第二章曲柄連桿機(jī)構(gòu)

第二章曲柄連桿機(jī)構(gòu)2.1概述

2.2機(jī)體組

2.3活塞連桿組

2.4曲軸飛輪組2.1

概述

曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用是把燃?xì)庾饔迷诨钊斏系牧D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩，以向工作機(jī)械輸出機(jī)械能。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的主要零件可以分為三組：機(jī)體組、活塞連桿組以及曲軸飛輪組。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境：高溫（缸內(nèi)最高2500K以上）高壓（5～9MPa）高速（100～200Hz）化學(xué)腐蝕受力分析：1、氣體作用力2、往復(fù)慣性力3、摩擦力2.2

機(jī)體組一、氣缸體氣缸體結(jié)構(gòu)形式：一般式龍門式隧道式氣缸體冷卻形式：風(fēng)冷、水冷氣缸體排列形式：單列式、V形、對置式氣缸套形式：干缸套、濕缸套二、氣缸蓋與氣缸襯墊氣缸蓋的主要功用是密封氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁一起形成燃燒室。氣缸蓋上應(yīng)有：進(jìn)、排氣門座及氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)、排氣通道等。汽油機(jī)缸蓋上有火花塞座孔，柴油機(jī)缸蓋上則有噴油器座孔。氣缸蓋分類：單體氣缸蓋、塊狀氣缸蓋、整體氣缸蓋。二、氣缸蓋與氣缸襯墊對燃燒室的基本要求：1、結(jié)構(gòu)緊湊，表面積小，以減少熱量損失，縮短火焰行程。2、使混合氣在壓縮終了時(shí)具有一定的渦流運(yùn)動，以提高混合氣燃燒速度，保證混合氣得到及時(shí)和充分的燃燒。二、氣缸蓋與氣缸襯墊汽油機(jī)常用燃燒室形狀：1、楔形燃燒室；2、盆形燃燒室；3、半球形燃燒室。二、氣缸蓋與氣缸襯墊氣缸蓋與氣缸體之間置有氣缸襯墊，以保證燃燒室的密封。對氣缸襯墊的要求：1）在高溫、高壓燃?xì)庾饔孟掠凶銐虻膹?qiáng)度2）耐熱和耐腐蝕3）具有一定彈性，能補(bǔ)償接合面的不平度4）拆裝方便，能重復(fù)使用，壽命長三、油底殼油底殼的主要功用時(shí)貯存機(jī)油并封閉曲軸箱。油底殼受力很小，一般用薄鋼板沖壓而成。為了保證在發(fā)動機(jī)縱向傾斜時(shí)機(jī)油泵能經(jīng)常吸到機(jī)油，油底殼后部一般做得較深。三、發(fā)動機(jī)的支承

發(fā)動機(jī)一般通過氣缸體和飛輪或變速器殼上的支撐支承在車架上。發(fā)動機(jī)的支承方式：三點(diǎn)支承、四點(diǎn)支承。2.3

活塞連桿組一、活塞（1）活塞的頂部活塞頂部的形狀與選用的燃燒室形式有關(guān)：汽油機(jī)多采用平頂，有些也用凹頂；二沖程汽油機(jī)常采用凸頂；柴油機(jī)常有各種凹坑。（2）活塞的頭部活塞頭部時(shí)活塞環(huán)槽以上的部分：①承受氣體壓力，并傳給連桿；②與活塞環(huán)一起實(shí)現(xiàn)氣缸的密封；③將所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。（3）活塞的裙部活塞裙部是指油環(huán)槽下端面至活塞底面的部分。其作用是為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。（3）活塞的裙部受力分析：①燃燒氣體的壓力p作用在活塞頂上，而活塞銷給予的支反力則作用在活塞裙部的銷座處，由此產(chǎn)生的變形是裙部直徑沿活塞銷座軸線方向增大。（3）活塞的裙部受力分析：②側(cè)壓力FN的作用也使活塞裙部直徑沿活塞活塞銷座軸線方向增大。（3）活塞的裙部受力分析：③活塞銷座附近的金屬堆積受熱后膨脹量大，致使裙部在受熱變形時(shí)，在沿活塞銷座軸線方向上的增量大于其他方向。（3）活塞的裙部鑒于以上情況，為了使活塞在正常工作溫度下與氣缸壁保持比較均勻的間隙，以免在氣缸內(nèi)卡死或引起局部磨損，必須預(yù)先在冷狀態(tài)下把活塞加工成裙部斷面為長軸垂直與活塞銷方向的橢圓形。（3）活塞的裙部活塞銷座孔的中心線一般位于活塞中心線的平面內(nèi)。但也有些高速汽油機(jī)的活塞銷座孔的中心線偏離活塞中心線平面。二、活塞環(huán)二、活塞環(huán)氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱，同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳到氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。油環(huán)用來括除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁面涂上一層均勻的機(jī)油膜，這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸燃燒，又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損和摩擦阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用。三、活塞銷活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿?；钊N在高溫下承受很大的周期性沖擊載荷，潤滑條件很差，因而要求有足夠的剛度和強(qiáng)度，表面耐磨，質(zhì)量盡量小。為此，活塞通常做成空心圓柱體。四、連桿連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，從而使得活塞的往復(fù)運(yùn)動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。連桿的組成：小頭、桿身、大頭。①小頭與活塞銷相連；②桿身通常做成“工”字形斷面；第三節(jié)活塞連桿組四、連桿③連桿大頭與曲軸的曲柄銷相連。按剖分面的方向可分為平切口和斜切口。

斜切口常用的定位方式：

a)止口定位；

b)套筒定位；

c)鋸齒定位。2.4

曲軸飛輪組一、曲軸曲軸的功用是承受連桿傳來的力，并由此造成繞其本身軸線的力矩。二、曲軸扭轉(zhuǎn)減震器三、飛輪飛輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動慣量