平板运输车连杆螺栓折断的原因

       在途中行驶的一辆平板运输车柴油发动机突然发出一声巨响，随后柴油机自行熄火。停车进行检查，发现位于第二缸部位的气缸体左右侧均被击穿两个大洞。在拆检中发现，系第二缸连杆螺栓折断所致。

      连杆螺栓通常受到预紧力及活塞连杆组件质量惯性力的拉伸作用，如果连杆体与连杆盖松动，则还要受到很大的交变冲击负荷的作用。因此，连杆螺栓是受力最严重的零件之一。在柴油机运转过程中，一旦连杆螺栓折断，除了可将气缸体打破外，还可能使活塞连杆组件完全报废，损失惨重。

       连杆螺栓的断裂部位，大多在螺纹接触面前1－2圈处，另一种可能，则是在螺纹与杆的交接处。在一些人的心目中，往往有这样一种错误的概念：拧紧力矩越大越保险。因而当扭力扳手刻度盘坏了，或是无扭力扳手凭经验拧紧时，常常喜欢拧得过紧。装配时，由于连杆螺栓拧得很紧，因而受到相当大的力矩和拉力。同时柴油机工作时它还受到冲击力，为此必使连杆螺纹底部应力过大，而导致疲劳断裂。

      为了研究连杆螺栓断裂的原因，在使用中可以采用目视断口观测分析法。通常当断裂方向与轴线（拉应力方向）垂直，且断面裂口较平整光亮，即表明这种脆性断裂，多是在低于许用应力负荷下突然发生的。如果连杆螺栓在柴油机运转过程中，因种种原因（例如飞车等）而被拉断，则其断口形状应呈塑性断裂。其特征是断裂方向与轴线（拉应力方向）几乎成45°，断口凸凹不平，色泽灰暗无光，且伴有较为明显的颈缩现象（即断裂处直径稍许变细）。

      至于导致连杆螺栓断裂的一些具体原因，则可能是：

      1、装配预紧力不符合规定。预紧力是连杆螺栓的螺纹配合副产生摩擦力而使螺纹连接自锁的条件。柴油机连杆螺栓的拧紧力矩为98－112N.m，若该拧紧力矩超过太多，连杆螺栓即会被拉长，而不能承受拉伸负荷。柴油机运转时，连杆螺栓由于受力状况恶劣，即会产生疲劳断裂。

       有时因缺乏资料，而不知道某机型柴油机连杆螺栓的安全预紧力是多少时，实际常用的方法是根据螺纹直径来估计其安全预紧力的大小。实践证明，螺栓的安全预紧力与其螺纹直径有直接关系。例如公制螺纹直径10mm的螺栓，装配时的安全预紧力一般拧紧在60－80N.m的范围内，均为安全可靠。公制螺纹直径12mm的螺栓，安全预紧力为80－100N.m。公制螺纹直径14mm的螺栓，安全预紧力为100－120N.m。其他直径螺纹的安全预紧力，以此类推。

       2、紧固程序不合理。通常在装配连杆螺栓时，不允许一次拧紧，而应交替分几次拧紧达到规定的力矩。否则，不但会引起被连接机件的变形，且会使连杆轴承上的各个连杆螺栓拧紧力矩不均，降低连接质量。

       3、防松装置失效。虽然连杆螺栓的螺纹连接本身具有自锁性，但在负荷变化和冲击振动的情况下，螺纹之间的摩擦力不稳定，并有瞬间消失的可能，这必将导致连接的松动和破坏。为了保证连接的可靠性，连杆螺栓在装配时均附有防松装置。如果装配方法不当，或经长期使用及多次拆装，使防松装置失效时，在外负荷的作用下，很容易使螺纹连接发生松动脱落。

     4、不合理的驾驶操作。在车辆的使用中，由于急剧加速、紧急制动，以及通过恶劣路面不能适当控制车速，而引起剧烈颠簸等，都会增加螺栓连接机件的冲击、振动，致使连杆螺栓连接的机件遭受破坏。

      5、连杆轴颈与轴承的装配间隙太大。此时运行中会使两者互相撞击，连杆螺栓在这种过大的冲击力的作用下，会因疲劳而导致折断。

     6、活塞与曲轴在运动时被卡住，发生拉缸或咬缸事故。判断检查连杆螺栓是否有裂纹的方法，通常可将有怀疑的连杆螺栓放入煤油中浸半小时左右，然后取出并擦干净。在欲检查的表面涂上一层粉笔灰。等干后，若有裂纹则粉笔灰由于吸收由裂纹渗漏出来的煤油而变黑，即可察觉出裂纹的部位。