第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修.ppt

1、第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞銷的構(gòu)造）,活塞銷,1、作用：連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿。 2、工作條件：承受大的沖擊載荷，其本身又作擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，潤(rùn)滑條件很差。 3、要求：足夠的強(qiáng)度和剛度，表面韌性好，耐磨性好，重量輕。所以活塞銷一般都做成空心圓柱體。 4、組成材料：低碳鋼和低碳合金鋼制成，經(jīng)滲碳淬火處理以提高硬度，精加工后進(jìn)行磨光，有較高的尺寸精度和表面光潔度。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞銷的內(nèi)孔形狀）,1、

2、活塞銷的內(nèi)孔形狀： a 圓柱形；b 兩段截錐與一段圓柱組合；c兩段截錐形。 a 圓柱形：圓柱形孔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，但從受力角度分析，中間部分應(yīng)力最大，兩端較小，所以這種結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大，往復(fù)慣性力大； b 兩段截錐與一段圓柱組合：為了減小質(zhì)量，減小往復(fù)慣性力，活塞銷做成兩段截錐形孔，接近等強(qiáng)度梁，但孔的加工較復(fù)雜； c兩段截錐形：組合形孔的結(jié)構(gòu)介于二者之間。,點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫,點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞銷的安裝方式）,一：活塞銷的安裝方式： 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。 A、全浮式：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作

3、時(shí)，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在活塞銷兩端裝有檔圈，進(jìn)行軸向定位。,B、半浮式：特點(diǎn)是活塞中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動(dòng)，而和連桿小頭沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞銷的損傷與檢修）,一、損傷：磨損和彎曲。 二、測(cè)量：當(dāng)活塞銷磨損量 0.05mm（汽油機(jī)）； 磨損量 0.075mm（柴油機(jī)），更換活塞銷。 三、活塞銷的修理等級(jí)：一級(jí)修理為0.08mm,其余等級(jí)為0.04mm，共有4級(jí)。只有顏色相同活塞和活塞環(huán)才能裝配。,EQ6100活塞銷座孔及顏色區(qū)分,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)

4、（測(cè)量活塞銷直徑）,當(dāng)活塞銷直徑超出使用極限時(shí)，應(yīng)更換新活塞銷。技術(shù)要求：最大圓度誤差0.0025mm， 最大圓柱度誤差 0.0025mm ；,EQ6100：28,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞銷裝配）,活塞銷與活塞裝配時(shí)，先將鋁合金活塞在水或機(jī)油中加熱至50-70，保溫一段時(shí)間，取出抹干凈后，將涂抹有15W/40潤(rùn)滑油的活塞銷用手掌心平穩(wěn)地推入活塞銷座孔和連桿小頭,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞銷裝配1）,活塞銷推入錐座孔后，其端面不得超過(guò)卡環(huán)槽。 活塞、活塞銷、連桿裝配成組合件后，連桿、活塞銷能自由擺動(dòng)，活塞銷與活塞銷座孔之間，在工作

5、狀態(tài)下呈“浮式”，活塞銷可在銷座孔內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞銷的技術(shù)要求）,一、活塞銷必須隨著活塞的更換而更換。 二、新活塞銷表面粗糙度Ra不大于0.63m。 三、圓度和圓柱度誤差0.0025mm。 四、同組活塞銷重量差10g。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的作用與工作條件）,活塞,1、作用： 承受氣體壓力，并通過(guò)活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。 2、工作條件：高溫、高壓、高速、潤(rùn)滑不良 。 A、高溫：瞬時(shí)溫度可達(dá)2500K以上，頂部高達(dá)600700K。 B、高壓：汽油機(jī)高達(dá)35MPa，柴油機(jī)

6、高達(dá)69Mpa。（作功） C、高速：活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(812m/s)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 。 D、潤(rùn)滑不良：產(chǎn)生變形并加速磨損 ，附加載 荷和熱應(yīng)力 ，燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕作用 。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的組成材料）,活塞,3、要求： 要有足夠的剛度和強(qiáng)度，傳力可靠； (2) 導(dǎo)熱性好，耐高壓、耐高溫、耐磨損； (3) 質(zhì)量小，重量輕，盡可能減小往復(fù)慣性力。 鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高強(qiáng)度鋁合金，但在一些低速柴油機(jī)上采用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的結(jié)構(gòu)）,頂部,4、結(jié)構(gòu) 活塞可分為三部分:

7、 1、活塞頂部； 2、活塞頭部； 3、活塞裙部。,裙部,頭部,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,活塞的結(jié)構(gòu)（視頻）,點(diǎn)擊觀看視活塞的構(gòu)造,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的受力分析）,5、特點(diǎn):（1）活塞裙部起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力。側(cè)壓力：是指在壓縮行程和作功行程中，作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向氣缸壁。 （2）壓縮行程和作功行程氣體的側(cè)壓力方向正好相反，由于燃燒壓力所以，作功行程中的側(cè)壓力大大高于壓縮行程中的側(cè)壓力。,點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的特點(diǎn)1）,(1)預(yù)先做成橢圓形： 由于活塞裙部的厚度很

8、不均勻，活塞銷座孔部分的金屬厚，受熱膨脹量大，沿活塞銷座軸線方向的變形量大于其他方向。,點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的特點(diǎn)2）,（2） 活塞制成上小下大的階梯形、錐形：活塞沿高度方向的溫度很不均勻，活塞的溫度是上部高、下部低，膨脹量也相應(yīng)是上部大、下部小 。,點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫,點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的特點(diǎn)3）,（3）開(kāi)膨脹槽 ：為了減小活塞裙部的受熱量，通常在裙部開(kāi)橫向的隔熱槽，為了補(bǔ)償裙部受熱后的變形量，裙部開(kāi)有縱向的膨脹槽。槽的形狀有T形或形槽。,點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫,點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫,第二章(5) 活塞銷與活塞

9、的構(gòu)造與維修,（3）活塞的變形及采取的相應(yīng)措施 a、變形原因：熱膨脹、側(cè)壓力和氣體壓力。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,b、變形規(guī)律 （1）活塞的熱膨脹量大于氣缸的膨脹量，使配缸間隙變小。因活塞溫度高于氣缸壁，且鋁合金的膨脹系數(shù)大于鑄鐵； （2）活塞自上而下膨脹量由大而小。因溫度上高下低，壁厚上厚下??； （3）裙部周向近似橢圓形變化，長(zhǎng)軸沿銷座孔軸線方向。因銷座處金屬量多而膨脹量大，以及側(cè)壓力作用的結(jié)果。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,c.結(jié)構(gòu)措施 （1） 活塞縱斷面制成上小下大的截錐形。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,（2） 活塞裙部制成橢圓形，長(zhǎng)軸垂直于銷座孔

10、軸線方向，即側(cè)壓力方向。銷座處凹陷0.5mm1.0mm。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,（3） 裙部開(kāi)隔熱膨脹槽，其中橫槽叫隔熱槽，豎槽叫膨脹槽。(柴油機(jī)一般不開(kāi)),第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,（4）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。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,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。可見(jiàn)偏

11、置銷座使活塞換向分成了兩步，第一步是在氣體壓力較小時(shí)進(jìn)行，且裙部彈性好，有緩沖作用；第二步雖氣體壓力大，但它是個(gè)漸變過(guò)程。為此，兩步過(guò)渡使換向沖擊力大為減弱。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的頂部構(gòu)造）,6、頂部: （1）平頂活塞（一般用在汽油機(jī)用）； （2）凸頂活塞（二行程汽油機(jī)常采用）； （3）凹頂活塞（一般柴油機(jī)采用）； （4）成型頂活塞；,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（平頂）,平頂活塞,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的凸頂）,凸頂活塞,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的凹頂）,凹頂

12、活塞,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,頂部,構(gòu)造： 1、活塞頭部指第一道活塞環(huán)槽到活塞銷孔以上部分。 2、包括：活塞環(huán)槽（三或四道）、潤(rùn)滑油孔。 3、作用：安裝活塞環(huán)外，還有密封和傳熱作用。,裙部,潤(rùn)滑油孔,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞頭部的構(gòu)造）,活塞環(huán)槽,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的損傷）,1、活塞環(huán)槽磨損；2、活塞裙部磨損； 3、活塞拉傷； 4、活塞脫頂；,活塞拉傷,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的檢測(cè)內(nèi)容表）,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的裙部的測(cè)量）,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的裙部的測(cè)量1）,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（同組活塞重量的測(cè)量）,活塞的重量要求：同一組的活塞中，各活塞的重量應(yīng)基本一致，其重量差不得差過(guò)3%。EQ6100和CA6102重量差不應(yīng)超過(guò)8克。,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（同組活塞重量的測(cè)量1）,第二章(5) 活塞銷與活塞的構(gòu)造與維修,曲柄連桿機(jī)構(gòu)（活塞的裝配）,YC6112機(jī)型的A級(jí)氣缸孔選用A級(jí)活塞， B