1、第二章曲柄連桿機(jī)構(gòu)機(jī)體組活塞連桿組曲軸飛輪組2.1 概述2.1.1 功用與組成一、功用曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的主要機(jī)構(gòu)。 將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過(guò)連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。二、組成1、機(jī)體組（氣缸體與曲軸箱組） 主要包括氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋、氣缸套、氣缸襯墊、油底殼等機(jī)件。2、活塞連桿組 主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)和連桿等機(jī)件。3、曲軸飛輪組 主要包括曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器等機(jī)件。2.1.2 受力分析 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受的力主要有氣壓力P、往復(fù)慣性力Pj和旋轉(zhuǎn)離心力Pc、摩擦力F。PPjPCF1、氣壓力： 氣壓力P的集中力P

2、P分解為側(cè)壓力NP和SP， SP分解為RP和TP，RP使曲軸主軸頸處受壓，TP為周向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的力。(1)作功行程： NPSPPRPTP分析： 側(cè)壓力Np向左，活塞的左側(cè)面壓向氣缸壁。 左側(cè)磨損嚴(yán)重(2)壓縮行程： NPPSPRPTP分析： 側(cè)壓力NP向右，活塞的右側(cè)面壓向氣缸壁。 右側(cè)磨損嚴(yán)重2、往復(fù)慣性力Pj：活塞在上半行程時(shí)，慣性力都向上，下半行程時(shí)，慣性力都向下。在上下止點(diǎn)活塞運(yùn)動(dòng)方向改變，速度為零，加速度最大，慣性力也最大；在行程中部附近，活塞運(yùn)動(dòng)速度最大，加速度為零，慣性力也等于零。PjF3、離心慣性力PC：旋轉(zhuǎn)機(jī)件的圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心慣性力，方向背離曲軸中心向外。離心力加速軸承與周頸

3、的磨損，也引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)而傳到機(jī)體外。Pc4、摩擦力F：指相互運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力，它是造成配合表面磨損的根源。F（補(bǔ)充）工作條件高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕承受機(jī)械載荷：1、氣體壓力、慣性力、離心力、摩擦力2、汽車(chē)行駛中產(chǎn)生的沖擊力。2.2 氣缸體與曲軸箱組2.2.1 氣缸體 水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱(chēng)為氣缸體，是發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的機(jī)體。2、氣缸體的分類(lèi)：一汽奧迪100汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體補(bǔ)充：曲軸箱 氣缸體下部用來(lái)安裝曲軸的部位稱(chēng)為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。 上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來(lái)貯存潤(rùn)滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱(chēng)為油底殼。名稱(chēng)性能應(yīng)用 一般式機(jī)體高度小、重量輕

4、、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆卸。剛度和強(qiáng)度差。BJ492Q汽油機(jī)CA488-3汽油機(jī) 龍門(mén)式強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工困難。捷達(dá)轎車(chē)、富康轎車(chē)、桑塔納轎車(chē) 隧道式結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不方便。負(fù)荷較大的柴油機(jī)上 。（1）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為 總結(jié)： 轎車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體，一般采用平底式機(jī)體和龍門(mén)式機(jī)體。（2）根據(jù)氣缸的排列方式名稱(chēng)特點(diǎn)形狀直列式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大。V型縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；形狀復(fù)雜，加工困難。水平對(duì)置式高度小，總體布置方便。（4）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體1、整體式氣缸體

5、：氣缸直接鏜在氣缸體上。2、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。類(lèi)型構(gòu)造性能及應(yīng)用整體式氣缸直接鏜在氣缸體上強(qiáng)度和剛度好，能承受大負(fù)荷。成本高。鑲嵌式用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成氣缸套，再裝到一般材料制成的氣缸體內(nèi)。降低了制造成本，便于修理和更換氣缸套，延長(zhǎng)了氣缸體的使用壽命。氣缸套：干缸套和濕缸套 外壁不直接與冷卻水接觸。壁厚13mm。強(qiáng)度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。 外壁直接與冷卻水接觸。壁厚59mm。 散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強(qiáng)度和剛度不如干缸套，易漏水。（5）根據(jù)冷卻方式不同1、水冷2、風(fēng)冷2.2.2 氣缸蓋、氣缸襯墊和氣門(mén)室罩1. 氣缸蓋功用： 密封氣缸的上部，與活

