活塞連桿組(1)

1、活塞連桿組活塞連桿組 活塞連桿組活塞連桿組氣環(huán)氣環(huán)油環(huán)油環(huán)活塞銷活塞銷活塞活塞連桿連桿連桿螺栓連桿螺栓連桿軸瓦連桿軸瓦連桿蓋連桿蓋活塞連桿組組成：活塞連桿組組成：活塞組活塞組連桿組連桿組活塞活塞活塞環(huán)活塞環(huán)活塞銷活塞銷連桿螺栓連桿螺栓連桿蓋連桿蓋連桿軸瓦連桿軸瓦連桿體連桿體一、活塞一、活塞1、功用：活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室；承受、功用：活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室；承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。2、工作環(huán)境：、工作環(huán)境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達600700K，且，且分布

2、不均勻；高速，線速度達到分布不均勻；高速，線速度達到10m/s，承受很大的慣性，承受很大的慣性力。活塞頂部承受最高可達力。活塞頂部承受最高可達3 5MPa（汽油機）的壓力，（汽油機）的壓力，使之變形，破壞配合聯(lián)結(jié)。使之變形，破壞配合聯(lián)結(jié)。3、材料：、材料：鋁合金：質(zhì)量小鋁合金：質(zhì)量小 導熱性好；灰鑄鐵導熱性好；灰鑄鐵活塞應具備的活塞應具備的特點特點A 剛度和強度應足夠大，合理的形狀和壁厚。剛度和強度應足夠大，合理的形狀和壁厚。B 受熱面小，散熱好受熱面小，散熱好C 熱膨脹系數(shù)小、導熱性能好、比重小，熱膨脹系數(shù)小、導熱性能好、比重小，具有較好的減摩性和熱強度。具有較好的減摩性和熱強度。、結(jié)構、結(jié)

3、構3. 結(jié)構：結(jié)構：（1）活塞頂部）活塞頂部功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。氣體壓力?；钊敺诸惢钊敺诸愋螤钚螤钍疽鈭D示意圖平頂平頂凸頂凸頂凹頂凹頂結(jié)構簡單、制造容結(jié)構簡單、制造容易、受熱面積小、易、受熱面積小、應力分布較均勻，應力分布較均勻，多用在汽油機上多用在汽油機上。凸起呈球狀、頂部凸起呈球狀、頂部強度高，起導向作強度高，起導向作用、有利于改善換用、有利于改善換氣過程。氣過程。凹坑的形狀、位置必凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。防止碰氣門。（2）活塞頭部）活塞頭

4、部位置：最下一道環(huán)槽與活塞頂部之間的部分。位置：最下一道環(huán)槽與活塞頂部之間的部分。氣環(huán)槽氣環(huán)槽油環(huán)槽油環(huán)槽1、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、2、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，3、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。作用：作用：活塞銷孔活塞銷孔環(huán)槽護圈環(huán)槽護圈（3）活塞裙部）活塞裙部位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復運動起導向作用，并承受側(cè)壓力。作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復運動起導向作用，并承

5、受側(cè)壓力。1) 1) 冷態(tài)冷態(tài)下下, ,將活塞將活塞裙部加工成裙部加工成斷面為長軸斷面為長軸垂直于活塞垂直于活塞銷的橢圓銷的橢圓；為防止敲缸、抱死，保證正常工作，常為防止敲缸、抱死，保證正常工作，常采用的措施有采用的措施有：2)2) 上小下大上小下大的階梯形的階梯形或近似圓或近似圓錐形；錐形；3) 3) 有的除去活塞銷有的除去活塞銷座處的部分金屬，呈座處的部分金屬，呈凹陷型；凹陷型；4 4）拖板式活塞裙部）拖板式活塞裙部5) 5) 有些汽油機活塞在裙部開槽有些汽油機活塞在裙部開槽使裙部具有一定彈性，減少冷態(tài)時配合間隙使裙部具有一定彈性，減少冷態(tài)時配合間隙，熱態(tài)時有一定退讓性，不至于發(fā)生拉缸或，

6、熱態(tài)時有一定退讓性，不至于發(fā)生拉缸或卡死卡死開開槽槽目目的的注：注：a) a) 槽槽底部形狀：底部形狀：圓孔圓孔b) b) 柴油機柴油機一般不采用一般不采用開槽方法開槽方法絕熱槽絕熱槽膨脹槽膨脹槽圓槽圓槽）裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片）裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片 為了減小鋁合金活塞裙部為了減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量，有些汽油機的熱膨脹量，有些汽油機活塞在活塞裙部或銷座內(nèi)活塞在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片。嵌入鋼片。恒范鋼片式活塞的結(jié)構特恒范鋼片式活塞的結(jié)構特點是，由于恒范鋼為含鎳點是，由于恒范鋼為含鎳33%33%36%36%的低碳鐵鎳合金，的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/101

