第一節(jié)曲柄連桿機(jī)

1、第一節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造和工作原理一、概述1、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成和作用作用: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。組成：機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等三部分機(jī)體組：氣缸體、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊和油底殼等活塞連桿組：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等曲軸飛輪組：曲軸、飛輪和扭轉(zhuǎn)減震器等2、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作條件及受力分析工作條件：在溫度最高2500，壓力最高達(dá)5-9MPa 高速3000-6000r/min以及有化學(xué)腐蝕的條件下工作的曲柄連桿機(jī)構(gòu)在工作時(shí)受氣體作用力、往復(fù)慣性力與離心力、摩擦力及外界阻力等(1) 氣體作用力作功

2、和壓縮行程的氣體壓力圖作功行程燃?xì)猱a(chǎn)生的高壓作用在活塞頂面上，設(shè)其合力為Fp。Fp傳到活塞銷上可分解為Fp1和Fp2.分力Fp1通過(guò)活塞銷傳給連桿，并沿連桿方向作用在連桿軸頸上， Fp1可分解為兩個(gè)分力Fr和Fs。沿曲柄方向的分力Fr使曲柄的主軸頸壓緊在主軸承上：與曲柄方向的分力Fs除了使主軸頸和主軸承之間產(chǎn)生壓緊力外，還對(duì)曲軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T，使曲軸旋轉(zhuǎn)。分力Fp2.把活塞壓向氣缸壁，形成活塞與缸壁的側(cè)壓力。壓縮行程氣體壓力阻礙活塞向上運(yùn)動(dòng)。作用在活塞頂?shù)臍怏w總壓力Fp也可以為分解為兩個(gè)分力Fp1和Fp2,而Fp1又分解為Fr和Fs。 Fr使曲軸主軸頸和主軸承間產(chǎn)生壓緊力， Fs對(duì)曲軸產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)

3、阻力矩T。分力Fp2將活塞壓向活塞的另一側(cè)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到的往復(fù)慣性力和離心力往復(fù)慣性力往復(fù)運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度變化時(shí)，就要產(chǎn)生往復(fù)慣性力?；钊谏稀⑾轮裹c(diǎn)時(shí)的速度為零，在行程的中間位置時(shí)速度最大。每當(dāng)活塞由上止點(diǎn)或下止點(diǎn)向行程的中間位置作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，往復(fù)慣性力的方向則與活塞的運(yùn)動(dòng)方向相反；每當(dāng)活塞由行程的中間位置向下止點(diǎn)或下止點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，往復(fù)慣性力的方向則與活塞的運(yùn)動(dòng)方向相同。離心力偏離曲軸軸線的曲柄、連桿軸頸和連桿大頭繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，其方向沿曲軸半徑向外。摩擦力任何一對(duì)相互壓緊并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面之間必定存在摩擦力，物體所受摩擦力的大小與正壓力和摩擦系數(shù)成正比，方向總

4、是與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反。曲柄連桿機(jī)構(gòu)在工作中的摩擦力數(shù)值相對(duì)較小，在受力分析時(shí)可以忽略不計(jì)。機(jī)體組機(jī)體組構(gòu)造 主要包括：氣缸體、氣缸蓋、氣缸套、曲軸箱、氣缸墊等不動(dòng)件。機(jī)體組的作用 是發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)，是組成燃燒室的主要零部件，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)主要零部件的裝配基體。機(jī)機(jī) 體體 組組曲軸箱曲軸箱氣缸墊氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋氣缸氣缸油道和水道油道和水道油底殼油底殼氣缸體氣缸體氣缸蓋罩氣缸蓋罩二 機(jī)體組1、氣缸體的上半部有為引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒。2、下半部分是供安裝曲軸用的上曲軸箱。3、為了冷卻氣缸，其外圍有容納冷卻水的水套（水冷式） 有散熱片（風(fēng)冷式）例單缸二沖程汽油機(jī)4、上曲軸

