クランクシャフトの加工・製造原理と注意事項

クランクシャフトは自動車エンジンの重要な部品の 1 つであり、一般的な故障形態は曲げ疲労破壊とジャーナルの摩耗です。 その性能は車の寿命に直結します。 クランクシャフトは、運転中に大きな負荷がかかり、常に変化する曲げモーメントとトルクにさらされるため、クランクシャフトの材料には高い剛性、疲労強度、優れた耐摩耗性が求められます。 それでは、クランクシャフトの加工原理と製造原理、注意点を学んでいきましょう！

クランクシャフトの動作原理:

クランクシャフトは、他の動力機構を駆動するエンジンの典型的かつ重要なコンポーネントの 1 つです。 その機能は、ピストンロッドによって伝達されたガス圧をトルクに変換することです。これは、内燃機関の補機を駆動するための動力出力として機能します。

エンジンの主要な耐荷重コンポーネントとして、クランクシャフトの疲労破壊は、金属疲労破壊 (すなわち、曲げ疲労破壊およびねじり疲労破壊) で一般的であり、その後、クランク アームに向かって発展します。 加工不良の油穴やフィレットにねじれクラックが発生し、軸方向に平行に進展します。 前者の出現確率は後者よりも大きい。 曲げ疲労亀裂は、まずコネクティングロッドのジャーナル（クランクピン）やメインシャフトのネックフィレットに発生します。 金属疲労損傷は、時間の経過とともに周期的に変化する可変応力の作用の結果です。 クランクシャフトの破損を統計的に分析したところ、その約80%が曲げ疲労によるものであることがわかりました。

クランクシャフト破損の主な原因:

1) エンジンオイルの長期使用による劣化。 深刻な過負荷や過負荷は、エンジンの長時間の過負荷運転につながり、タイルの燃焼事故につながります。 エンジンタイルの焼けにより、クランクシャフトがひどく磨耗しています。

2) エンジンを修理した後、車両が摩耗期間を過ぎていない。 つまり、過負荷や停止により、エンジンが長時間の過負荷状態で作動し、クランクシャフトの負荷が許容限界を超えます。

3) クランクシャフトのメンテナンスに表面溶接を使用すると、エンジンの振動が大きくなり、クランクシャフトのパワーバランスが崩れ、バランスがチェックされていないため、過度のアンバランスとクランクシャフトの破損が発生しました。

4) 道路状況が悪く、過負荷や車両の追い越しが激しいため、エンジンがねじり振動の限界回転速度内にあることが多く、ショック アブソーバーが故障し、ねじり振動による疲労損傷やクランクシャフトの破損が発生します。

クランクシャフトのメンテナンスに関する注意事項:

1) クランクシャフトのメンテナンス中に、メイン ベアリング シェル、メイン ベアリング シェル、コネクティング ロッド ジャーナル、およびコネクティング ロッド ベアリング シェルの摩耗を点検します。 クランクシャフトに亀裂、曲がり、ねじれ、その他の欠陥がないか、またメイン ベアリング シェルとコネクティング ロッド ベアリング シェルの摩耗を注意深くチェックします。

2) クランクシャフトのクラックは、クランクシャフトアームとジャーナルの間のトランジションフィレット、およびジャーナルのオイルホールで発生することがよくあります。

3) クランクシャフトを修理および組み立てるときは、フライホイールがバランスよく作動することを確認してください。

4) 内燃機関でタイル焼けやシリンダーストライクなどの重大事故が発生した場合は、クランクシャフトを点検する必要があります。