6、塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。工作條件： 由于接觸溫度很高的燃?xì)?，所以承受的熱?fù)荷很大。材料： 灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。氣缸蓋的分解圖 捷達(dá)轎車(chē)氣缸蓋總成 2.燃燒室思考：什么是燃燒室？ 當(dāng)活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂面以上、氣缸蓋底面以下所行程的空間稱(chēng)為燃燒室。對(duì)燃燒室的基本要求：1.結(jié)構(gòu)要緊湊，充氣效率要高，以減小熱量損失及縮短火焰行程；2.使混合氣在壓縮終了時(shí)具有一定渦流運(yùn)動(dòng)，以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣得到及時(shí)和充分燃燒；3.表面要光滑，不易積炭。(1)汽油機(jī)燃燒室分類(lèi)名稱(chēng) 特點(diǎn)示意圖應(yīng)用半球形結(jié)構(gòu)緊湊、火焰行程短、燃燒速率高、熱損失小、熱效率高桑塔納 夏利 富康楔形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、散熱

7、面積小、熱損失少；火花塞置于燃燒室最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng)切諾基盆形工藝性好、成本低、進(jìn)排氣效果不如半球形燃燒室捷達(dá)奧迪另外，汽油機(jī)燃燒室還有： 多半球燃燒室-由兩個(gè)以上半球形凹坑組成； 篷形燃燒室-形狀像房頂，是近年來(lái)在高性能多氣門(mén)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛應(yīng)用的燃燒室。如：奔馳320E、富士EJ20等。(2)柴油機(jī)燃燒室：兩大類(lèi)： 直噴式燃燒室 分隔式燃燒室 直噴式燃燒室 ： 又稱(chēng)統(tǒng)一式燃燒室。燃燒室容積集中于活塞頂上的燃燒室凹坑內(nèi)。 分類(lèi)： 型燃燒室 、球形燃燒室 分隔式燃燒室 ： 其主燃燒室在氣缸內(nèi)，副燃燒室鑄在氣缸中。主副燃燒室通過(guò)通道相同，噴油嘴位于副燃燒室內(nèi)。 分類(lèi)：1.渦流室燃燒室2.預(yù)燃

8、室燃燒室 （視頻）3.氣缸墊1、功用： 安裝在氣缸蓋和氣缸體之間，保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣、漏水和漏油。2、對(duì)氣缸墊的要求： 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，并且要耐壓、耐熱和耐腐蝕，另外，還需要有一定的彈性。3、材料： 有彈性、耐熱性、耐壓性、耐腐蝕 可分為金屬-石棉襯墊、金屬-復(fù)合材料襯墊、全金屬襯墊等。補(bǔ)充： 安裝氣缸墊時(shí)，注意：1.首先使所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對(duì)齊；2.其次，擰緊氣缸蓋螺栓時(shí)，必須由中央對(duì)稱(chēng)地向四周擴(kuò)展的順序分23次進(jìn)行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。2.2.3 油底殼1、概念： 氣缸體下部用來(lái)安裝曲軸的部分。2、作用 儲(chǔ)存機(jī)油和封閉曲軸箱，同時(shí)也起到機(jī)油散熱作

