第八节曲轴和主轴承81题考点1:曲轴的作用及工作条件11题1.作用(1)通过连杆将活塞的往复运动变成回转运动;(2)把各缸所做的功汇集起来向外输出;(3)带动柴油机的附属设备,如喷油泵、气阀、启动空气分配器、离心式调速器,在中、小型柴油机中,还带动滑油泵、燃油泵、冷却水泵、空气压缩机等。2.工作条件(1)受力复杂。曲轴工作中受到各缸交变的气体力、往复惯性力和离心力以及它们产生的弯矩和扭矩的作用,使曲轴产生很大交变的弯曲和扭转应力,且均为疲劳应力。(2)应力集中严重。曲轴弯弯曲曲、形状复杂,截面变化积聚,使曲轴内部应力分布极不均匀,尤其在曲臂与轴颈的过渡圆角处及油孔周围产生严重的应力集中现象。(3)附加应力大。曲轴形状又细又长,刚性很差,是一个弹性体,它在各种力的作用下会产生扭转、横向和纵向振动,当曲轴的自振频率较低时,在发动机工作转速范围内可能出现共振,使振幅大大增加,产生很大的附加应力。(4)轴颈磨损严重。轴颈在很大的比压下会产生滑动摩擦,由于交变冲击性负荷的作用,以及经常启动、停车,使轴颈与轴承不易保证良好的液体动力润滑状态,从而使轴颈产生较严重的磨损,严重时引起轴承烧损,特别是在润滑不良、机座或船体变形、轴承间隙不合适、超负荷运转或经常启停柴油机时,轴颈的磨损都会明显加剧。D1.曲轴强度最薄弱的部位通常为()。A.主轴颈油孔处B.主轴颈与曲柄臂过渡圆角处C.曲柄臂中部D.曲柄销与曲柄臂过渡圆角处A2.在下述曲轴各项工作条件中,错误的是()。A.由温差引起的热应力B.由机械力引起的弯矩、扭矩C.由振动引起的附加应力D.由形状复杂引起的应力集中D3.曲轴上应力最大的地方是()。A.主轴颈B.曲柄销C.曲柄臂D.主轴颈、曲柄销与曲柄臂的交接处A4.柴油机曲辆臂与曲柄销的抗弯强度比较是()。A.曲柄臂比曲柄销弱B.曲柄臂比曲柄销强C.两者相同D.随曲轴结构而定B5.主轴承磨损不均匀时曲轴受力情况是()。A.所受扭矩增加B.所受弯矩增加C.所受离心惯性力增加D.所受往复惯性力增加C6.下列设备须由柴油机曲轴带动的是()。A.电子控制柴油机的喷油泵B.电子控制柴油机的液压气阀机构的传动器C.离心式调速器D.柴油机润滑油泵D7.12PC2-5V-400型柴油机是V形四冲程中速柴油机,第一列气缸编号是:1~6,第二列气缸编号是:7~12,两列气缸的夹角γ为45°,发火顺序为:1-7-3-9-5-11-6-12-4-10-2-8,问:第1缸与第9缸的发火间隔角是()。A.45°B.75°C.120°D.165°A8.某四冲程六缸柴油机,发火顺序为:1-2-3-6-5-4,当第2缸活塞位于进、排气上止点时,第1缸活塞位于()位置。A.进气B.压缩C.膨胀D.排气D9.曲轴的主要作用是()。A.通过连杆将活塞的往复运动变为回转运动B.汇集各缸所做的功向外输出C.带动柴油机的附属设备D.A+B+CD10.曲轴带动的附属设备有()。A.喷油泵B.进、排气阀C.空气分配器D.A+B+CB11.在下列曲轴主要作用中,最关键的是()。A.驱动凸轮轴B.汇集各缸所做的功向外输出C.带动燃油输送泵D.带动冷却水泵考点2:曲轴的要求和材料6题1.要求(1)足够的强度(尤其是疲劳强度)和刚度;(2)轴颈应具有足够的承压面积(轴承比压低)和较高的耐磨性、加工精度和光洁度;(3)具有合理的曲柄排列和发火顺序,以减小曲轴的负荷,使柴油机运转平稳,并改善轴系的振动情况。2.材料曲轴常用的材料有优质碳钢、合金钢和球墨铸铁。一般柴油机的曲轴常用优质碳钢制造;大型低速柴油机套合式曲轴中的轴颈用优质碳钢、曲柄臂用铸钢制造;为了提高中高速强载柴油机的曲轴疲劳强度和耐磨性能,曲轴采用合金钢制造;对强载度不太高的中、高速柴油机可使用球墨铸铁制造曲轴。B1.曲轴是柴油机中造价最昂贵的部件,对它的基本要求有()。Ⅰ.耐热性能好Ⅱ.疲劳强度高Ⅲ.足够的刚度Ⅳ.轴承比压低Ⅴ.轴颈磨损小,允许多次车削Ⅵ.平衡性好A.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅴ+ⅥB.Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+ⅥC.