦间隙等进行 复查 ，在检查 中发现 ，３ ≠ ≠ 衬 瓦右侧 （ 从正 对 汽轮机方 向看）与轴承 座之 间可 以用 Ｏ ． ０ ７ ｍ ｍ塞 尺完全 塞入 并左右 移动 ， 不符合汽轮机接触面 ７ ５ ％接触 的要求 ， 同时左侧塞尺不能塞入 ， 为完全接触 ，同样不符合 汽轮 机接触要求 ，敝初 步怀疑垫块铜垫 片厚 度有 问题 。 用５ ０ ｔ 行车将 转子 在 ３ ≠ ≠ 瓦位置 稍微 吊起 （ 在２ ≠ ≠ 瓦 位置 处用百 分 表 顶在 转 子 上表 面 ，指针 显 示 移动 Ｏ ． １ ｍ ｍ 即停 止上 吊， 以免转 子 吊起过 高将 ２ ＃瓦 处汽 封等 碰坏 磨 损 ，造 成 开机 后的泄 露 ） ，转 出３ ≠ ≠ 轴瓦 ，然 后再 转入 （ 起 到活 动作 用 ） ，用 塞尺 塞入 发现 左 右 间 隙均符 合 ７ ５ ％ 接触 要 求 。将转 子 放下 ，发 现 左侧 衬 瓦 完全 接触 无 间 隙 ，右侧用 ０ ． ０ ７ ｍ ｍ 塞尺 完全塞 入并 能左右 移动 。所 以判 断 ３ ≠ ≠ 瓦 下垫铁 及右 侧垫铁 铜垫 片厚 度有 问题 ，垫 的尺 寸偏 少 ，所 以出现
凸轮轴及轴承异常磨损的原因分析与检修要点
动 其 动 力 性 和 经 济 性 就 相 应 变差
，
。
凸
坏 这 时 的 凸 轮轴 气 门摇臂 凸 轮 轴轴
，
、 、
损
。
轮轴 磨 损 后 发 动 机 总 是 随 着 曲轴 转 速
的 升高 声 音 也 随 之 变 大 倘 若 继 续 使
， 。
承 ( 或 衬 套 ) 组 成 的运 动摩 擦 副零 件 表
，
常使 用 时 其 润 滑 情 况 处 于 边 界 润 滑
， 。
R3 0 圆 弧 面 ，
● ●
关 闭进 排 气 门
、
。
凸轮 升程 磨 损 超 过 其
和 弹 性 润滑 状 态 如 图 1所 示
只 要 发动
，
； 平 行 度A≤ 0 n 0 2 U 隹 《
h矿
m m
珐
) 造 成 R3 0 圆 弧 面
， ，
1 5导
．
的 原 因 是 多方 面 的 应 在 平 时 的 使 用 和
，
在侥 幸 心 理 而 懒 得 去 排 查 要 从 点 火 系
，
或 轴 承 的磨 损 凸 轮轴 及 轴 承 磨 损 的原
。
足
、
润 滑 油 道 堵 塞 ( 或部 分堵 塞 ) 机油
、
(1 )
凸轮 升 程 开始工 作
滤清器 滤 网堵 塞 ( 或部 分堵 塞 ) 轴轴 承 或 衬 套 磨 损 的原 因 还 有
1
：
。
凸轮
凸 轮轴 热 处 理 硬 度 不 够 或 气 门
5 C B l 2 5 T 款 凸 轮轴衬 套 内
．
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外圆不
因 有 ： 使 用 的 润 滑 油 黏 度 太 低 或使 用 劣
320柴油机凸轮轴轴承套烧坏原因分析及改进措施
320柴油机凸轮轴轴承套烧坏原因分析及改进措施作者：李宁李志军来源：《广东造船》2011年第05期摘要：本文针对一段时间内320系列柴油机台架试验时连续多次出现凸轮轴轴承套烧坏事故，通过分析找到引起事故原因，并提出改进措施。