9、用。3、材料： 薄鋼板沖壓4.了解幾點(diǎn)-其形狀取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。-有的油底殼底部有散熱片，以利于散熱。-底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤(rùn)滑油中的金屬屑，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。-在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車(chē)顛動(dòng)時(shí)油面波動(dòng)過(guò)大。2.2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的支承 發(fā)動(dòng)機(jī)一般通過(guò)氣缸體和飛輪殼或變速器殼支承在車(chē)架上。支承方法： 1.三點(diǎn)支承（前一后二或前二后一） 2.四點(diǎn)支承（前后各兩個(gè)支承點(diǎn)）注意： 發(fā)動(dòng)機(jī)在車(chē)架上的支承是彈性的。 采用彈性支承的目的是為了消除在汽車(chē)行駛中車(chē)架的扭轉(zhuǎn)變形對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，以及減少傳給底盤(pán)

10、和乘員的振動(dòng)和噪聲。2.3活塞連桿組2.3.1 活塞1、功用（1）活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室；（2）承受氣體壓力，并將此力通過(guò)活塞銷(xiāo)傳給連桿，以驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。2、工作環(huán)境： 高溫-散熱條件差，頂部工作溫度高達(dá)600700K，且分布不均勻； 高速-線速度達(dá)到10m/s，承受很大的慣性力； 高壓-活塞頂部承受最高可達(dá)3 5MPa（汽油機(jī)）的壓力，使之變形，易破壞配合聯(lián)結(jié)。3、材料： 鋁合金（質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好）； 灰鑄鐵 陶瓷材料 復(fù)合材料（如纖維增強(qiáng)金屬等） 4、結(jié)構(gòu)（1）活塞頂部 功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體 壓力?；钊敺诸?lèi)形狀示意圖平頂 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、受熱面積

11、小、應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機(jī)上。凸頂 凸起呈球狀、頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過(guò)程。凹頂 凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門(mén)。（2）活塞頭部位置：第一道活塞槽與活塞銷(xiāo)孔之間的部分。1、承受活塞頂?shù)膲毫?，并傳給活塞銷(xiāo)。2、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸，防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，3、將頂部吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁。作用：（3）活塞裙部位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷(xiāo)座孔。作用：對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力。裙部表面的保護(hù)1）鍍錫油膜破壞時(shí)，起潤(rùn)滑作用；又可加速磨合作用。2）涂石墨(柴油機(jī)）易脆斷可加速磨合

12、，自潤(rùn)滑。3）表面粗糙化有規(guī)律的粗糙化，可加速磨合，溝谷可存機(jī)油潤(rùn)滑?；钊共啃螤?工作時(shí)，活塞受熱膨脹，由于銷(xiāo)座方向的金屬材料較多，所以膨脹量較大。所以在生產(chǎn)時(shí)先將活塞制成橢圓形，短軸在銷(xiāo)座軸方向。銷(xiāo)座方向裙部受側(cè)壓力的作用，導(dǎo)致活塞發(fā)生變形工作時(shí)向里變形制造時(shí)變形后裙部的形式: 裙部的基本形狀為一薄壁圓筒，若該圓筒為完整的稱(chēng)為全裙式。 在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用半拖鞋式裙部和拖鞋式裙部的活塞。定義: 在保證裙部有足夠承壓面積的條件下，將不承受側(cè)向力一側(cè)的裙部部分地去掉，即為半拖鞋式裙部； 若全部去掉則為拖鞋式裙部。優(yōu)點(diǎn)：a.質(zhì)量比全裙式活塞輕（10%20%），適應(yīng)高速發(fā)動(dòng)機(jī)減小往復(fù)慣性力的需要

13、；b.裙部彈性好，可以減小活塞與氣缸的配合間隙；c.能夠避免與曲軸平衡重發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。活塞裙部膨脹量的限制: 在活塞銷(xiāo)座處鑲鑄恆范鋼片、圓筒式鋼片或形成雙金屬壁。 目的：都是為了在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，隨著活塞溫度的升高，牽制活塞裙部的熱膨脹，減小熱膨脹量。開(kāi)槽活塞（汽油機(jī)）綜上所述： 活塞的整體形狀可描述為“上小下大，裙部不圓”。 有的活塞裙部不同橫斷面橢圓度是變化的，由上而下橢圓度逐漸減小，換言之，裙部橫斷面越往上越扁。思考：原因何在？原因： 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，沿活塞軸線方向活塞的溫度是上高下低，活塞的熱膨脹量自然是上大下小，因此，需把活塞制成上小下大的圓錐形或桶形。2.2.3 活塞環(huán) 活塞環(huán)分為氣環(huán)