5、箱（1）組成：前后壁 中間隔板 主軸軸承孔（凸輪軸軸承孔）（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為了軸承潤(rùn)滑 在側(cè)壁的縱向鉆有主油道，在前、后壁和中間隔板上鉆有分油道。在機(jī)體的豎向有一條從主油道經(jīng)氣缸墊、氣缸蓋通向氣門(mén)搖臂軸的油道5、氣缸體（1）作用：組裝發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的基礎(chǔ)件，并由它保持發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)件相互之間的準(zhǔn)確位置關(guān)系。（2）氣缸體變形的后果：破壞各運(yùn)動(dòng)件間的準(zhǔn)確位置關(guān)系，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況變壞。（原因承受較大的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷）（3）安裝位置關(guān)系 氣缸體上加工平面安裝氣缸蓋 氣缸體下加工平面安裝平面安裝油底殼，前加工平面安裝正時(shí)齒輪蓋 后加工平面安裝飛輪殼。其余的較小平面安裝機(jī)油泵 機(jī)油濾清器等其他總

6、成氣缸體冷卻方式有水冷式和風(fēng)冷式兩種。氣缸體冷卻方式有水冷式和風(fēng)冷式兩種。氣缸的排列方式 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列方式基本上有三種：直列式、V型和對(duì)置式、W型如下圖所示。W W 型型（5）氣缸的形式整體式：缸筒與缸體制成一體 修理方法：鏜缸鑲套式：在氣缸的相應(yīng)部分鑲?cè)胩淄残迯?fù)方法：更換新氣缸套的方法 干式缸套：不直接與冷卻水接觸 壁厚1- 3mm分類 濕式缸套：直接與冷卻水接觸 壁厚5-9mmAB濕式缸套定位徑向定位 濕式氣缸套外表面凸出圓環(huán)帶A和B其中A直徑略大軸向定位 利用上端的凸緣C保證氣缸的密封性能（1）缸套裝入座空后 其頂面應(yīng)高出氣缸體上表面0.05-0.15mm 緊固氣缸蓋螺栓 將氣缸墊更緊

7、地壓在缸套頂面上 (2) 下支撐密封帶B與座空配合較松 常裝有1-3道橡膠密封圈來(lái)封水。氣缸蓋與氣缸墊1.氣缸蓋1）氣缸蓋作用：封閉氣缸上部并與氣缸和活塞頂部共同構(gòu)成燃燒室2）氣缸蓋結(jié)構(gòu)：水套、火花塞孔、進(jìn)排氣口等 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：缸蓋上有進(jìn)、排氣門(mén)座及氣門(mén)導(dǎo)管孔、缸蓋螺栓孔、通向氣門(mén)搖臂軸的潤(rùn)滑油道孔和進(jìn)、排氣通道等。缸蓋內(nèi)也有冷卻水套，其下端面上的冷卻水套孔與氣缸體上的冷卻水套孔相通。汽油機(jī)缸蓋上裝有火花塞的螺孔，柴油的缸蓋上裝有噴油器的座孔。3）氣缸蓋材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，也有是鋁合金鑄造. 5)影響氣缸蓋的密封原因：氣缸蓋承受燃?xì)庠斐傻木薮蟮臒嶝?fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，密封平面發(fā)生變形6）提高氣缸蓋

8、密封的方法：采用多蓋制例如缸徑較大的柴油機(jī)多采用一缸一蓋、二缸一蓋或者三缸一蓋的分開(kāi)氣缸蓋。汽油機(jī)和缸徑較小、缸蓋負(fù)荷較輕的柴油機(jī)多采用一機(jī)一蓋的整體式缸蓋。擰緊螺栓法鋼制螺栓和鑄鐵缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常的工作溫度后擰緊螺栓鋁合金缸蓋、只需在冷態(tài)下一次擰緊即可缸蓋上螺栓安裝和拆卸順序安裝順序：由中間到四周分幾次逐步擰到規(guī)定的扭矩（順時(shí)針）拆卸順序：由四周向中間分次逐步地?cái)Q松。汽油機(jī)的燃燒室1 組成：由活塞頂部及缸蓋上相應(yīng)的凹部空間組成2 基本要求：1)結(jié)構(gòu)要盡量緊湊，冷卻面積要小，以減小熱量損失及縮短火焰行程。2）使混合氣體在壓縮終了時(shí)具有一定的渦流運(yùn)動(dòng)，以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣及時(shí)和充

