曲轴是汽车发动机中最重要的部件之一,其主要作用是承受连杆传来的力,并由此产生绕自身轴线的旋转力矩,该力矩通过飞轮对外输出。除此之外,曲轴还承担着驱动发动机的配气机构和发电机、水泵、转向油泵、空气压缩机等附件的功能。为了保证曲轴的高强度、高冲击韧性和高耐磨性,一般采用中碳钢(如45钢)或中碳合金钢(如35Mn2、40Cr等)模锻而成,轴颈表面经高频淬火或氛化处理,最后进行精加工,从而达到高的精度和低的表面粗糙度。
为了提高曲轴的疲劳强度,消除应力集中,轴颈表面应进行喷丸处理,过渡圆角处要经滚压处理。曲轴在工作时承受气体压力、惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,并且承受交变负荷的冲击作用。同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。
曲轴作为发动机的中枢,其质量直接关系到整个发动机的性能和寿命。因此,制造曲轴的材料和工艺非常重要。曲轴的轴颈表面需要经过严格的处理,以保证其耐磨性和精度。曲轴的疲劳强度也需要得到保证,以确保其能够承受交变负荷的冲击。另外,曲轴还要具备良好的润滑性能,以确保发动机的正常运行。总之,曲轴是发动机中至关重要的部件,其作用和要求都非常高。