14、和油環(huán)兩種。一、活塞環(huán)功用（觀看視頻） 1.氣環(huán)作用（1）密封：防止氣缸內(nèi)的氣體竄入油底殼；（2）傳熱：將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁；（3）輔助刮油、布油。2.油環(huán)功用 刮除缸壁上多余的燃油，形成均勻的油膜，防止竄油，減小磨損。此外，起輔助封氣作用。二、活塞環(huán)工作條件 1. 高溫 高壓 高速及潤(rùn)滑條件極差； 2. 磨損嚴(yán)重， 發(fā)動(dòng)機(jī)零件中活塞環(huán)工作壽命最短。三、活塞環(huán)材料 一般活塞環(huán)多用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵或合金鑄鐵制造。注意： 第一道活塞環(huán)甚至所有的環(huán)，其外表面進(jìn)行多孔鍍鉻來(lái)減緩磨損； 其他的環(huán)多采用鍍錫、磷化或硫化處理來(lái)提高磨合性。四、活塞環(huán)安裝三隙側(cè)隙背隙端隙1.端隙（開(kāi)口間隙） 是活塞環(huán)

15、兩端頭的間隙。 2.側(cè)隙（邊隙） 其側(cè)面與活塞環(huán)槽之間的間隙。 3.背隙 活塞環(huán)內(nèi)圓柱面與活塞環(huán)槽底部間的間隙。氣環(huán)結(jié)構(gòu)與工作（觀看視頻） （一）氣環(huán)密封原理1. 氣環(huán)自由狀態(tài)非圓，隨活塞裝入氣缸后，靠氣彈力緊貼在氣缸壁上（F1），形成第一密封面。2. 氣環(huán)在燃?xì)庾饔孟卤粔合颦h(huán)槽下端面（F3），形成第二密封面。3. 繞到環(huán)背后的燃?xì)馐箽猸h(huán)更貼緊缸壁（F2），加強(qiáng)了第一密封面的密封效果。氣環(huán)的密封了解三點(diǎn)：1.幾道氣環(huán)切口錯(cuò)開(kāi)布置，這樣形成迷宮式封氣系統(tǒng)，這樣，竄入曲軸箱內(nèi)的燃?xì)饬恳押苌倭恕?.通常在保證密封的前提下，應(yīng)該盡可能減少環(huán)數(shù)。(減小磨損)3.氣環(huán)切口形狀（四類(lèi)）1）直角型：工藝性好，

16、密封性差，2）階梯形：密封性好，工藝性差3）斜切口：密封性和工藝性介于上述二者之間4）帶防轉(zhuǎn)銷(xiāo)釘槽的切口：用于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，防止活塞環(huán)在工作中轉(zhuǎn)動(dòng)。 注意： 切口間隙過(guò)大，則漏氣嚴(yán)重，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率減??；間隙過(guò)小，則活塞環(huán)受熱膨脹后容易被卡死折斷。氣環(huán)斷面形狀：形狀特點(diǎn)示意圖矩形環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、易于生產(chǎn)、應(yīng)用面廣扭曲環(huán)斷面不對(duì)稱(chēng)，受力不平衡，使活塞環(huán)扭曲錐面環(huán)減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封。梯形環(huán)加工困難，精度要求高桶面環(huán)外圓為凸圓弧形氣環(huán)的泵油作用 氣環(huán)的泵油作用 二、油環(huán)（普通環(huán) 組合環(huán)）刮油片軸向襯環(huán)徑向襯環(huán)油環(huán)的刮油作用 在油環(huán)徑向方向開(kāi)有貫穿的油

