曲柄連桿機構(gòu)指導(dǎo)老師：溫永美準考證號：070113100217姓名：王傳陽發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)設(shè)計分析二、活塞組的設(shè)計一、

曲柄連桿機構(gòu)受力分析三、連桿組的設(shè)計四、曲軸組的設(shè)計主要內(nèi)容

一、曲柄連桿機構(gòu)受力分析A曲柄連桿機構(gòu)的認識C曲柄連桿機構(gòu)的運動學(xué)B曲柄連桿機構(gòu)的類型D曲柄連桿的運動曲柄連桿機構(gòu)受力分析機體組活塞連桿組曲軸飛輪組曲柄連桿的認識曲柄連桿機構(gòu)的類型1、中心曲柄連桿機構(gòu)2、偏心曲柄連桿機構(gòu)3、主副連桿式曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)運動學(xué)a以中心曲柄連桿機構(gòu)為例介紹簡圖如圖所示，圖中氣缸中心線通過曲軸中心O，OB為曲柄，AB為連桿，B為曲柄銷中心，A為連桿小頭孔中心或活塞銷中心。

曲柄連桿機構(gòu)運動學(xué)b

當曲柄按等角速度旋轉(zhuǎn)時，曲柄OB上任意點都以O(shè)點為圓心做等速旋轉(zhuǎn)運動，活塞A點沿氣缸中心線做往復(fù)運動，連桿AB則做復(fù)合的平面運動，其大頭B點與曲柄一端相連，做等速的旋轉(zhuǎn)運動，而連桿小頭與活塞相連，做往復(fù)運動。在實際分析中，為使問題簡單化，一般將連桿簡化為分別集中于連桿大頭和小頭的兩個集中質(zhì)量，認為它們分別做旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動，這樣就不需要對連桿的運動規(guī)律進行單獨研究。曲柄連桿機構(gòu)的運動AB曲柄連桿機構(gòu)的運動AB曲柄連桿機構(gòu)的運動AB曲柄連桿機構(gòu)的運動AB曲柄連桿機構(gòu)的運動AB曲柄連桿機構(gòu)的運動AB二、活塞組的設(shè)計01活塞組的設(shè)計要求；02活塞頭的設(shè)計；03活塞銷的設(shè)計；04活塞環(huán)設(shè)計;活塞組的設(shè)計：

活塞組包括活塞、活塞銷和活塞環(huán)等在氣缸里作往復(fù)運動的零件，它們是發(fā)動機中工作條件最嚴酷的組件。發(fā)動機的工作可靠性與使用耐久性，在很大程度上與活塞組的工作情況有關(guān)。活塞組的設(shè)計要求（1）要選用熱強度好、耐磨、比重小、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱性好、具有良好減磨性、工藝性的材料；（2）有合理的形狀和壁厚。（3）保證燃燒室氣密性好，（4）在不同工況下都能保持活塞與缸套的最佳配合；（5）減少活塞從燃氣吸收的熱量，（6）在較低的機油耗條件下，保證滑動面上有足夠的潤滑油?；钊^的設(shè)計要求

（1）保證它具有足夠的機械強度與剛度，以免開裂和產(chǎn)生過大變形，因為環(huán)槽的變形過大勢必影響活塞環(huán)的正常工作；

（2）保證溫度不過高，溫差小，防止產(chǎn)生過大的熱變形和熱應(yīng)力，為活塞環(huán)的正常工作創(chuàng)造良好條件，并避免頂部熱疲勞開裂；