关键词：凸轮轴轴承座；轴承套；布油槽Reason Analyzing and Improving Methods for Burning Out of Camshaft Bearing Sleeves for 320 Diesel EnginesLI Ning,LI Zhijun(Guangzhou Diesel Engine Factory Co., Ltd. Guangzhou 510371)Abstract: This paper analyzes the reasons for that camshaft bearing sleeves of 320 series diesel engines are burnt out for many times during test-bed test, and proposes the improving methods for it.Key words: Camshaft bearing seat; Bearing sleeve; Oil groove1前言前些时间，在连续几个月内320型柴油机在总装车间进行台架试验时陆续发生多起凸轮轴轴承座、轴承套烧坏事故，导致曲轴箱防爆门起爆，其中8320型柴油机有2起，同一台12V320型柴油机的第Ⅰ列凸轮轴轴承座轴承套连续烧坏2次。
另外，在该时间段也接到工程部反馈有几个用户在运行过程中出现凸轮轴轴承座轴承套烧坏事故。
320系列柴油机是70年代开发的产品，当时已生产近千台在运行使用，但很少报告类似事故发生。
事故连续出现，引起了我们的注意，必须尽快找到原因加以解决。
2事故原因的排查第一台是8320型柴油机在台架试验时发生凸轮轴轴承座轴承套烧坏事故。
发动机凸轮轴断裂失效分析和预防
———————————————————————作者简介:杨超林（1986-），男，广西柳州人，工程师，学士学位，研究方向为精密测量、发动机零部件理化检测及分析、检具管理等。
3断口微观分析(SEM)①对凸轮轴断口进行超声波清洗，并放置在日立S-3400N 钨灯丝扫描电子显微镜中观察A 区域的断口情②再通过日立S-3400N 钨灯丝扫描电子显微镜中观察B 区域裂口的情况，发现内有表面割痕，割痕区域占据断口横截面约1/2圆周范围，割痕有延伸至断口面（如图3）。
③将日立S-3400N 钨灯丝扫描电子显微镜放大倍数增加到800倍观察断口的其余区域，发现断口有解理断裂（脆性断裂）的形貌特征，可以判断凸轮轴为脆性断裂（如图4）。
4断口宏观与微观分析结论通过宏观与微观分析可见凸轮轴约占1/2断面的边缘区域存在打磨/锯伤割痕，且割痕较深，大于正常零件要求0.5mm ，约占1/4断面的边缘区域存在表面夹渣铸造缺A 区域宏观照片A 区域电镜照片图2A 区域宏观及放大示意图图1断口宏观分析照片B 区域宏观照片B 区域电镜照片图3B 区域宏观及放大示意图进一步加速凸轮轴断裂的诱因。
凸轮轴断口裂源区的表面打磨割伤痕迹会引起应力集中，加速初期裂纹的形成，渣铸造缺陷会加剧裂纹扩展，最终导致凸轮轴整体发生快速的解理断裂（脆性断裂）。
分析认为，大面积较深的打磨锯伤割痕是造成凸轮轴发生脆性断裂的诱因。
黑色箭头是裂纹扩展方向，详见图5。
其余性能检测硬度检测AFFRI LD300布氏硬度计对断裂凸轮轴硬度个检测点进行硬度检测，检测数据见表1，其硬度要求为207~262HBW，实测平均值为238.50HBW，检测结果合格。
金相检测Leica DMI3000M金相显微镜对做好的断口样件进行金相分析，对腐蚀前的断口样件进行放大所示，对照相关图谱可以样件的石墨类型为：脆断裂。
②断裂凸轮轴存在打磨/锯伤的现象，并超出打磨的要求，大面积较深的打磨/锯伤区域是本次凸轮轴断裂失效的主要原因，该原因主要是凸轮轴供应商对质量管控上的疏忽，未严格按照标准的要求进行打磨和修复作业。
某发动机轴承失效分析
某发动机轴承失效分析【摘要】本文对某发动机轴承及相关故障件进行了宏观、微观的分析，通过分析认为该发动机轴承失效是由于润滑失效导致，鼓风机传动轴、鼓风机进气段等相关故障件是由于轴承润滑失效后导致轴承严重磨损失效卡滞所致。