9、分燃燒。3 燃燒室形狀類別：燃燒室氣缸墊1）氣缸墊作用：密封，防止漏水，漏氣、漏油。2）氣缸墊工作條件：高溫、高壓燃?xì)庖约坝袎毫Φ臋C(jī)油和冷卻水的作用。3）氣缸墊的材料要求：有足夠的強(qiáng)度、耐熱、耐腐蝕能力、具有一定的彈性、導(dǎo)熱性、拆裝方便能重復(fù)使用，壽命長(zhǎng)。4）金屬石棉氣缸墊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：石棉中加金屬絲或金屬屑。外覆銅或者鋼皮，在道孔周圍卷邊加固。5）缸墊安裝要求:卷邊一面朝向易修整或者較硬平面 氣缸蓋和氣缸體同為鑄鐵時(shí)，卷面應(yīng)朝氣缸蓋（易修整） 鋁合金氣缸蓋、鑄鐵氣缸體，卷邊應(yīng)朝氣缸體（硬面） 同為鋁合金時(shí)，卷邊應(yīng)朝濕式缸套的凸沿（硬面）氣缸墊圖氣缸墊圖油底殼油底殼1、功用：貯存機(jī)油并封閉曲軸箱

10、2、組成：襯墊、穩(wěn)油擋板、放油塞3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：后部較深、有穩(wěn)油擋板、放油塞上有永久磁鐵。活塞連桿組組成: 活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿和連桿軸瓦等主要機(jī)件活塞活塞活塞環(huán)槽活塞環(huán)槽活塞銷活塞銷連桿連桿連桿螺栓連桿螺栓連桿蓋連桿蓋連桿瓦連桿瓦一、 活塞1、活塞的功用：與氣缸蓋、氣缸壁等組成燃燒室 承受氣缸中氣體壓力并通過(guò)活塞銷和連桿傳給曲軸2、工作條件：高溫、高壓、巨大的慣性力、交變載荷。（載荷：使零件產(chǎn)生內(nèi)力或變形的外力 ）3、要求：有足夠的強(qiáng)度和剛度活塞質(zhì)量盡量小，保持較小的慣性力。熱膨脹系數(shù)要小導(dǎo)熱性、耐熱性和耐磨性要好和氣缸壁間保持最小的間隙5、制作材料：現(xiàn)在汽車廣泛采用活塞材料是鋁合金，個(gè)

11、別汽車的柴油機(jī)活塞用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼制成。6、活塞的基本構(gòu)造頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座孔組成（1）頂部作用：燃燒室的組成部分、承受氣體的壓力活塞頂部的形狀 汽油機(jī)：平頂、凹頂和凸頂 柴油機(jī)：凹坑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為了提高剛度、強(qiáng)度和散熱能 力，內(nèi)腔制有加強(qiáng)筋（2）環(huán)槽部主要作用:切有若干環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)，與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸的密封。將活塞頂吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳遞給活塞壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：活塞頂部的環(huán)槽裝有壓縮環(huán)活塞頂部的環(huán)槽裝有壓縮環(huán)（氣環(huán)），一般為（氣環(huán)），一般為23道；下面的環(huán)槽裝道；下面的環(huán)槽裝有油環(huán)有油環(huán)12道。在油環(huán)槽底面圓周上鉆有道。在油環(huán)槽底面圓周上鉆有許多與活塞內(nèi)腔相通的泄油孔和泄油

12、槽，許多與活塞內(nèi)腔相通的泄油孔和泄油槽，以便使油環(huán)在氣缸上刮下的機(jī)油由活塞內(nèi)以便使油環(huán)在氣缸上刮下的機(jī)油由活塞內(nèi)壁回到油底殼。壁回到油底殼。改善散熱結(jié)構(gòu)措施改善散熱結(jié)構(gòu)措施: :a.a.熱流形變截面熱流形變截面b.b.火力岸處開(kāi)絕熱槽火力岸處開(kāi)絕熱槽c.c.第一道環(huán)槽鑲耐熱第一道環(huán)槽鑲耐熱護(hù)圈護(hù)圈d.d.頭部加工多道環(huán)形頭部加工多道環(huán)形溝槽溝槽（3）裙部位置位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括裝活塞銷的銷座孔。作用作用：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，防止破壞油膜?；钊共康淖冃?機(jī)械變形： 燃?xì)鈮毫ψ饔迷诨钊敹钊N給予的支撐反力作用在活塞的銷座處；側(cè)壓力作用