（3）尺寸盡可能緊湊，因為一般壓縮高度縮短1單位，整個發(fā)動機高度就可以縮短單位，并顯著減輕活塞重量。而則直接受頭部尺寸的影響?；钊N的設(shè)計要求活塞銷材料為低碳合金鋼，表面滲碳處理，硬度高、耐磨、內(nèi)部沖擊韌性好。表面加工精度及粗糙度要求極高，高溫下熱穩(wěn)定性好?；钊h(huán)設(shè)計發(fā)動機采用三道活塞環(huán)，第一和第二環(huán)為氣環(huán)，第三環(huán)為油環(huán)。第一道活塞環(huán)為桶形扭曲環(huán)，材料為球墨鑄鐵，表面鍍鉻。桶形環(huán)與缸筒為圓弧接觸，對活塞擺動適應(yīng)性好，并容易形成楔形潤滑油膜。第二道活塞環(huán)為鼻形環(huán)，材料為鑄鐵，鼻形環(huán)可防止泵油現(xiàn)象，活塞向上運動時潤滑效果好。第三道是油環(huán)，是鋼帶組成環(huán)，重量輕，比壓高，刮油能力強。三、連桿組的設(shè)計連桿的設(shè)計1、工作情況

連桿小頭與活塞銷相連接，與活塞一起做往復(fù)運動，連桿大頭與曲柄銷相連和曲軸一起做旋轉(zhuǎn)運動。因此，連桿體除有上下運動外，還左右擺動，做復(fù)雜的平面運動。連的設(shè)計2、設(shè)計要求連桿主要承受氣體壓力和往復(fù)慣性力所產(chǎn)生的交變載荷，因此，在設(shè)計時應(yīng)首先保證連桿具有在足夠的疲勞強度和結(jié)構(gòu)鋼度。必須選用高強度的材料；合理的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。3、材料的選擇為了保證連桿在結(jié)構(gòu)輕巧的條件下有足夠的剛度和強度，采用精選含碳量的優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼45模鍛，表面噴丸強化處理，提高強度。

四、曲軸組的設(shè)計01020304曲軸組的設(shè)計曲軸實物曲軸的要求結(jié)構(gòu)和材料曲軸的尺寸和結(jié)構(gòu)曲軸的疲勞強度校核輸入副標題圖文混排使用技巧Pleaseenteryourtexthereenteryourtexthere.曲軸實物曲軸的要求設(shè)計曲軸時，要使它具有足夠的疲勞強度，盡量減小應(yīng)力集中現(xiàn)象，克服薄弱環(huán)節(jié)，保證曲軸可靠工作。設(shè)計曲軸時，應(yīng)保證它有盡可能高的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。設(shè)計曲軸時，要使其各摩擦表面耐磨，各軸頸應(yīng)具有足夠的承壓面積同時給予盡可能好的工作條件。曲軸的結(jié)構(gòu)

為了提高曲軸的彎曲剛度和強度，采用全支撐半平衡結(jié)構(gòu)，即四個曲拐，每個曲拐的兩端都有一個主軸頸，如圖所示：曲軸的材料作為曲軸的材料，除了應(yīng)具有優(yōu)良的機械性能以外，還要求高度的耐磨性、耐疲勞性和沖擊韌性。同時也要使曲軸的加工容易和造價低廉。以鑄代鍛，以鐵代鋼。高強度球墨鑄鐵的出現(xiàn)為鑄造曲軸的廣泛采用提供了前提。球墨鑄鐵曲軸的好處是可以鑄成復(fù)雜的合理的結(jié)構(gòu)形狀，使其應(yīng)力分布均勻，金屬材料更有效地利用，加上球鐵材料對斷面缺口的敏感性小，使得球鐵曲軸的實際彎曲疲勞強度與正火中碳鋼相近。所以多使用球墨鑄鐵曲軸。曲軸的疲勞強度校核

由于曲軸工作時承受交變載荷，它的破壞往往都由疲勞產(chǎn)生，因此，需要進行疲勞驗算。由于實際的曲軸是一個多支承的靜不定系統(tǒng)，理論上應(yīng)按照連續(xù)梁的概念來求解支承彎矩和支反力，因為它考慮了支承的彈性安裝不同心度以及支座彎矩等因素對曲軸應(yīng)力的影響。在這里就不多說啦。結(jié)論在完成整個設(shè)計過程后，總結(jié)了以下結(jié)論：1.以傳統(tǒng)運動學(xué)和動力學(xué)的理論知識為依據(jù)，對曲柄連桿機構(gòu)的受力進行了系統(tǒng)的分析，并以此作為零件強度、剛度和和磨損等問題的依據(jù)。2.應(yīng)