【关键词】轴承；润滑失效；鼓风机；磨损1 概述某发动机在使用后检查，发现鼓风机进风段组件（安装座）后锥体壳体裂开，拆下鼓风机后，发现鼓风机轴断裂，鼓风机轴承失效。
至故障时发动机累计工作34小时18分。
该发动机鼓风机组件通过附件传动机匣花键带动鼓风机转子转动，轴承座安装在鼓风机出口段上支撑鼓风机转子。
轴承内、外套圈材料牌号为ZGCr15，滚子的材料牌号为Si3N4，保持架材料为酚醛胶布管，轴承采用润滑脂润滑。
2 试验结果2.1外观轴承磨损严重，轴承外套圈已被完全从跑道面磨断成两个部分，一部分掉落，掉落的外套圈已严重变形，表面粗糙不平，粘着现象严重，已观察不到外套圈原有的形貌，另一部分粘结在轴承座上，已经很难分辨，见图1、图2。
轴承内套圈固定在鼓风机传动轴上，约1/3跑道面基本保持原有内套圈形貌，其跑道面可见粘着现象，并且靠近螺母一端较靠近叶轮一端严重，跑道面靠近螺母一端挡边位置还可见较明显的金属挤出现象；内套圈其余2/3磨损严重，并且粘结大量金属以及出现严重的金属碾压、挤出现象；严重磨损部位残存有7粒滚子挤压后形成的轮廓痕迹，即7粒滚子在保持架失效散开或分解之后堆挤在内套圈这个磨损的位置，与内套圈基本无相对运动，见图3，图4。
滚子轴承共有7粒滚子，经外观及电镜观察，滚子完整，无磨损现象，表面粘附着大量的轴承内外套圈及相关的故障件材料。
2.2高倍检查轴承外套圈几乎所有表面均粘附有一层铝合金，心部组织为珠光体，局部碳化物溶解，见图5，说明温度超过其材料的AC3（838℃），但小于熔化温度（1395～1403℃），且冷却较慢，即轴承损坏后已缺润滑条件，同时由于高温使得铝合金碎块熔化。
2.3成分分析经化学定量分析，轴承内外套圈成分符合相关技术条件要求。
凸轮轴常见故障检修
凸轮轴常见故障检修配气机构是柴油机重要组成部分之一，保证外界新鲜空气定时进入气缸，同时保证气缸内燃烧产生的废气及时排出；并在活塞的压缩和作功期封闭燃烧室，保证气缸内燃油和空气高效地混合、燃烧。
凸轮轴是柴油机配气机构中的主要驱动部件，用于控制排气门的定时开闭。
凸轮轴长期工作后，主要缺陷是凸轮高度与凸轮表面的磨损、凸轮轴的弯曲和凸轮轴轴颈磨损等。
凸轮外形磨损后，使气门升起高度减小，和气门开放重迭时间缩短，因而使气缸充气量不足，废气排不争，致使发动机功率下降，燃油消耗率增加。
而凸轮轴弯曲后，影响配气定时和气门升起高度，并使轴颈和轴套发生偏磨。
因此，凸轮轴的检修也是柴油机修理的重要内容。
一、磨损柴油机工作过程中，由于凸轮轴的受力不大，凸轮轴的磨损比较缓慢。
一般发动机经过2～3次大修后才需要修理凸轮轴。
1．凸轮轴磨损的原因（1）凸轮轴驱动挺柱在长期工作中接触性摩擦磨损不可避免，这属于自然磨损。
（2）凸轮轴几乎位于发动机润滑系统的末端，因此，润滑状况不容乐观。
如果机油泵因为使用时间过长等原因出现供油压力不足，或润滑油道堵塞造成润滑油无法到达凸轮轴，或轴承盖紧固螺栓拧紧力矩过大造成润滑油无法进入凸轮轴间隙，均会造成凸轮轴的异常磨损，出现擦伤、麻点等。
（3）配气机构各零件配合间隙太小，气门弹簧弹力过强，增大接触面，增加磨损。
2．凸轮轴磨损的检查凸轮的磨损一是基圆直径的变化，另一是凸轮的高度和外形的改变。
（1）外观观察，表面呈光滑的抛光磨损，凸轮顶尖变塌，两侧首先磨损变窄。
（2）用一硬纸剪一标准凸轮，与被检凸轮比较，判断磨损程度。
（3）用游标卡尺或千分尺测量凸轮高度，与标准高度比较，一般允许磨损量不超过1 mm。
（4）打开气缸盖罩摇转曲轴，测量气门关闭与气门开度最大时，气门调整螺钉（或推杆）摆动距离即为凸轮实际升程，与标准值比较，得出磨损量。