13、變形熱變形：活塞銷座附近的金屬多，受熱后熱膨脹量大總結(jié)：機(jī)械變形和熱變形均使活塞裙部沿活塞銷座孔方向變形 活塞裙部的變形圖：活塞裙部的變形圖：彎曲變形擠壓變形熱變形綜合變形防止活塞變形采取的措施活塞裙部斷面必須制成長(zhǎng)軸垂直于活塞銷座孔的方向的橢圓形制造時(shí)制造時(shí)變形后變形后銷座外端面處凹陷0.51mm把活塞做成一個(gè)直徑上小下大的近似圓錐形（活塞工作時(shí)溫度上高下低，壁厚上厚下薄所以活塞自上而下的膨脹量由大而?。?裙部次推力面開(kāi)絕熱膨脹槽（“T”形或“ ”形槽），其中橫槽叫絕熱槽，豎槽叫膨脹槽。 次推力面?zhèn)乳_(kāi)橫向隔熱直槽（油環(huán)槽內(nèi)，兼做泄油槽）和縱向膨脹補(bǔ)償斜槽（避免拉傷氣缸壁）； 采用雙金屬活塞：

14、即在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌鑄入鋼片，以減少裙部的膨脹量。 恒范鋼片式：活塞銷座通過(guò)恒范鋼片與裙部相連，而恒范鋼片（含鎳33%36%）的膨脹系數(shù)僅為鋁合金的十分之一。這樣，使裙部膨脹量大為減少。筒形鋼片式：澆鑄時(shí)，將鋼筒夾在鋁合金中，冷凝時(shí)鋼筒內(nèi)外側(cè)的鋁合金分別產(chǎn)生“收縮縫隙”和拉應(yīng)力。工作時(shí)因要先消除“收縮縫隙”和拉應(yīng)力而膨脹量減小。 （4）活塞銷座 功用：將作用在活塞頂部的氣體壓力傳給連桿，用以安裝活塞銷。在銷座孔兩端有卡環(huán)槽，用以安裝卡環(huán)。 卡環(huán)用來(lái)防止活塞銷發(fā)生軸向竄動(dòng)。 偏置銷座1）定義：活塞銷座朝向承受作功側(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。

15、 3）原理：因銷座偏置，在接近上止點(diǎn)時(shí)，作用在活塞銷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?；钊h(huán)一、分類：氣環(huán)和油環(huán)兩大類。二、作用1、氣環(huán)：（1）密封（防止燃?xì)饴┤肭S箱）；是主要作用，是傳熱作用的前提。 （2）傳熱（將活塞頭部吸收的70%-80%的熱量傳導(dǎo)給氣缸壁）。2、油環(huán)：（1）潤(rùn)滑（氣缸壁上鋪油膜）； （2）刮油（氣缸壁上多余機(jī)油刮落回曲軸箱）； （3）輔助密封。（三）工作特點(diǎn)：（1）高溫、高壓、高速，潤(rùn)滑不良，磨損嚴(yán)重； （2）交變的彎曲應(yīng)力（氣缸壁沿高度方向有加工

16、錐度，環(huán)有開(kāi)口）。（四）要求：（1）足夠的強(qiáng)度、沖擊韌性； （2）耐高溫（第1道氣環(huán)）、耐磨。（五）材料：（1）一般用合金鑄鐵，少數(shù)高速?gòu)?qiáng)化柴油機(jī)用鋼片環(huán)（以提高彈力和沖擊韌性）； （2）第1道氣環(huán)的工作表面一般都鍍上多孔性鉻（硬度高，并能儲(chǔ)存少量機(jī)油，以改善潤(rùn)滑條件）； （3）其余氣環(huán)一般鍍錫（鑄鋁活塞）或磷化（鍛鋁活塞）（以改善磨合性能）。（六）間隙1、開(kāi)口間隙（端隙）：是活塞環(huán)裝入氣缸后開(kāi)口處 的間隙。一般為0.25mm0.50mm；2、側(cè)隙（邊隙）：是環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。第一道0.04mm0.10mm；其它氣環(huán)0.03mm0.07mm。油環(huán)一般側(cè)隙較小，0.025mm0.07m

17、m3、背隙：是活塞環(huán)背面與環(huán)槽底部間的間隙。 0.5mm1mm（七）氣環(huán)（壓縮環(huán)）1、功用 （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。一般有23道氣環(huán)。2、氣環(huán)的密封原理氣環(huán)可能漏氣的通道有三條：環(huán)面與氣缸壁；環(huán)與環(huán)槽面間；開(kāi)口端處。 （1） 第一密封面的建立：環(huán)在自由狀態(tài)下，環(huán)外徑缸徑，裝缸后在其彈力作用下與缸壁壓緊，形成第一密封面。（2）第二密封面的建立：氣缸內(nèi)的高壓氣體進(jìn)入側(cè)隙和背隙，氣體壓力把活塞壓緊在活塞下端面上氣環(huán)密封面總結(jié)1、第一密封面很重要，若失效，則第二密封面建立不起來(lái)，因此氣環(huán)裝入氣缸時(shí)產(chǎn)生的初始彈力很重要。.2

