下面舉例一臺柴油機在臺架試驗時(shí)發(fā)生凸輪軸承軸承套燒壞事故。根據具體情況，下面本公司根據軸承具體燒毀的情況進(jìn)行分析，分享具體原因以及相應的改進(jìn)措施。

1、凸輪軸承軸承套燒壞具體現象

凸輪軸承軸承套燒壞后的現象主要為：軸承套內孔拉燒，外表發(fā)黑外徑減小，軸承套沿軸向伸長(cháng)，兩端與定位套和定位環(huán)摩擦拉燒，軸承座、凸輪軸受熱變黑變形，個(gè)別甚至引起端軸承損壞（見(jiàn)圖1）。

2、凸輪軸承軸承套燒壞原因分析

通常，導致軸承套短時(shí)間損壞的原因主要有：

①軸與軸承套配合間隙不合適，過(guò)小或過(guò)大；

②軸承套失油或潤滑不順暢；

③潤滑油污染或外來(lái)雜質(zhì)過(guò)多劃傷；

④軸承過(guò)載。

根據以上可能導致?lián)p壞的原因進(jìn)行排查。第一、零件尺寸檢查。發(fā)生事故的零件經(jīng)摩擦高溫后已損壞或變形嚴重，無(wú)法復核尺寸，對庫存零件檢查未發(fā)現異常，所有尺寸符合圖紙要求。說(shuō)明裝配用零件應該是合格的，軸與軸承套配合間隙沒(méi)問(wèn)題。

第二、檢查凸輪軸軸承座軸潤滑油道暢通，零件無(wú)失油干摩擦痕跡，其它摩擦副未見(jiàn)由于潤滑油污染或有異物劃傷痕跡，潤滑油油品正常。

第三、是否存在過(guò)載情況。柴油機是老產(chǎn)品，已生產(chǎn)幾十年近千臺，都正常運行，如是過(guò)載原因應是共性的，會(huì )有很多凸輪軸軸承座軸承套燒壞案例發(fā)生。但從該產(chǎn)品開(kāi)始生產(chǎn)到之前卻極少類(lèi)似事故發(fā)生，說(shuō)明本次事故不是軸承過(guò)載引起。

第四、在來(lái)看看凸輪軸軸承座結構如圖2所示。

柴油機工作時(shí)凸輪軸1由右往左看順時(shí)針旋轉工作，凸輪軸齒輪7為斜齒輪，工作時(shí)有由左向右的軸向力產(chǎn)生，有帶動(dòng)凸輪軸1及定位套2由左向右移動(dòng)的趨
勢。我們懷疑是定位套2壓緊在軸承座4和軸承套5端面上，封閉了軸承套左邊的出油口，致使由A孔進(jìn)入的潤滑油無(wú)法順暢從軸承套左邊排出，潤滑油發(fā)熱導致軸承套等燒壞。檢查定位套2、軸承座4和軸承套5端面上確實(shí)嚴重的摩擦燒傷痕跡。

為此，在定位套2和定位環(huán)6兩接觸面上增加“十”字泄油槽，同時(shí)，安裝軸承座時(shí)檢查并確保軸套與凸輪軸四周間隙分配均勻合理。至臺架試驗結束，軸承座工作正常，而之后一段時(shí)間試驗的320型柴油機都未發(fā)生類(lèi)似事故，問(wèn)題似乎得到解決。

然而不久后另一臺柴油機臺架試機時(shí)再次發(fā)生凸輪軸軸承座燒壞事故，緊接著(zhù)旁邊臺架的柴油機第Ⅰ列凸輪軸軸承座也發(fā)生燒壞，這說(shuō)明原先懷疑的潤滑油排出不順暢，導致軸承套發(fā)熱燒壞不成立，必須另找原因。

對比觀(guān)察柴油機兩次燒壞的軸承套發(fā)現，軸承套內孔表面燒傷嚴重部位都位于方位相同的布油槽（每個(gè)軸承套2條布油槽）的同一側表面（見(jiàn)圖3），且軸承套安裝到軸承座后的該布油槽的方位也基本相同（見(jiàn)圖4）。由此得到啟示，是否是布油槽的位置不合理，在軸承套受力方向不能形成油膜所致？于是從軸承套受力和油膜形成角度進(jìn)行分析和排查。

分析認為，布油槽設置在最小油膜厚度的高壓區域，滑油從hmax側進(jìn)入油契到達布油槽區域時(shí)，由于空間突然增大而泄壓，油膜遭到破壞，凸輪軸在重載作用下與軸承套直接接觸，導致凸輪軸與軸承套摩擦發(fā)熱而燒壞。

檢查有關(guān)圖紙文件，并未對軸承套布油槽的安裝方位有任何要求，當時(shí)的安裝工人對于軸承套布油槽的安裝方位也沒(méi)有意識，隨意安裝。

軸承套內表面有2條布油槽成180°分布，油槽寬約26°，如隨意安裝將有大于30%的概率布油槽落在受力區域。之前沒(méi)有或極少發(fā)生軸承套燒壞事故，估計或許是之前有一些口頭上傳下來(lái)的要求，或者是安裝工人有固定的安裝習慣剛好布油槽沒(méi)落在油膜最小的高壓區，這不得而知。安裝工人更換后，安裝習慣改變，導致頻繁出現軸承套燒壞事故。

總合上述分析認為，由于圖紙中沒(méi)有明確規定軸承套布油槽在軸承座的安裝方位，軸承套冷入時(shí)布油槽方位存在隨意性，當布油槽處于油膜厚度最小區域（高負荷區域）時(shí)，油膜遭到破壞，從而導致凸輪軸與軸承套摩擦發(fā)熱直至燒壞。

3、改進(jìn)措施

分析第Ⅰ直列柴油機凸輪軸受力（圖5）和柴油機第Ⅱ凸輪軸受力（圖6），情況與柴油機第Ⅰ凸輪軸相似。到此，可以肯定地說(shuō)，第Ⅰ柴油機凸輪軸軸承座軸承套燒壞事故都是軸承套布油槽安裝在高負荷區域造成的。

圖5直列柴油機凸輪軸受力圖

圖6柴油機第Ⅱ凸輪軸受力圖

根據凸輪軸三種安裝狀態(tài)的受力分析，選擇了一個(gè)能同時(shí)滿(mǎn)足三種安裝狀態(tài)的軸承套油槽布置角度，如圖7所示的30°范圍的低油壓區域，修改有關(guān)圖紙文件，明確軸承套油槽安裝要求。

圖7軸承套油槽安裝方位