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1、凸轮轴和挺柱早期磨损分析—27-材料■工艺?设备？—7和期00分丿'-州轿车有限公司颜桂东杜穗欣卜IAbstract】~maturPabnon~al1farbat~eenc舟illshanandtappetrodJsanalyzedindetailwithrespect｝【Jhardnesssndmicr-structuree^c^ofwhichtlseisfbundtobegraphiteconcentratedC.nb〜tlomofthetappetrodltlspointedoutthatthecriticalproblemCal1tackledb
2、ycorttro[1ingthetemperatureandtimeofca〜tirtgandheattreatment【摘要】从硬度，金相组织等方面详细分析了凸轮轴和挺柱早期异常磨损的原因结果表明•挺柱底面存在石墨群是造成挺柱磨损的原因并指出解决这〜问题关键在于控制挠铸和熟处理的温度和时间.Topicwords:CamshaIt?Tappetrod,Wear,Analysis主题词:轮轴挺柱詹损分析:瞄j・也1前言，但没有一根凸轮轴同时出现全部凸轮磨损的情凸轮轴和挺柱是发动机中重要的…对摩擦副，磨损严重会影响发动机的正常运转•广州标致汽车有限公司生产的
3、发动机曾出现多起凸轮轴，挺柱早期磨损的情况•针对这种情况对有关零件进行全面的分析，相美零件包括:凸轮轴，挺柱，机油，机油泵，气门弹簧,缸体等在对气门弹簧的弹性系数，机油泵的流量和机油的粘度，抗磨损性等的测试以及对缸体油路的检查过程中均未发现异常，且用户完全按保养手册进行保养，这样重点分析工作就放在凸轮轴和挺柱上被检发动机型号:XN1A,缸径88mill,活塞行程为81him,排量是1.971L;气门结构为凸轮轴侧置,气门顶置式.2宏观检查与分析2.1凸轮轴磨损情况凸轮轴的磨损情况见图1,表1为出现磨损的5根凸轮轴的基本情况.凸轮桃尖的磨损有轻微，一般和严
4、重三种情况•轻微的只有几个小麻点,严重的呈连成片状的麻坑，甚至磨去1mm•由表1可知:出现磨损的凸轮轴行驶里程在6000km〜30000km范围内，所有气缸进，排气门的凸轮都出现过磨损,位置没有规律21卜图1凸轮轴凸轮的睹损情况表1凸轮轴磨损情况凸轮轴行驶里程序号/km被磨损凸轮的位置116000第一,三缸进气凸轮第一二，四缸进气凸轮229700第三四缸排气凸轮36500第三,四缸排气凸轮第二，四缸进气凸轮,第〜，42J700二缸排气凸轮510300第二缸排气凸轮2.2挺柱磨损情况挺柱磨损情况如图2所示•挺柱的磨损位置一般从中心开始，磨损情况也与凸轮相似
5、，但与凸轮的磨损并非对应，即有个别的凸轮未有任何磨损汽车技术早材料■工艺?设备痕迹时，对应的挺柱已有小麻点，这说明磨损是从挺柱开始的图2挺桂磨损情况3理化分析3.1凸轮轴3.1.1凸轮硬度测得其中一根凸轮轴凸轮桃尖的硬度所列.表2凸轮轴槐尖硬度结果符合桃尖表面硬度HRC250的要求再测量一个已有麻点的凸轮截面各部分的硬度，结果见图3b所示（图3a为技术要求，是根据毛坯图得出的）•毛坯件要求硬度测试点离边缘3mm.而凸轮的加工余量约l・3itlim,所以硬度测试点离边缘17m叫可知凸轮截面各部分的硬度都符合要求.31.2金相组织和化学成分经测量，凸轮轴的金
6、相组织和化学成分符合技术要求.3.2挺柱321化学成分分析将磨损的2个挺柱作化学成分分析，结果如表如表23所列.表3挺柱材料的化学成分％序号CSIMnSP13682.4306600240.0222352.220670.0】80027技术耍求3.4-3721一2.60.6~0.9<015<0.15HRI:>48/，桃HRc>40A吐渡区1}塾吼HRC>(a)(bj图3凸轮截而的硬度显然结果符合技术耍求•其金相组织，结果如表5所列.3.22硬度结果显示，挺柱底部表面附近存在石墨群，不检测5个磨损程度不同的挺柱的硬度,结果如符合挺柱零件图
7、纸上的技术要求，且均有与表面成表4所列.20o~30.的裂纹表4挺柱硬度检测结果显然挺柱的硬度符合技术标准，但稍偏大3.2.3金相组织将磨损的5个挺柱的底部制成金相试样，观察999年第9期4综合分析从挺柱的磨损形式来看,是典型的点蚀磨损.根据对挺柱和凸轮轴的检测可知，造成挺柱，凸轮轴早期磨损的根源是挺柱，具体分析如下.4」挺柱的运动与受力分析挺柱底部为1270的球形，在运动过程中材料■工艺-没备挺柱与凸轮理论上为点接触•但由于挺柱材料变形的影响，实际上是小面积接触•由丁挺柱中心线卡H对凸轮轴向有22121111的偏移量（如图5）,因此在工触的轨迹实际是一
8、个圆而挺柱底部接触部分所受的力分为垂直于挺柱底面的法向支撑力和平行于挺柱底面的切