18、、第一道氣環(huán)的初始彈力要求最小，隨后的幾道氣環(huán)的初始彈力大小要求依次遞增。3、氣環(huán)的切口端呈迷宮式布置（減少漏氣）。（八）氣環(huán)的斷面形狀： 矩形環(huán)：工藝最簡(jiǎn)單，導(dǎo)熱性好，但存在“泵油”現(xiàn)象。 由于矩形環(huán)的“泵油”作用，氣缸壁上的機(jī)油將源源不斷地上竄入活塞頂上燃燒室內(nèi)燒掉，排氣管冒藍(lán)煙矩形環(huán)的泵油作用及危害原因：（1）存在側(cè)隙和背隙；（2） 環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)在環(huán)槽中靠上靠下。危害：（1）增加了潤(rùn)滑油的消耗；排氣管冒藍(lán)煙。（2）火花塞沾油不跳火；（3）燃燒室積炭增多，燃燒性能變壞；（4）環(huán)槽內(nèi)形成積炭，擠壓活塞環(huán)而失去密封性；（5）加劇了氣缸的磨損。措施：（1）采用扭曲環(huán)；（2） 采用組合式油環(huán)；（3）油

19、環(huán)下設(shè)減壓腔扭曲環(huán)：正扭曲環(huán)：內(nèi)圓上邊緣切去部分金屬或外圓下邊緣切去部分金屬；活塞環(huán)裝入氣缸后，其外側(cè)氣缸壁的作用力F1與內(nèi)側(cè)環(huán)的彈力F2不在一條直線上，于是產(chǎn)生扭曲力矩M，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側(cè)平面都接觸，避免了因環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下竄動(dòng)造成的“泵油”現(xiàn)象。環(huán)的扭曲變形應(yīng)使環(huán)的端面與氣缸壁形成的楔形尖角向下。這樣，活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，因“油楔”作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善潤(rùn)滑，減少摩擦阻力；活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，向下刮油。但如果裝反使尖角朝上，則活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，向上刮油，機(jī)油消耗率劇增，排氣冒藍(lán)煙。安裝時(shí)內(nèi)切口朝上，外切口朝下，不能裝反。 總結(jié)：扭曲環(huán)的優(yōu)點(diǎn)：a)密封性、磨合性好（線接觸）；b)防止“

20、泵油”現(xiàn)象；c)形成油楔，改善潤(rùn)滑；d)提高刮油能力。扭曲環(huán)的缺點(diǎn)：a)扭轉(zhuǎn)角不超過(guò)1，工藝性差；b)不可裝反，否則機(jī)油消耗率成倍增加，環(huán)上有朝上記號(hào)。油環(huán)：一、功用：刮油、布油、密封。一般用1-2道油環(huán)。二 、油環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1、油環(huán) 置于最后一道環(huán)槽，背隙內(nèi)氣體壓力極低，因此，油環(huán)置于氣缸內(nèi)時(shí)，必須具有較大的初始彈力。2、油環(huán)的斷面形狀如圖所示，均分布若干個(gè)中間泄油孔，設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于提高與氣缸壁的接觸比壓，以提高刮油能力。三、油環(huán)的類型（1） 整體式其外圓上切有環(huán)形槽，槽底開(kāi)有回油用的小孔或窄槽。（2） 組合式： 由上下刮油片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成。特點(diǎn)是：接觸比壓大，刮油能力強(qiáng)，泄

21、油 通路大，慣性質(zhì)量小，但制造成本高活塞銷一、作用：活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。二、要求： 1、足夠的剛度、強(qiáng)度和沖擊韌性； 2、表面耐磨；質(zhì)量小。三、材料與工藝： 一般為低碳鋼或低碳合金鋼，經(jīng)表面滲碳或滲氮熱處理以提高心部沖擊韌性和表面硬度，然后進(jìn)行精磨和研磨。四、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 空心圓柱體五、活塞銷的連接方式 活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接配合有兩種方式“全浮式”安裝和“半浮式”安裝 1、全浮式（1）定義：在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度下，活塞銷在連桿小頭孔和活塞銷座孔中都能轉(zhuǎn)動(dòng)。 (2)裝配： 1）銷與銷座孔在冷態(tài)時(shí)為過(guò)渡配合，采用分組選配法。 2）熱裝

