曲連機構(gòu)課件

1、2021-10-26曲連機構(gòu)1第二章第二章 曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)2021-10-26曲連機構(gòu)2第一節(jié) 概述一、功用：將燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運動的機械能，再轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)運動而對外輸出動力 2021-10-26曲連機構(gòu)3二、組成：1、機體組：氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊-不動件2021-10-26曲連機構(gòu)42、活塞連桿組：由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿-運動件2021-10-26曲連機構(gòu)53、曲軸飛輪組：曲軸、飛輪減振器2021-10-26曲連機構(gòu)6三、受力分析曲柄連桿機構(gòu)受的力主要有氣壓力P，往復(fù)慣性力Pj，旋轉(zhuǎn)離心力Pc和摩擦力F。PPjPCF2021-10

2、-26曲連機構(gòu)71、 氣壓力：氣壓力P的集中力PP分解為側(cè)壓力NP和SP， SP分解為RP和TP，RP使曲軸主軸頸處受壓，TP為周向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的力。(1)作功行程：側(cè)壓力NP向左，活塞的左側(cè)面壓向氣缸壁，左側(cè)磨損嚴重NPSPPRPTP2021-10-26曲連機構(gòu)8(2)壓縮行程：側(cè)壓力NP向右，活塞的右側(cè)面壓向氣缸壁，左側(cè)磨損嚴重NPPSPRPTP2021-10-26曲連機構(gòu)92、 往復(fù)慣性力Pj：活塞在上半行程時，慣性力都向上，下半行程時，慣性力都向下。在上下止點活塞運動方向改變，速度為零，加速度最大，慣性力也最大；在行程中部附近，活塞運動速度最大，加速度為零，慣性力也等于零。Pj2021-1

3、0-26曲連機構(gòu)103、 離心慣性力PC：旋轉(zhuǎn)機件的圓周運動產(chǎn)生離心慣性力，方向背離曲軸中心向外。離心力加速軸承與周頸的磨損，也引起發(fā)動機振動而傳到機體外。Pc2021-10-26曲連機構(gòu)114、摩擦力F：指相互運動件之間的摩擦力，它是造成配合表面磨損的根源。F2021-10-26曲連機構(gòu)12第二節(jié) 機體組機體組由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。2021-10-26曲連機構(gòu)131、 構(gòu)造氣缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞做往復(fù)運動的圓筒就是氣缸，氣缸外面制有水套以散熱。曲軸箱上有主軸承座孔，還有主油道和分油道。 2021-10-26曲連機構(gòu)142、 氣缸的排列形式（1） 直列式：多用于六缸以

4、下的發(fā)動機。（2） V型式：它縮短了發(fā)動機的長度和高度，多用于八缸以上的發(fā)動機。（3）對置式：是V型的特殊形式。 2021-10-26曲連機構(gòu)153、 曲軸箱的型式（1） 平分式 定義：主軸承座孔中心線位于曲軸箱分開面上。 特點：剛度小，前后端呈半圓形，與油底殼接合面的密封較困難。 應(yīng)用：中小型發(fā)動機。 2021-10-26曲連機構(gòu)16（2） 龍門式定義：主軸承座孔中心線高于曲軸箱分開面。 特點：剛度較大，油底殼前后端為一平面，密封簡單可靠。 應(yīng)用：大中型發(fā)動機。 2021-10-26曲連機構(gòu)17（3） 隧道式定義：主軸承座孔不分開。 特點：剛度最大，主軸承同軸度易保證，主軸承用滾動軸承。 應(yīng)

5、用：負荷較大的柴油機。 2021-10-26曲連機構(gòu)18二、油底殼1.功用：貯存和冷卻機油并封閉曲軸箱。2.構(gòu)造：（1）用薄鋼板沖壓而成。（2） 內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防止汽車振動時油底殼油面產(chǎn)生較大的波動。（3）最低處有放油塞曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。 2021-10-26曲連機構(gòu)19三、氣缸套1.目的：解決成本與壽命之間的矛盾。氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長了使用壽命，又節(jié)省了好材料。 2021-10-26曲連機構(gòu)202.型式（1） 干式缸套13mm 定義：其外表面不直接與冷卻水接觸。 特點：1)壁厚較?。?mm3

6、mm）；2)與缸體承孔過盈配合；3)不易漏水漏氣。 13mm2021-10-26曲連機構(gòu)21（2） 濕式缸套定義：其外表面直接與冷卻水接觸。特點：1 ) 壁 厚 較 厚（5mm9mm）；2)散熱效果好；3)易漏水漏氣；4)易穴蝕 59mm0.050.15mm2021-10-26曲連機構(gòu)22定位：1）徑向：靠上下兩個凸出的、與氣缸體間為動配合的圓環(huán)帶A和B。2）軸向：利用缸套上部凸緣與缸體相應(yīng)的臺階。0.050.15mmAB2021-10-26曲連機構(gòu)23密封：上部：缸套頂面高出缸體0.05mm0.15mm，當氣缸蓋螺栓擰緊后，缸套與缸體凸臺接合處、缸套與缸墊接合處，承受較大的壓緊力。0.050

