为什么发动曲轴设计为滑动轴承,而不是滚动轴承? 滑动轴承工作原理

时间:2022-01-27 10:42:27 作者:admin 19379
滑动轴承工作原理

为什么发动曲轴设计为滑动轴承,而不是滚动轴承?

为什么发动机曲轴设计为滑动轴承,而不是滚动轴承?

发动机曲轴一定会采用滑动轴承,这要根据实际需求来定的;发动机曲轴是发动机最核心部件之一,而且在发动机高速运行时对曲轴产生的力、冲击都极大,早期很多直列六发动机由于曲轴过长,在经过一段时间的使用后都发生一定程度的弯曲,这足以证明曲轴在发动机高速运行时承受冲击很大,所以用曲轴采用滑动轴承的一个目的就是,滑动轴承(轴瓦)比滚动轴承更抗冲击;可以参考一下很多年前的自行车,前轴承里的小滚珠经常会被震碎;所以滚动轴承的点接触不抗冲击!滑动轴承(轴瓦)得承载能力更高,原因就是其与曲轴的接触面积更大,而滚动轴承则依靠的是点接触;滑动轴承与曲轴的贴合更为紧密一些,对抑制震动可以起到很好的作用,如果车子的曲轴采用滚动轴承,那么当发动机高负荷运转时产生的震动足以把发动机给毁掉!就如同把一个钢球放入滚桶洗衣机后运行,洗衣机分分钟就四分五裂了,所以一般的汽油发动机由于转速高,都是采用滑动轴承的;实际上并非没有采用滚动轴承的曲轴,一些偏低速的柴油机有采用这种滚动轴承设计的,但正如上文所说,在发动机长期处于高负荷运行时,它的寿命远不如轴瓦,因为当发动机高负荷运转时活塞连杆传递到它的冲击太大,仅仅靠点接触会很快损坏的!轴瓦的结构简单(但需要精度高),在机械领域结构简单就是优势、就是完美,结构简单即是机械领域的王道;轴瓦看上去很简单,远远没有轴承的结构复杂,看上去就如同一个弧形瓦片状金属薄片,但要知道曲轴颈在上下两片轴瓦的包裹中每分钟要旋转几千转、甚至是上万转,而轴瓦与曲轴之间的间隙通常在百分之一毫米以内,这样高的转速、精度都是滚动轴承所做不到的,平时拿起一个滑动轴承都直晃荡呢,所以滚动轴承的精度根本不行,低转速下运行还能勉强对付(个别柴油机),而像汽油机这类的高转速机械,曲轴只能采取轴瓦的设计!轴瓦比滚动轴承更能支持曲轴高速旋转,并且噪音很小,因为轴瓦和曲轴颈之间的贴合度更高、缝隙极小,所以不容易震动;而由于轴瓦与曲轴颈是面接触,所以要比点接触的滚动轴承更抗冲击;结合上述可知轴瓦的寿命远比滚动轴承要长的多,通常情况下只要供油系统顺畅,轴瓦可以支持发动机运行个几十万公里而不出问题、而且很静音,这些都是滚动轴承所无法做到的;再考虑到热胀冷缩问题对精度的影响,若采用精度更低的滚动轴承可能会使精度进一步降低,所以高精度的设备必然会采用轴瓦,因为它抗冲击、高精度、抑制震动、高承载能力、结构简单、运行平稳且精度高,所以在发动机曲轴上轴瓦远比滚动轴承要合适的多!

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