22、合：將活塞放入熱水或熱油中加熱后，迅速將銷裝入。2、半浮式(1)定義：銷與銷座孔和連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動(dòng)。（一般固定連桿小頭）(2)裝配：加熱連桿小頭后，將銷裝入，冷態(tài)時(shí)為過(guò)盈配合。六、常見(jiàn)活塞銷的類型七、活塞銷檔圈1、功用：限制活塞銷軸向移動(dòng)，防止活塞銷在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中竄出，刮傷氣缸壁。2、常見(jiàn)種類：鋼絲圓環(huán)式擋圈，薄片式平面擋圈，橢圓式擋圈。本堂練習(xí)1、活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭的連接方式（ ）和（ ）2、活塞銷通常做成（ ）圓柱體。3、活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的配合，一般都采用 （ ）。4、采用全浮式連接的活塞銷，無(wú)論在裝配時(shí)，還是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞銷均能在活塞

23、銷座孔中自由轉(zhuǎn)動(dòng)。（ ） 5、解釋半浮式活塞銷：全浮式半浮式空心全浮式 錯(cuò)活塞銷在連桿小頭內(nèi)為固定不動(dòng)的過(guò)盈配合，在銷座孔內(nèi)為可以活動(dòng)的間隙配合連桿一、連桿的作用 連接活塞與曲軸、并在二者之間的起到傳力和轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)的作用二、工作特點(diǎn) 做復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)，承受壓縮、拉伸、彎曲等交變載荷。三、要求 在質(zhì)量盡可能小的前提下有足夠的剛度和強(qiáng)度。剛度不足的后果：（1）大頭孔失圓：燒軸 瓦，甚至咬死。 （2）桿身彎曲：偏磨，漏氣，竄機(jī)油。四、材料和制作工藝 中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成。五、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 由連桿小頭1、桿身2、連桿大頭3（包括連桿蓋9）三部分組成。（1）連桿小頭：全浮式的連桿小頭孔內(nèi)，一般壓入減

24、磨的青銅襯套或鐵基粉末冶金襯套。 小頭頂部開(kāi)有潤(rùn)滑油槽或油孔，收集飛濺油霧，潤(rùn)滑活塞銷。 半浮式連接就是用螺栓將活塞銷加緊在連桿小頭孔內(nèi)，活塞銷只在活塞銷孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在連桿小頭內(nèi)不轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）桿身：通常做成“工”字形斷面，以求在剛度足夠的前提下盡可能減少慣性質(zhì)量，有的桿身鉆有潤(rùn)滑油道。（3）連桿大頭：通常做成分開(kāi)式的，以便于拆裝活塞連桿組，被分開(kāi)的部分叫連桿蓋，兩者之間用連桿螺栓連接。連桿與連桿蓋之間有配對(duì)記號(hào)，拆裝時(shí)應(yīng)注意一致。（4）連桿軸瓦連桿大頭孔內(nèi)過(guò)盈壓入上、下兩半薄壁鋼軸瓦制作要求：在其內(nèi)表面上涂有0.3-0.7mm厚的減磨合金層，具有保持油膜、減少摩擦阻力和易于磨合的作用，主要有巴氏

25、合金、銅鋁合金、高錫鋁合金。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：軸瓦背面制有定位凸鍵，防止軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)；軸瓦內(nèi)表面開(kāi)有油槽用以儲(chǔ)油和作垃圾槽用。連桿軸瓦七、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的分類1、平切口:連桿大頭沿著與桿身軸線垂直的方向切開(kāi)，汽油機(jī)和較小功率柴油機(jī)用。優(yōu)點(diǎn)：定位可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單定位:利用連桿螺栓上精加工的圓柱部分與經(jīng)過(guò)精加工的螺栓孔來(lái)保證的2、斜切口：連桿大頭沿著與桿身軸線成 3060 夾角切開(kāi)，常用于曲柄銷直徑較粗的較大功率柴油機(jī)，否則，連桿大頭尺寸太大，無(wú)法從氣缸中拆下活塞連桿組。 缺點(diǎn)：定位不可靠（切口方向受到附加剪切力，連桿螺栓易剪斷，連桿蓋脫落會(huì)擊穿氣缸體）。斜切口定位方式：1）止口定位：工藝簡(jiǎn)單，但定位不可靠（徑

