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關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)；軸瓦；加工工藝

軸承作為重要的支撐元件，按照其摩擦性質(zhì)分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承，滑動(dòng)軸承性能優(yōu)于滾動(dòng)軸承，使用更廣泛。滑動(dòng)軸承由軸瓦和軸承座構(gòu)成，軸瓦直接與軸相接觸作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。軸承表面有油膜存在，在一定載荷作用下軸徑和軸承之間仍存在邊界摩擦或混合摩擦，為保證軸承在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中安全可靠，要求軸承合金具有良好物理化學(xué)性能。為提高其使用性能，降低成本，文章從選材入手，對(duì)其加工工藝進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

1發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦的作用和結(jié)構(gòu)

發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一旦出現(xiàn)裝配不良、潤(rùn)滑不良、溫度過(guò)高、超負(fù)荷運(yùn)行等現(xiàn)象，軸瓦相當(dāng)于“發(fā)動(dòng)機(jī)的保險(xiǎn)絲”，通過(guò)自損來(lái)保護(hù)其他零件，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)成本。發(fā)動(dòng)機(jī)的軸瓦大多數(shù)是對(duì)開(kāi)式薄壁型，為了防止摩擦產(chǎn)生熱量影響其他零部件，通常表面質(zhì)量有較高的要求。其主要組成部分有鋼背層、合金層、油槽、內(nèi)倒角、油孔、油孔倒角和外倒角等。

2軸瓦材料的選擇

燒瓦現(xiàn)象作為最常見(jiàn)的失效形式，其主要原因與軸瓦材料有很大關(guān)系，軸瓦常用的材料有金屬材料和非金屬材料。金屬材料中，鑄鐵具有優(yōu)良的延展性和可鑄造性，性價(jià)比較高，但抗拉性能差，承受載荷能力不強(qiáng)，焊接性能也較差，后期維修成本較高。合金材料使用性能優(yōu)于鑄鐵，具有更高的強(qiáng)度、減摩性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，常見(jiàn)的巴氏合金適用于中低速等[1]。非金屬材料中應(yīng)用最多是工程塑料，工程塑料最大的優(yōu)點(diǎn)在于抗腐蝕性強(qiáng)，減摩性及耐磨性好，自潤(rùn)滑好不易擦傷配合表面；除此之外還有木質(zhì)材料、碳-石墨、橡膠等。針對(duì)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展方向：高速、重載、質(zhì)量輕、成本低，從而對(duì)軸瓦提出了更高的要求，研究表明：鋁鋅合金具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和抗膠合性等一系列優(yōu)良物理化學(xué)和機(jī)械方面的性能，且成本低廉[2]。

3軸瓦加工工藝的改進(jìn)

文章以提高產(chǎn)品強(qiáng)度，改善加工表面質(zhì)量，減少加工工序?yàn)槟康模瑢?duì)軸瓦加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，軸瓦的加工集中在通用車床完成，減少了裝夾次數(shù)，從而減少了加工誤差，適用于高速重載發(fā)動(dòng)機(jī)上[3]。

3.1毛坯的制造

1）軸瓦為薄壁型零件，一般采用壓彎成型方式獲得毛坯外形。剪床將鐵基金屬板裁剪成規(guī)格尺寸，再用壓力機(jī)將毛坯用折彎定型[4]。2）粗車表面，為減少切削產(chǎn)生的變形，在澆注之前，需對(duì)內(nèi)外圓表面，左右端面進(jìn)行粗加工處理，切除較大的余量。3）粗車油槽和倒角，先將軸瓦固定在鉗工臺(tái)上，劃上加工軌跡，防止在粗車時(shí)出現(xiàn)誤差。然后對(duì)毛坯進(jìn)行熱處理，將其放在550℃左右的保溫爐中，保溫2h左右，并進(jìn)行倒角。4）銑削油孔，油孔的作用是用來(lái)潤(rùn)滑軸的，加工油孔時(shí)盡量均勻分布。

3.2毛坯澆注面處理

1）噴丸處理，為消除毛坯壓彎成型產(chǎn)生的表面應(yīng)力，提高抗疲勞強(qiáng)度，采用噴丸處理。2）清洗，為除掉軸瓦表面的堿性和酸性物質(zhì)，澆注前需對(duì)軸瓦進(jìn)行清洗。常用工業(yè)火堿配置成8%～10%的氫氧化鈉來(lái)清洗零件表面的的堿性物質(zhì)。再用濃度10%工業(yè)鹽酸浸泡5min左右，用熱水沖洗掉殘留在上面的酸性物質(zhì)。

3.3澆注面搪鋅

先將毛坯放入保溫爐中進(jìn)行預(yù)熱，溫度是200℃左右、時(shí)間在30min左右。然后將毛坯的內(nèi)表面浸泡在液態(tài)純鋅中5min左右，完成對(duì)軸瓦內(nèi)表面的搪，確保毛坯搪得均勻而稀薄。

3.4澆注鋅基合金

1）將毛坯裝夾在離心澆注機(jī)上，然后將熔融的液態(tài)的鋅基合金澆鑄在搪鋅后的毛坯內(nèi)表面上。澆注完成后放在空氣中自然冷卻1min左右，接著用自來(lái)水冷卻2～3min，最后靜置于空氣中讓它冷卻至室溫。2）檢查澆注質(zhì)量。利用相關(guān)儀器設(shè)備檢查毛坯的粘結(jié)的質(zhì)量和澆注的質(zhì)量、合金成分、金相和硬度等是否達(dá)標(biāo)。

3.5精加工以及檢查

1）半精加工，為進(jìn)一步提高表面質(zhì)量，消除澆注不均勻的缺陷，粗車內(nèi)孔澆注的合金面，半精車內(nèi)外圓表面及左右端面。2）精加工，區(qū)別于傳統(tǒng)鏜削加工方法，直接采用專用的刮瓦機(jī)進(jìn)行內(nèi)外表面的精加工，減少了粗鏜工序，縮短了工時(shí)，從而提高了生產(chǎn)效率。3）最終檢查，檢測(cè)零件內(nèi)部是否完整，以及表面是否有缺損。然后抽樣檢查軸瓦的厚度、鋼背層的厚度、合金層的厚度以及油槽的深度和各個(gè)倒角的角度是否合格。

4結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)多種材料比較，選擇適合高速重載發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦的材料；然后以提高表面質(zhì)量和力學(xué)性能，提高生產(chǎn)效率為主要目的，對(duì)其加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，將軸瓦加工集中在車床完成，摒棄傳統(tǒng)的鏜削工藝，采用更專業(yè)的刮瓦機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜芝鵬.立式水輪機(jī)水導(dǎo)軸承軸瓦結(jié)構(gòu)分析及其工藝研究[J].東方電氣評(píng)論,2017(2):47-51.

[2]張奇.一種低成本的軸瓦加工工藝方案[J].解決方案,2014(2):7.

[3]梁忠耀,俞艷花.發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦防漏裝方法[J].裝備制造技術(shù),2016(7):193-196.

[4]王秋冰.發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2007.

作者：肖潔 單位：湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院