配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五連桿的組成及作用組成：連桿體（小頭、桿身、連桿大頭），連桿蓋，連桿螺栓，軸瓦。

作用：傳遞力改變運(yùn)動方式第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五第一節(jié)連桿的設(shè)計(jì)

工作情況：

運(yùn)動：上下＋橫向擺動的復(fù)合運(yùn)動；受力：基本上是周期性變化的拉壓載荷計(jì)算斷面的慣性載荷為第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五設(shè)計(jì)要求

足夠的耐疲勞強(qiáng)度，能夠承受很大的交變載荷；有足夠的剛度，保證軸承潤滑及其他磨損正常；盡量減輕重量?？傇瓌t：在盡可能輕巧的結(jié)構(gòu)條件下，保證足夠的剛度和強(qiáng)度第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五連桿材料精選含碳量的中碳鋼（45＃，40＃）；中碳合金鋼（40Cr，40MnB，40MnVB）鍛造后進(jìn)行調(diào)質(zhì)；機(jī)加后探傷球墨鑄鐵鑄鋁合金（小型發(fā)動機(jī)）第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五主要參數(shù)的選擇

1.連桿長度l

由總體布置確定用連桿比l的校核：①β角最大時(shí)，連桿是否碰氣缸套②下止點(diǎn)時(shí)，平衡重是否碰活塞裙部。連桿長度精度應(yīng)該在

來說明趨勢：緊湊縮短連桿長度連桿比達(dá)到1/3.2常用范圍1/4~1/3.2第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五2.小頭孔徑由活塞銷確定。一般襯套材料為錫青銅。要進(jìn)行比壓校核3.連桿大頭孔

由曲柄銷直徑和長度確定主要保證B0<D即連桿的寬度要小于氣缸。第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五五、連桿的結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算1.小頭應(yīng)力分布與固定角Φg的關(guān)系,Φg大，應(yīng)力不均勻性增加，σmax，Φgmin=90o

計(jì)算工況為最大轉(zhuǎn)速，剛度校核時(shí)應(yīng)保證徑向收縮量

δ≤1／2△拉深載荷引起的小頭應(yīng)力壓縮載荷引起的小頭應(yīng)力第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五2.桿身壓應(yīng)力Mmax工況，兼顧側(cè)彎情況①結(jié)構(gòu)：工字截面，長軸在擺動平面內(nèi)；考慮慣性力的變化，從小頭到大頭逐漸加大。②強(qiáng)度計(jì)算：受力分析：拉壓的交變載荷計(jì)算工況：拉應(yīng)力第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五3.連桿大頭①強(qiáng)度計(jì)算一般只對大頭蓋做校核計(jì)算受力情況：交變的拉伸載荷作用，在進(jìn)氣上止點(diǎn)計(jì)算工況：nmax

，②剛度校核徑向收縮量≤軸承間隙的一半第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五

abc圖7-6斜切口形式及斜切口螺釘

圖7-7連桿大頭形式及大頭蓋定位第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五圖

7-8采用連桿大頭裂解工藝的連桿總成

目前最新的連桿大頭蓋定位方式是采用連桿大頭裂解（圖7-8）工藝，即整體加工出連桿大頭，然后利用脹斷的方式裂解開連桿大頭，這樣產(chǎn)生的剖分面是凸凹不平的斷裂茬口，同時(shí)起到兩個(gè)方向的定位作用；抗剪切能力強(qiáng)；兩個(gè)連桿螺栓的距離短，使得連桿大頭寬度最小。而且節(jié)省了加工工藝過程，使得制造成本降低30%左右。第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)連桿螺栓的設(shè)計(jì)一、受力情況1.預(yù)緊力P0作用后2.在工作載荷作用下

動載系數(shù)，

統(tǒng)計(jì)資料第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五從上式可以看出，螺栓抗拉剛度C1增加，基本動載系數(shù)χ增加；即動載荷變大，疲勞應(yīng)力變大。這從右圖也可以明顯看出來。剛度C1增加，意味著α角變大，這樣動載荷幅度增大。

連桿螺栓在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先滿足有足夠的抗拉強(qiáng)度，在預(yù)緊力和工作載荷下不產(chǎn)生塑性變形，而且要有足夠的耐疲勞載荷能力，沒有應(yīng)力集中，采用細(xì)牙螺紋，螺栓剛度要小于被連接件剛度。第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)提高螺栓疲勞強(qiáng)度措施降低螺桿剛度C1－主要是通過光桿直徑d0進(jìn)行調(diào)整，一般d0＝（0.8~0.85）d1。提高被連接件的剛度C2。增加過渡圓角半徑，降低應(yīng)力集中。采用細(xì)牙滾壓螺紋。嚴(yán)格控制螺栓和被連接件的形位公差，減少附加彎矩圖7?11內(nèi)燃機(jī)連桿螺栓和螺釘?shù)湫徒Y(jié)構(gòu)第十五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五第四節(jié)連桿的強(qiáng)度計(jì)算方法

現(xiàn)在連桿的強(qiáng)度計(jì)算都是采用有限元方法進(jìn)行。簡單計(jì)算時(shí)可以根據(jù)連桿的對稱性采用二維模型（圖7-12），利用連桿的對稱性只計(jì)算連桿的一半。如果想得到比較詳細(xì)的連桿應(yīng)力分布狀況，可以采用三維實(shí)體單元（圖7-13），如果采取有限元軟件里面的非線性功能，還可以計(jì)算大頭蓋與連