Ⅰ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+ⅥD.Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ+Ⅴ+ⅥB2.通常曲轴的弯曲疲劳损坏多发生在()。Ⅰ.曲柄销油孔处Ⅱ.曲柄销与曲柄臂过渡圆角处Ⅲ.曲柄臂Ⅳ.主轴颈与曲柄臂圆角处Ⅴ.曲柄销Ⅵ.主轴颈A.Ⅰ+Ⅲ+ⅥB.Ⅱ+Ⅲ+ⅣC.Ⅱ+Ⅴ+ⅥD.Ⅰ+Ⅱ+ⅢB3.对曲轴的要求不正确的是()。A.允许多次车削修理B.主轴承高低不同时应能保持轴线平直C.曲柄布置要使动力均匀D.曲柄布置要使柴油机平衡性好、扭振轻A4.大型低速柴油机曲轴常用材料是()。A.锻钢B.铸钢C.球墨铸铁D.灰铸铁A5.要求曲轴具有合理的曲柄排列和发火顺序的主要目的是()。A.减小主轴承负荷B.提高主轴承的比压C.使轴颈耐腐蚀D.曲轴便于检修A6.一般柴油机的曲轴常用()制造。A.优质碳钢B.铸钢C.合金钢D.球墨铸铁考点3:柴油机曲轴的结构特点38题曲轴由单位曲柄、自由端、飞轮端(功率输出端)及平衡重等组成。1.曲轴的结构形式按曲轴结构形式,可分为整体式和组合式两大类。(1)整体式曲轴。一种为铸锻整体式曲轴,它是将整根曲轴(所有单位曲柄、自由端及输出端)一起锻造或铸造出来,其优点是结构简单、重量轻、工作可靠,在中高速柴油机中广泛使用。对于大型低速柴油机整体铸或锻都比较困难,为了减轻曲轴的重量,采用另一种焊接整体式曲轴,即将每缸的单位曲柄铸或锻成一体,然后将各单位曲柄在主轴颈中央部位通过潜弧焊焊接成一根整体曲轴,目前这种曲轴已在大型低速柴油机中使用。(2)组合式曲轴。将曲轴的不同部分分开锻造,然后应用一定的连接工艺连为一个整体的曲轴称为组合式曲轴。组合式曲轴又分为:把曲柄臂、曲柄销、主轴颈分别锻造,然后红套在一起的全组合式;把曲柄销与曲柄臂制成一体,然后与主轴颈红套在一起的半组合式;把曲轴分成两段制造,然后用法兰连接的分段式。2.曲轴的润滑柴油机的曲轴通常采用压力润滑,主轴颈的润滑油都是经由滑油系统的润滑油总管供给的。大型柴油机曲轴曲柄销的润滑油目前大多采用来自十字头,经连杆中心孔往下输送,曲轴不钻油孔。中小型筒形活塞式柴油机和部分大型柴油机的曲轴则钻有输油孔道,由润滑油总管送入主轴承的滑油通过曲轴内的油孔送往大端轴承和活塞组。3.曲柄的排列曲轴的曲柄是以气缸的号数命名的。气缸的排号方式有两种,一种是由自由端排起,另一种是由动力端排起。我国和大多数国家采用自由端算起,并面向飞轮端判断转向。多缸柴油机曲轴中各曲柄的排列与柴油机的冲程数、气缸数和发火顺序有关。C1.大型低速柴油机曲轴组合的结构形式有()。A.全组合式、半组合式、锻造整体式B.全组合式、半组合式、铸造整体式C.全组合式、半组合式、焊接整体式D.铸造或锻造整体式D2.柴油机曲轴的单位曲柄是由()组成的。A.曲柄臂、曲柄销B.曲柄销、主轴颈C.曲柄臂、主轴颈D.主轴颈、曲柄臂、曲柄销B3.钻有滑油通道的曲轴最适合的柴油机是()。A.大型低速机B.中小型筒形活塞式柴油机C.二冲程柴油机D.四冲程柴油机A4.下述组合式曲轴的连接工艺中,决不允许使用的是()。A.键连接法B.冷套法C.红套法D.焊接法B5.按照我国有关标准,柴油机气缸的编号与转向规定是()。A.从曲轴自由端起为第一缸,面向自由端判断转向B.从曲轴自由端起为第一缸,面向飞轮端判断转向C.从曲轴飞轮端起为第一缸,面向自由端判断转向D.从曲轴飞轮端起为第一缸,面向飞轮端判断转向C6.现代新型超长行程低速柴油机的曲柄销与曲柄臂过渡圆角处均采用车入式圆角,其与普通的圆角连接方式相比主要优点是()。A.加工方便B.圆角半径可增大C.不降低轴颈有效工作长度D.连接平顺B7.四冲程柴油机的发火间隔曲轴转角为()。(i--气缸数)A.360°/iB.720°/iC.360°/120°D.720°/120°A8.一台六缸四冲程柴油机的发火间隔角是()。A.120°B.180°C.360°D.60°A9.二冲程柴油机相邻发火的两缸的曲轴夹角应该是()。(i--气缸数)A.360°/iB.720°/iC.360°/120°D.720°/120°D10.一台六缸二冲程柴油机的发火间隔角是()。A.360°B.180°C.120°D.60°D11.