3．凸轮轴磨损的修理若凸轮顶尖的磨损超过1 mm，气门升程减少5％以上，凸轮表面出现拉毛、烧结、麻点，则应磨修或堆焊后修磨凸轮。
320柴油机凸轮轴轴承套烧坏原因分析及改进措施
或有异 物划伤 痕迹 ，润 滑油油 品正常 。 第 三 、是 否存 在 过 载情 况 。３ ０ 柴油 机 是老 产 ２型 品 ，已生产几 十年 近千 台 ，都正 常运行 ，如是过 载原
国圈目豳
Ｃｏｎｓ ｒ ｔｏｎ Ｔ ｔｕｃ ｉ ｅｃｈｎ ｃ ｉｓ
发生 ，说 明本次 事故不是 轴承过 载引起 。
从轴承套受力和油膜形成角度进行分析和排查 。
第 四 、在 来 看看 凸轮轴 轴 承 座结 构 如 图２ 所示 。 柴油 机工 作 时 凸轮轴 １ 由右往 左 看顺 时针 旋转 工作 ， 凸 轮轴齿 轮 ７ 斜齿 轮 ，工作 时 有 由左 向右 的轴 向力 为 产 生 ，有 带 动 凸轮轴 １ 定 位套 ２ 及 由左 向右 移 动 的 趋 势 。我们 怀 疑是 定位 套 ２ 紧在 轴承 座４ 压 和轴 承套 ５ 端 面 上 ，封闭 了轴 承套 左边 的 出油 口，致 使 由Ａ孔进 入
因应是 共性 的 ，会有 很多 凸轮轴 轴承座 轴承套烧 坏案 例 发生 。但从 该产 品开始 生产到 之前却极 少类似 事故
① 轴 与轴承 套配合 间 隙不 合适 ，过小 或过大 ；
作者简 介 ：李 宁 （ ９３ １６ 一） 男，工 程 师， 从事柴 油机研 究开发 ，
李志 军 （ ９ ４一 ）， 男，助 理工程 师，从 事柴 油机 研 究开发 １８ 收 稿 日期 ：２ １ — ７ ２ ０ １０ — ６
的润滑油 无法顺 畅从轴 承套左 边排 出 ，润滑 油发热 导
柴油机凸轮轴常见损伤及检修
柴油机凸轮轴常见损伤及检修作者：于秀艳来源：《农机使用与维修》2015年第05期摘要本文对柴油机凸轮轴主要损伤特点进行了介绍，对损伤的原因进行了分析，并对凸轮轴的检修方法进行了探讨，以期提高喷油泵凸轮轴的维修质量。
关键词喷油泵凸轮轴损伤检修柴油机凸轮轴有配气机构凸轮轴和喷油泵凸轮轴。
喷油泵凸轮轴使用中其损坏情况与配气机构中的凸轮轴大致相似，主要有凸轮型面磨损、凸轮轴弯曲等。
这些损伤将直接影响柴油机的配气正时、供油正时，影响柴油机正常工作质量，导致其他各缸超负荷工作，严重时损坏机体，影响行车安全。
因此，对凸轮表面损伤故障及时检修，降低故障发生率显得尤为迫切。
一、凸轮轴主要损伤1.凸轮工作面磨损：当凸轮轴在额定转速时，线速度高达1.3 m/s，在驱动柱塞上行的供油过程，受燃油压缩压力和弹簧压力的影响，凸轮表面所受摩擦力和压力都相当大，当转过死点后，凸轮反面承受弹力的冲击，因此，凸轮两侧出现不同程度的磨损，特别是凸轮升程一侧，除磨损外，并有点状疲劳麻坑。
当凸轮磨损达0.3 mm后，将明显影响供油时间的精确性和喷油延续角，造成发动机着火不好，动力性和经济性下降。
当凸轮表面出现麻坑，表面粗糙度下降后，若继续使用将加速磨损。
2.凸轮轴颈磨损：轴颈与滚珠轴承内圈是紧配合，一般不会磨损。
个别轴发生磨损后，使径向间隙增大，影响发动机的调速性能。
3.凸轮键槽磨损：一般不常见，个别情况是因安装传动轴套松动，以致运转时发生冲击，因而磨损。
磨损后，供油时间将落后。
4.凸轮轴折断：折断部位多在轴头锥形圆柱上。
这是因为制造时少量凸轮轴有内在缺陷，工作中疲劳磨损，最后导致断裂或因柱塞卡死或折断，使凸轮轴传动扭矩显著升高，超过凸轮轴的许可应力，因轴头锥形部位断面较小，易在此处出现折断。
凸轮轴的缺陷，以第一种为常见，其余三种较少遇到。