17、孔或油槽，在活塞的油環(huán)槽內(nèi)和環(huán)岸上開(kāi)有許多排小孔和斜孔。1.當(dāng)活塞下行時(shí)，刮下的油通過(guò)油環(huán)徑向槽內(nèi)的小孔或狹縫和環(huán)岸上的斜孔流入機(jī)體內(nèi)；2.當(dāng)活塞上行時(shí)，活塞環(huán)都貼在環(huán)槽下側(cè)面，使氣環(huán)與油環(huán)間的機(jī)油通過(guò)活塞環(huán)槽上的排油孔流入機(jī)體內(nèi)。2.3.3 活塞銷(xiāo)（一）作用：連接活塞和連桿，并傳遞活塞的力給連桿。（二）結(jié)構(gòu)：用低碳鋼或低碳合金鋼制成的厚壁管狀體。圓柱形 兩段截錐形 組合形 活塞銷(xiāo)的連接方式全浮式半浮式(三)活塞銷(xiāo)工作條件 及要求1.工作條件 承受沖擊載荷，潤(rùn)滑條件差2.要求 剛度、強(qiáng)度要求較高，韌性好，耐磨；質(zhì)量要小，銷(xiāo)和銷(xiāo)孔適當(dāng)?shù)呐浜喜⒁泻玫谋砻尜|(zhì)量。 活塞銷(xiāo)的偏置 使活塞從壓縮行程到作

18、功行程柔和的從氣缸的一邊過(guò)渡到另一邊，減少敲缸的聲音。 偏置銷(xiāo)座1、定義：活塞銷(xiāo)座朝向承受作功側(cè)壓力的一面（圖示左側(cè)）偏移1mm2mm。2、作用：減輕活塞換向時(shí)對(duì)氣缸壁的敲擊。 3、原理：因銷(xiāo)座偏置，在接近上止點(diǎn)時(shí)，作用在活塞銷(xiāo)座軸線以右的氣體壓力大于左邊，使活塞傾斜，裙部下端提前換向。而活塞在越過(guò)上止點(diǎn)，側(cè)壓力反向時(shí)，活塞才以左下端接觸處為支點(diǎn)，頂部向左轉(zhuǎn)（不是平移），完成換向。2.3.4 連桿 一、功用： 將活塞的力傳給曲軸，變活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿組件分解圖二、組成： 連桿組由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等組成。三、連桿組工作條件及要求1.工作條件1）連桿作復(fù)雜的平面

19、運(yùn)動(dòng)（連桿小頭與活塞銷(xiāo)連接，同活塞一起作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；連桿大頭與曲柄銷(xiāo)連接，同曲軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）2）連桿組主要受到壓縮、拉伸和彎曲交變載荷，連桿體可能發(fā)生彎曲變形 2.要求 剛度高，尤其是大頭要有足夠的剛度；疲勞強(qiáng)度要求，防止斷裂；輕巧，減小慣性力。四、構(gòu)造1-小頭2-桿身3-大頭1、連桿小頭與活塞銷(xiāo)連接方式：1）全浮式 工作時(shí)，活塞銷(xiāo)可以在小頭內(nèi)作一定角度的擺動(dòng)，而且還可在活塞銷(xiāo)座孔內(nèi)擺動(dòng)。 2）半浮式 活塞銷(xiāo)只在活塞銷(xiāo)孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在小頭孔內(nèi)不轉(zhuǎn)。 2、桿身 桿身斷面為工字形，剛度大，質(zhì)量輕，適于模鍛。 3、大頭1）剖分形式（大頭剖分，用連桿螺栓緊固） 平切口（結(jié)合面與連桿軸線垂直） 這種剖分形