26、向脫離無(wú)法阻止）2）套筒或圓銷定位： 定位精度較高，但工藝要求高（若孔距不準(zhǔn)確， 則可能因過(guò)定位而造成大頭孔嚴(yán)重失圓）。3）鋸齒定位： 定位可靠（鋸齒接觸面大，貼合緊密），結(jié)構(gòu)緊湊，但齒距公差要求高，否則，會(huì)因個(gè)別齒脫空影響連桿組件的剛度，也會(huì)造成連桿大頭孔失圓。七、 V型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿分類： （1）并列連桿：左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個(gè)曲柄銷上，連桿可以通用，兩缸活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，但曲軸加長(zhǎng)，剛度降低。常用于V6、V8汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。（2）主副連桿：副連桿通過(guò)銷軸鉸接在主連桿體或主連桿蓋上，一列氣缸裝主連桿，另一列裝副連桿，主連桿大頭安裝在曲軸的曲柄銷上。曲軸不加長(zhǎng)，但相鄰兩缸活塞連桿

27、組運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力不相同。（3）叉形連桿：一列氣缸中的連桿大頭做成叉形，另一列連桿大頭套于其叉形中。兩缸活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，左右兩缸中心線不需錯(cuò)位，但叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造工藝比較復(fù)雜，而且連桿大頭的剛度也不高。連桿的安裝1、不能破壞連桿桿身與蓋的配對(duì)及裝合方向，在二者的同一側(cè)打有配對(duì)標(biāo)記。2、不能裝反，也不能亂缸，在桿身上有方向標(biāo)記，大頭側(cè)面有缸號(hào)標(biāo)記。1、連桿組件主要由（ ）（ ）（ ）三部分組成。2、連桿大頭的切口分為（ ）（ ）兩種形式。3、斜切口定位方法有（ ）（ ）（ ）等小頭桿身大頭平切口斜切口止口定位套筒定位鋸齒定位 曲軸飛輪組曲軸飛輪組起動(dòng)爪起動(dòng)爪正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪主軸瓦主

28、軸瓦皮帶輪皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪飛輪螺栓飛輪螺栓曲軸曲軸一、曲軸 （一）功用受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變載荷的沖擊。曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、正時(shí)齒輪、主軸瓦、帶輪及其它一些零件和附件組成組成：1.把活塞連桿組傳來(lái)的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙?duì)外輸出。2.驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)及其它附屬裝置。大多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中合金碳鋼。有的采用球墨鑄鐵。材料：工作條件：（二）構(gòu)造：曲軸包括前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重、后端軸等，一個(gè)連桿軸頸和它兩端的曲柄及主軸頸構(gòu)成一個(gè)曲拐。前端軸前端軸連桿軸頸連桿軸頸曲軸軸頸曲軸軸頸后端軸后端軸平衡重平衡重曲拐曲拐曲柄曲柄曲軸的曲拐數(shù)目等于氣缸數(shù)(直列式發(fā)動(dòng)

29、機(jī))；V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。 1.主軸頸和連桿軸頸1)主軸頸是曲軸的支承部分(主軸承)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用全支承曲軸全支承曲軸提高曲軸的剛度和提高曲軸的剛度和彎曲強(qiáng)度，減輕主彎曲強(qiáng)度，減輕主軸承的載荷軸承的載荷曲軸的加工表面曲軸的加工表面增多，主軸承數(shù)增多，主軸承數(shù)增多，使機(jī)體加增多，使機(jī)體加長(zhǎng)長(zhǎng)柴油機(jī)一般多柴油機(jī)一般多采用此種支撐采用此種支撐方式方式非全支承曲軸非全支承曲軸縮短了曲軸的長(zhǎng)度，縮短了曲軸的長(zhǎng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)總體長(zhǎng)度使發(fā)動(dòng)機(jī)總體長(zhǎng)度有所減小有所減小主軸承載荷較大主軸承載荷較大承受載荷較小承受載荷較小的汽油機(jī)可以的汽油機(jī)可以采用此種方式采用此種方式每個(gè)連桿軸頸兩