二、损伤原因1.油泵组装时，如果推杆在组装过程中出现轴线偏斜，将导致滚轮与凸轮轴凸轮不是线接触，而是出现了点接触，致使受力不均，引起滚轮滚动不畅，导致滚轮与凸轮工作面磨损加剧。
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发动机凸轮轴轴承盖失效及改进分析摘要：发动机凸轮轴轴承盖的结构设计和强度分析在发动机开发之初起着非常重要的作用，为了避免凸轮轴轴承盖疲劳断裂导致发动机报废，在前期设计时，必须进行强度分析。
本文以某款发动机轴承盖断裂事件为例，对失效件进行材料分析、断口分析和显微组织分析，并采用tycon、abaqus和femfat分析软件进行疲劳计算分析，最终提出合理的改进方案，经过对比分析计算和可靠性试验验证满足要求，为今后发动机开发提供参考依据。
关键词：轴承盖、强度分析、失效分析
1 主要内容
某款发动机500小时可靠性试验台架运行55小时，凸轮轴轴承盖发生断裂失效（图1）。
图1
2试验分析
2.1 化学成分检测（gds光谱法）
2.2 硬度检测
标准要求hb为75～100，实测结果为hb88.2，符合要求。
2.3 断口分析
断口见图2，断裂起源于箭头所示一侧。
在扫描电镜下观察，裂
源处未发现铸造缺陷，断面上有疲劳辉纹，见图3。
综合断口分析结果认为该轴承盖为疲劳断裂。
图2
图3
2.4 显微组织分析
显微组织为：α-al+（杆状、针状）共晶si，未发现过烧现象，见图4。
图4100x
2.5 试验结论：
2.5.1、轴承盖为疲劳断裂；
2.5.2、轴承盖的硬度符合技术要求，显微组织无过烧现象，t6处理正常；
2.5.3、从显微组织中共晶si呈杆状、针状的分布形态分析,该轴承盖在铸造时未进行变质处理，建议对该件在铸造时进行变质处理，以提高强度；
2.5.4 校核设计强度，必要时可适当增加断裂处的厚度，以提高强度。
3改进措施
3.1具体方案
根据试验结论在现基础上螺栓孔处增加2mm厚度，同时对比加锶与不加锶两种方案。
改前改后对比见图5、图6、图7、图8
图5
图6
图7（改前，最小壁厚为6.72mm）
图8（改后，最小壁厚为8.47mm）
3.2疲劳分析
3.2.1用发动机配气机构计算软件tycon计算的进排气侧凸轮轴受力情况如下：
排气侧第五轴承盖受力最大，沿活塞运动方向最大受力为3393.02n，由于为最恶劣工况，本计算采用该冲击力进行计算。
3.2.2用abaqus有限元计算，后进行femfat疲劳计算，结果为原方案最小安全因子0.8，如图9所示区域；新方案加高2mm，最小安全因子1.0，如图10所示区域。
图9
图10
现生产状态最小安全因子为0.8，新方案最小安全因子1.0，发生区域均在实物断裂区域，新方案与原方案相比，有明显改善。
3.3 静载荷测试
通过加高轴承盖，静载荷在现生产基础上平均提高
（4063.1-3739.8）/3739.8×100%≈8.6%;在加高轴承盖基础上加锶变质处理, 静载荷在现生产基础上平均提高（4478.7-3739.8）/3739.8×100%≈19.8%。
加高后，加锶与不加锶两种状态样件经过多轮可靠性耐久试验未再发生断裂现象。
结论：从以上分析可知，凸轮轴轴承盖断裂原因是由于当初设计强度不够，导致疲劳断裂，经过如上方案整改后耐久验证，满足设计要求。
参考文献
[1] 机械工程学会铸造分会.铸造手册：第 5 卷. 铸造工艺[m].2 版北京:机械工业出版社,2003.
[2] avl软件指南
[3] abaqus 6.7 html documentation
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。