20、式剛度大，變形小，加工簡(jiǎn)單，成本低，多應(yīng)用于汽油機(jī)。 斜切口（結(jié)合面與連桿軸線成3060夾角） 柴油機(jī)的曲柄銷(xiāo)直徑較大，所以連桿大頭的尺寸相應(yīng)較大，要使拆卸時(shí)能從氣缸上斷取出連桿體，必須采用斜切口。2）定位方式（防止連桿蓋橫向移動(dòng)） 平切口連桿 利用連桿螺栓上一段精密加工圓柱面與精密加工螺栓孔進(jìn)行定位。斜切口連桿 連桿螺栓承受較大剪切力，易產(chǎn)生疲勞破壞，應(yīng)采用能承受橫向力的定位方法。 a、止口定位 利用連桿蓋與連桿體大端的止口進(jìn)行定位，由止口承受橫向剪切力。 特點(diǎn)：此方法工藝簡(jiǎn)單，加工方便，但容易造成大頭尺寸增大，定位不可靠。b、套筒定位 在連桿蓋上的每個(gè)連桿螺栓孔中，同心的壓入剛度大、抗剪切

21、的定位套筒，套筒外圓與連桿體大端的定位孔為高精度配合。 特點(diǎn)：這種定位方法的優(yōu)點(diǎn)是多向定位，定位可靠；缺點(diǎn)是工藝要求高，若定位孔距不準(zhǔn)，則會(huì)發(fā)生過(guò)定位而使大頭失圓。c、鋸齒定位 在連桿體與連桿蓋的結(jié)合面上拉處鋸齒，依靠齒面實(shí)現(xiàn)橫向定位。 特點(diǎn)：這種方法的優(yōu)點(diǎn)是鋸齒接觸面大，貼合緊密，定位可靠，機(jī)構(gòu)緊湊，因此應(yīng)用廣泛。五、V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的布置形式并列式主副式叉式 1、并列式 優(yōu)點(diǎn)： 連桿可以通用，兩列氣缸的活塞連桿組運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同。 缺點(diǎn)： 兩列氣缸軸心線沿曲軸軸向錯(cuò)開(kāi)一段距離，使曲軸長(zhǎng)度增加，剛度降低。2、主副連桿式 優(yōu)點(diǎn)： 減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向尺寸； 缺點(diǎn)： 主副連桿不能互換，運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力不同

22、。3、叉型連桿式 優(yōu)點(diǎn)： 運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同 缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝性差，剛度較低。連桿大頭及連桿瓦（補(bǔ)充）連桿軸承（俗稱(chēng)小瓦）1.作用： 保護(hù)連桿軸頸及連桿大頭孔。2.組成： 由鋼背和減磨層組成。鋼背由1mm3mm的低碳鋼制成。減磨層為0.3mm0.7mm的減磨合金，層質(zhì)較軟能保護(hù)軸頸。（教材P34圖2-40：3、4）3.減磨層材料（1）白合金（巴氏合金）：減磨性能好，但機(jī)械強(qiáng)度低，且耐熱性差。常用于負(fù)荷不大的汽油機(jī)。（2）銅鉛合金：機(jī)械強(qiáng)度高，承載能力大，耐熱性好。多用于高負(fù)荷的柴油機(jī)。但其減磨性能差。（3）鋁基合金：有鋁銻鎂合金、低錫鋁合金和高錫鋁合金三種。 1）鋁銻鎂合金和低錫鋁合金： 械性

23、能好，負(fù)載能力強(qiáng)，但其減磨性能差。 主要用于柴油機(jī)。2)高錫鋁合金： 具有較好的機(jī)械性能和減磨性能，廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)和汽油機(jī)。2.4 曲軸飛輪組一、曲軸飛輪組的組成起動(dòng)爪正時(shí)齒輪主軸瓦皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪螺栓曲軸曲軸飛輪組的組成注意： 裝正時(shí)齒輪的一端稱(chēng)為自由端（前端），另一端用來(lái)裝飛輪，稱(chēng)為輸出端（后端）。2.4.1 曲軸曲軸實(shí)物圖一、曲軸的功用1.將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)2.驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置二、曲軸的支承方式概念： 在相鄰的兩個(gè)曲拐之間都設(shè)置一個(gè)主軸頸的曲軸，稱(chēng)為全支承曲軸；否則稱(chēng)為非全支承曲軸。全支承：相鄰曲拐間都有主軸頸。非全支承：相鄰曲拐間不都有主軸頸。