30、邊都有一個(gè)主軸頸者，稱為全支承曲軸；主軸頸數(shù)等于或少于連桿軸頸數(shù)者稱為非全支承曲軸。2)曲軸上有貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸的油道，以便潤(rùn)滑主軸頸和連桿軸頸。 1-主軸頸；2-曲軸；3-連桿軸頸；4-圓角；5-積污腔；6-油管；7-開(kāi)口銷；8-螺塞；9-油道；10-擋油盤(pán)；11-回油螺紋 ；12-飛輪結(jié)合盤(pán)2.曲軸臂：曲軸臂是用來(lái)連接主軸頸和連桿軸頸的。平衡重的作用是平衡各機(jī)件產(chǎn)生的離心慣性力及其力矩。3.前端軸與后端軸 （1）作用：（2）前后端的密封：曲軸前后端都伸出曲軸箱，為了防止?jié)櫥脱剌S頸流出，在曲軸前后都設(shè)有防漏裝置。前端軸用來(lái)安裝正時(shí)齒輪、皮帶輪、扭轉(zhuǎn)減振器及起動(dòng)等；后端軸有飛輪結(jié)合

31、盤(pán)(凸緣盤(pán))，用來(lái)安裝飛輪。擋油盤(pán)、填料油封、自緊油封、回油螺紋等。常用的防漏裝置4.曲軸的軸向定位 （1） 結(jié)構(gòu)： 止推片：在某一道主軸承的兩側(cè)裝止推片。止推片由低碳鋼背和減磨層組成。 翻邊軸瓦： （2） 安裝注意：止推片有減磨層的一面朝向轉(zhuǎn)動(dòng)件(有油槽一面)。當(dāng)曲軸向前竄動(dòng)時(shí)，后止推片承受軸向推力；向后竄動(dòng)時(shí)，前止推片承受軸向推力。 （3）曲軸的軸向間隙的調(diào)整：更換止推片的厚度。5.曲拐的布置（1） 布置原則1） 使各缸作功間隔角盡量相等。對(duì)直列多缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，作功間隔角為7200/缸數(shù)。2)連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)，減少主軸承連續(xù)載荷和避免相鄰兩缸進(jìn)氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的搶氣現(xiàn)象。3） V型發(fā)

32、動(dòng)機(jī)左右兩氣缸盡量交替作功（2） 常用曲拐布置1） 直列四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐對(duì)稱布置于同一平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7200/4=1800。發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有13421243 工作順序：各缸完成同名行程的次序。2)直列四沖程六缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有153624 ; 142635 曲拐對(duì)稱布置于三個(gè)平面內(nèi)。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7200/6=1200。 (1)直列式分左手排列和右手排列兩種形式。左手排列即：從曲軸前端看第二缸在第一缸左側(cè)，右手排列，即：從曲軸前端看，第二缸在第一缸的右側(cè)。第一缸與第六缸、第二缸與第五缸、第三缸與第四缸在同一平面內(nèi)，曲軸配角為120，使用四道或七道軸頸。點(diǎn)火

33、順序：左手曲軸為15一3624。右手曲軸為l一42635 (2)v型，左右排的相對(duì)氣缸共用一道曲柄銷，使用四道軸頸，點(diǎn)火順序?yàn)閘6一5一4一32(右1一左3一右3一左2一右2一左1)。發(fā)火順序?yàn)?-5-3-6-2-4發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表。 3)四行程V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序有18436572曲拐對(duì)稱布置于四個(gè)平面內(nèi)（或1個(gè)）。相鄰作功氣缸的曲拐夾角為7200/8=900。 (1)直列式：八缸直列式曲軸又分44型和242型。用兩根直列四缸曲軸成90連接在一起，稱為44曲軸，將一根四缸直列曲軸斷成二節(jié)，分別接在另一根曲軸的前后端的稱為242曲軸。44曲軸第一與第四缸，第二與第三缸，第五與第八缸，第六與第七缸在同一平面，點(diǎn)火順序?yàn)?837452一6， 242曲軸第一與第八缸，第二與第七缸，第三與第六缸第四與第五缸在同一平面，點(diǎn)火順序?yàn)椋簂一6258374，這兩種型式的曲軸使發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)變長(zhǎng)，且平衡性較差現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)已不采用。 (2)V式:左右相對(duì)的氣缸共用一個(gè)曲柄銷，曲軸配角為90，使用三道或五道軸頸，因各發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)法不同，點(diǎn)火順序也不相同，但基本的點(diǎn)火順序有兩種，即 154863一7一2(左1一右1一左4一右2一左3一右3一左2)；l一8436572(右1一右4一左2一右2一左3一右3一右4一左1)，二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器（一