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曲軸是在不斷周期性變化的氣體壓力、往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運動質(zhì)量的慣性力以及它們的力矩共同作用下工作的，從而使其既扭轉(zhuǎn)又彎曲，產(chǎn)生疲勞應(yīng)力狀態(tài)；對內(nèi)不平衡的發(fā)動機曲軸http://www.nbjqjx.com還承受內(nèi)彎矩和剪力；未采取扭轉(zhuǎn)振動減振措施使其還可能作用著幅值較大的扭轉(zhuǎn)振動彈性力矩。這些載荷都是變性的，可能引起疲勞失效。實踐表明，彎曲載荷具有決定性作用，彎曲疲勞失效是主要破壞形式。因此結(jié)構(gòu)強度研究是曲軸彎曲疲勞強度的重點。
曲軸形狀復(fù)雜，應(yīng)力集中現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，特別在連桿軸頸與曲柄臂的過渡圓角處和潤滑油孔出口附近的應(yīng)力集中尤為突出。通常的斷裂、疲勞裂紋都始于過渡圓角和油孔處。
曲軸各軸頸在很高的比壓下，以很大的相對速度在軸承中發(fā)生滑動摩擦。這些軸承在實際變工況運轉(zhuǎn)條件下并不總能為液體摩擦，尤其當(dāng)潤滑油不潔凈時，軸頸表面遭到強烈的磨料磨損，使得實際使用壽命大大降低。所以，設(shè)計時，要使其各摩擦表面耐磨，并匹配好適當(dāng)材料的軸瓦。
曲軸是曲柄連桿機構(gòu)中的中心環(huán)節(jié)，其剛度亦很重要。如果彎曲剛度不足，則可能發(fā)生較劇烈的彎曲振動，使活塞連桿和軸承的工作條件變差，影響這些零件的工作性和耐久性，甚至使曲軸箱局部應(yīng)力過大而開裂。扭轉(zhuǎn)剛度差，則可能在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)產(chǎn)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動。輕則引起噪音，加速曲柄上齒輪等傳動件的磨損；重則使其斷裂。所以，設(shè)計時，應(yīng)它有盡可能高的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。
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