有一根曲轴,由其端面可测出其曲柄夹角为36°,则该缸属于()。A.十二缸四冲程柴油机B.十二缸二冲程柴油机C.十缸四冲程柴油机D.十缸二冲程柴油机C12.有二根曲轴,一根曲轴的发火间隔角为144°,另一根为72°,则该两根曲轴分别属于的柴油机是()。A.十缸四冲程柴油机,八缸二冲程柴油机B.六缸四冲程柴油机,五缸二冲程柴油机C.五缸四冲程柴油机,五缸二冲程柴油机D.八缸四冲程柴油机,八缸二冲程柴油机B13.下列与多缸柴油机的曲柄排列原则无关的是()。A.发火顺序B.定时圆图C.冲程数D.气缸数B14.柴油机曲轴的曲柄排列与下述因素无关的是()。A.冲程数B.扫气形式C.发火顺序D.气缸数C15.柴油机的曲柄排列原则与下述()无关。A.气缸数B.发火顺序C.柴油机转速D.冲程数C16.如不考虑振动,一台六缸四冲程柴油机的最佳发火顺序应是()。A.3-2-6-4-5-1B.3-5-6-4-2-1C.4-2-6-3-5-1D.4-5-6-3-2-1D17.某六缸四冲程柴油机的发火顺序为1-5-3-6-2-4,当第一缸处于发火位置时,第二缸应处于()。A.进气过程B.压缩过程C.膨胀过程D.排气过程D18.某六缸四冲程柴油机发火顺序为1-5-3-6-2-4,第一缸与第六缸的曲柄夹角是(),工作循环相位相差()。A.0°/0°B.0°/120°C.120°/0°D.0°/360°A19.某六缸四冲程柴油机发火顺序为1-4-2-6-3-5,当第一缸处于发火位置时,二号缸处于()。A.进气过程B.压缩过程C.膨胀过程D.排气过程B20.一台六缸四冲程柴油机发火顺序为1-5-3-6-2-4,第一缸处于换气上止点,第二缸应处于()。A.进气过程B.压缩过程C.膨胀过程D.排气过程C21.某六缸二冲程柴油机发火顺序为1-6-2-4-3-5,当第一缸发火时,则()。A.第二缸进气B.第五缸排气C.第四缸进气D.第六缸排气D22.某八缸四冲程柴油机发火顺序为1-5-2-6-8-4-7-3,当第四缸处于发火上止点时,第六缸所处的相位是()。A.进气过程B.压缩过程C.膨胀过程D.排气过程D23.一台六缸四冲程柴油机发火顺序为1-5-3-6-2-4,当第三缸活塞处于上止点发火位置时,第一缸应处于()。A.进气过程B.压缩过程C.膨胀过程D.排气过程A24.一台六缸四冲程柴油机发火顺序为1-5-3-6-2-4,当第三缸处在上止点发火位置时,第二缸应处的位置是()。A.进气B.压缩C.膨胀D.排气B25.某六缸四冲程柴油机发火顺序为1-5-3-6-2-4,若第一缸处在下止点排气则第三缸处于()。A.进气B.压缩C.膨胀D.排气C26.大型低速柴油机采用焊接式曲轴的主要目的是()。A.降低造价B.缩短轴向长度,提高强度、刚度C.减轻重量D.降低曲轴自振频率,防止临界转速进入工作区C27.关于柴油机曲轴结构正确的说法是()。Ⅰ.大型低速二冲程机多采用于组合式曲轴Ⅱ.曲柄销主轴颈与曲柄臂三者分别红套组合称半组合式曲轴Ⅲ.在曲柄销处装平衡重以消除离心惯性力Ⅳ.为减小应力集中与轴承比压在连接处应以大圆角过渡Ⅴ.现代大型柴油机曲轴与推力轴一体锻造Ⅵ.现代大型超长行程机曲轴的自由端装有轴向减振器A.Ⅰ+Ⅱ+ⅥB.Ⅱ+Ⅲ+ⅣC.Ⅰ+Ⅴ+ⅥD.Ⅰ+Ⅱ+ⅢC28.选择曲轴排列和发火顺序的原则是()。Ⅰ.发火间隔角要相等Ⅱ.发火顺序要合理Ⅲ.相邻两缸要避免连续或同时发火Ⅳ.在脉冲增压柴油机中,各缸排气管要分组连接Ⅴ.轴系扭振小Ⅵ.柴油机平衡性好A.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅴ+ⅥB.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+ⅤC.Ⅰ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+ⅥD.Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ+Ⅴ+ⅥA29.柴油机曲轴排列原则必须符合下列要求()。Ⅰ.动力输出要均匀Ⅱ.避免相邻缸连续发火Ⅲ.力与力矩平衡性好Ⅳ.轴系扭转振动小Ⅴ.减轻推力轴承负荷Ⅵ.定压增压排气管