24、優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用全支承 曲軸 提高曲軸的剛度和彎曲強(qiáng)度，減輕主軸承的載荷 曲軸的加工表面增多，主軸承數(shù)增多，使機(jī)體加長(zhǎng) 柴油機(jī)一般多采用此種支撐方式非全支承曲軸 縮短了曲軸的長(zhǎng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)總體長(zhǎng)度有所減小 主軸承載荷較大 承受載荷較小的汽油機(jī)可以采用此種方式三、工作條件及要求1.工作條件 曲軸在周期性變化的氣體力、慣性力及其力矩的共同作用下工作，承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變載荷。2.要求 1）曲軸應(yīng)有足夠的抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)的疲勞強(qiáng)度和剛度； 2）軸徑應(yīng)有足夠大的承壓表面和耐磨性； 3）曲軸的質(zhì)量應(yīng)盡量?。?4）對(duì)各軸徑的潤(rùn)滑應(yīng)該充分。四、材料（了解） 一般由45、40Cr、35Mn2等中碳鋼和中碳合金鋼模鍛而

25、成。 有的柴油機(jī)采用球墨鑄鐵曲軸，價(jià)格便宜，耐磨性好。五、曲軸構(gòu)造 一般包括前端（自由端）、主軸頸、曲柄、平衡重、連桿軸頸（曲柄銷(xiāo)）和后端（動(dòng)力輸出）。 一個(gè)曲柄銷(xiāo)（連桿軸頸）、左右兩個(gè)曲柄臂和左右兩個(gè)主軸頸構(gòu)成一個(gè)單元曲拐。單元曲拐結(jié)構(gòu)(了解) 主軸頸和曲柄銷(xiāo)一般是實(shí)心，曲柄臂一般是橢圓形。 部分鍛鋼曲軸曲柄銷(xiāo)空心，減小曲柄銷(xiāo)質(zhì)量及其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力。 潤(rùn)滑：空心的連桿軸頸，與主軸頸之間有油孔相連，其潤(rùn)滑靠來(lái)自主軸頸的潤(rùn)滑油經(jīng)壓入曲軸的油管而實(shí)現(xiàn)。曲軸平衡重1）曲軸平衡重的作用 a.旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩外部平衡： F1=F2 F3=F4；M1-2=M3-4 b.旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩內(nèi)部不平衡：

26、M1-2、M3-4 造成曲軸彎曲載荷，需在曲柄相反方向附加平衡重。平衡重2）平衡重作用方法a.完全平衡法： 每個(gè)曲柄臂設(shè)有平衡重；平衡重?cái)?shù)量多，曲軸質(zhì)量增加，工藝性變差。b.分段平衡法： 部分曲柄臂設(shè)有平衡重。3）平衡重形狀及安裝方法a.平衡重形狀：多為扇形，使其重心遠(yuǎn)離曲軸回轉(zhuǎn)中心；以較小質(zhì)量獲得較大旋轉(zhuǎn)慣性力。b.平衡重安裝方法： 與曲柄臂鍛或鑄成一體； 單獨(dú)制成零件，用螺栓緊固在曲柄臂上。六、曲軸的軸向定位功用：保證曲柄連桿機(jī)構(gòu)在曲軸受軸向力時(shí)能夠正常工作。軸向定位措施：（止推裝置）1.翻邊軸瓦2.止推片3.止推環(huán)4.軸向止推滾珠軸承七、曲軸徑向密封作用：防止內(nèi)燃機(jī)機(jī)體內(nèi)機(jī)油外溢和水 （汽）與灰塵進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。方法：安裝曲軸徑向密封環(huán)注意： 1.密封環(huán)不能反裝，否則不但不能密封，反而往外泵油； 2.密封環(huán)除了密封作用，還能在接觸處積存機(jī)