7、.15mm2021-10-26曲連機構(gòu)241）下部：13個耐熱耐油的橡膠密封圈。2021-10-26曲連機構(gòu)25四、氣缸蓋1、結(jié)構(gòu)：氣缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進排氣門道、氣門導(dǎo)管孔和進排氣門座、火花塞孔（汽油機）或噴油器座孔。 2021-10-26曲連機構(gòu)262、汽油機燃燒室（圖213）（1） 盆形燃燒室：其特點為1） 氣門平行于氣缸軸線；2） 有擠氣面，可形成擠氣渦流；3）盆的形狀狹窄，氣門尺寸受限，換氣質(zhì)量較差，燃燒速度較低，CO和HC排放較高而NO的排放較低。2021-10-26曲連機構(gòu)272021-10-26曲連機構(gòu)28（2）楔形燃燒室：其特點為1） 氣門斜置，氣流導(dǎo)流較好，充氣效率

8、高；2） 有擠氣面，可形成擠氣渦流；燃燒速度較快，CO和HC排放較低而NO的排放稍高。 2021-10-26曲連機構(gòu)29（3）半球形燃燒室：其特點為 1)氣門成橫向V型排列，因此氣門頭部直徑可以做得較大，換氣好； 2)火花塞位于燃燒室的中部火焰行程短，燃燒速度最高，動力性、經(jīng)濟性最好。是高速發(fā)動機常用的燃燒室；3)CO和HC排放最少，而NO的排放較高。 2021-10-26曲連機構(gòu)30五、氣缸墊1.作用：保證氣缸體與氣缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、漏油。2021-10-26曲連機構(gòu)312.構(gòu)造（圖214）金屬石棉墊：（見a、b）外包銅皮和鋼片，且在缸口、水孔、油道口周圍卷邊加強，內(nèi)填石棉（常摻

9、入銅屑或鋼絲，以堅強導(dǎo)熱）。 2021-10-26曲連機構(gòu)32（1） 金屬骨架石棉墊：以編織的鋼絲網(wǎng)（圖c）或有孔鋼板（圖d）為骨架，外覆石棉，只在缸口、水孔、油道口處用金屬片包邊。2021-10-26曲連機構(gòu)33純金屬墊：（見圖e）由單層或多層金屬片（銅、鋁或低碳鋼）制成，用于某些強化發(fā)動機。 2021-10-26曲連機構(gòu)34安裝注意：金屬皮的金屬石棉墊，缸口金屬卷邊一面應(yīng)朝向易修整接觸面或硬平面。因卷邊一面會對與其接觸的平面造成壓痕變形。 2021-10-26曲連機構(gòu)35第三節(jié)第三節(jié) 活塞連桿組活塞連桿組 2021-10-26曲連機構(gòu)36組成：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸承。 202

10、1-10-26曲連機構(gòu)37一、活塞（一）功用1、與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室；2、承力傳力：承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。 2021-10-26曲連機構(gòu)38（二）材料：汽車發(fā)動機活塞廣泛采用鋁合金。其特點為1、質(zhì)量?。s為鑄鐵活塞的50%70%）；2、導(dǎo)熱性好（約為鑄鐵的三倍）；3、熱膨脹系數(shù)大。 2021-10-26曲連機構(gòu)39（三）組成（圖216）根據(jù)其作用，活塞可分為頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座四部分。銷座2021-10-26曲連機構(gòu)401、頂部：是燃燒室的組成部分，用來承受氣體壓力。汽油機活塞的頂部形狀有：（圖217）（1） 平頂：受熱面積小，廣泛采用。（2） 凸

11、頂：與半球形燃燒室配用。（3）凹頂：高壓縮比發(fā)動機為了防止碰撞氣門，也可用凹坑的深度來調(diào)整壓縮比。 2021-10-26曲連機構(gòu)412、活塞銷座：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)。 2021-10-26曲連機構(gòu)423活塞的變形及采取的相應(yīng)措施1)變形原因：熱膨脹、側(cè)壓力和氣體壓力。 2021-10-26曲連機構(gòu)432)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?。唬?）裙部周向近似橢圓形變化，長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)

12、壓力作用的結(jié)果。 2021-10-26曲連機構(gòu)44制造時變形后2021-10-26曲連機構(gòu)453.)結(jié)構(gòu)措施（1） 活塞縱斷面制成上小下大的截錐形。（2） 活塞橫斷面制成橢圓形，長軸垂直于銷座孔軸線方向，即側(cè)壓力方向。 （3） 銷座處凹陷0.5mm1.0mm。2021-10-26曲連機構(gòu)46（4） 裙部開絕熱膨脹槽（“T”形或形槽），其中橫槽叫絕槽，豎槽叫膨脹槽。（圖224）2021-10-26曲連機構(gòu)47（5）采用雙金屬活塞：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。 1） 恒范鋼片式：活塞銷座通過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

13、樣，使裙部膨脹量大為減少。（圖225）2021-10-26曲連機構(gòu)482） 自動調(diào)節(jié)式： 膨脹系數(shù)小的低碳鋼片貼在銷座鋁層的內(nèi)側(cè)，依靠鋼片的牽制作用，及鋼片與鋁殼之間的雙金屬效應(yīng)來減小裙部側(cè)壓力方向的膨脹量。2021-10-26曲連機構(gòu)493)筒形鋼片式：澆鑄時，將鋼筒夾在鋁合金中（圖227），冷凝時鋼筒內(nèi)外側(cè)的鋁合金分別產(chǎn)生“收縮縫隙”和拉應(yīng)力。工作時因要先消除“收縮縫隙”和拉應(yīng)力而膨脹量減小。 2021-10-26曲連機構(gòu)50（五）偏置銷座（圖232）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：減輕活塞換向時對氣缸壁的敲擊。 2021-10-26曲連機構(gòu)512021-10-26曲連機構(gòu)522021-10-26曲連