7、/10，而銷座通過恒范鋼，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變形量。部的熱膨脹變形量。 ）裙部表面的保護）裙部表面的保護1）鍍錫）鍍錫油膜破壞時，起潤滑作用；又可加速磨合油膜破壞時，起潤滑作用；又可加速磨合作用。作用。2）涂石墨）涂石墨易脆斷可加速磨合，自潤滑。易脆斷可加速磨合，自潤滑。3）表面磷化（粗糙化）表面磷化（粗糙化）可加速磨合，防止腐蝕，溝谷可存機油潤滑?？杉铀倌ズ希乐垢g，溝谷可存機油潤滑。）活塞銷偏置）活塞銷偏置 有的汽油機上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平有的汽油機上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面的，向作功行程中受主側(cè)壓力的一方偏移

8、了面的，向作功行程中受主側(cè)壓力的一方偏移了1 12mm2mm。這種結(jié)構可使活塞在從壓縮行程到作功行程中較為柔這種結(jié)構可使活塞在從壓縮行程到作功行程中較為柔和地從壓向氣缸的一面過渡到壓向氣缸的另一面，以和地從壓向氣缸的一面過渡到壓向氣缸的另一面，以減小減小“敲缸敲缸”的聲音。在安裝時，這種活塞銷偏置的的聲音。在安裝時，這種活塞銷偏置的方向不能裝反，否則換向敲擊力會增大，使裙部受損。方向不能裝反，否則換向敲擊力會增大，使裙部受損。 1 1、具有切口的彈、具有切口的彈性環(huán)，性環(huán)，自由狀時，環(huán)外徑自由狀時，環(huán)外徑大于缸徑。大于缸徑。 二、二、 活塞環(huán)活塞環(huán)2 2、分類及作用：、分類及作用：工作條件：活

9、塞環(huán)在高溫、高壓、高速和潤滑極其困難的條件下工工作條件：活塞環(huán)在高溫、高壓、高速和潤滑極其困難的條件下工作，是發(fā)動機上使用壽命最短的零件。作，是發(fā)動機上使用壽命最短的零件。活塞環(huán)的工作條件活塞環(huán)的工作條件要求活塞環(huán)：要求活塞環(huán)：彈性好，強度高、耐磨損，耐熱、沖擊韌性好、導熱性能好等。彈性好，強度高、耐磨損，耐熱、沖擊韌性好、導熱性能好等。目前廣泛采用的活塞環(huán)材料是合金鑄鐵目前廣泛采用的活塞環(huán)材料是合金鑄鐵(在優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵中加入少量在優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵中加入少量銅、鉻、鉬等合金元素銅、鉻、鉬等合金元素)，第一道環(huán)鍍鉻，其余環(huán)一般鍍錫或磷化。，第一道環(huán)鍍鉻，其余環(huán)一般鍍錫或磷化。 氣環(huán)氣環(huán) 氣環(huán)開有切口，具

10、有彈性，在自由狀態(tài)下外徑大于氣缸直徑，氣環(huán)開有切口，具有彈性，在自由狀態(tài)下外徑大于氣缸直徑，它與活塞一起裝入氣缸后，外表面緊貼在氣缸壁上，形成第一密封它與活塞一起裝入氣缸后，外表面緊貼在氣缸壁上，形成第一密封面，氣環(huán)密封效果一般與氣環(huán)數(shù)量有關，汽油機一般采用面，氣環(huán)密封效果一般與氣環(huán)數(shù)量有關，汽油機一般采用2道氣環(huán)，道氣環(huán)，柴油機一般多采用柴油機一般多采用3道氣環(huán)。道氣環(huán)。 切口切口側(cè)隙側(cè)隙背隙背隙氣環(huán)密封原理氣環(huán)密封原理在自身彈力作用在自身彈力作用下，環(huán)外圓面緊下，環(huán)外圓面緊貼氣缸壁，形成貼氣缸壁，形成第一密封面；第一密封面；在燃氣作用下，在燃氣作用下，環(huán)下表面形成第二環(huán)下表面形成第二密封面

11、密封面。 環(huán)密封的效果與氣環(huán)數(shù)目有關。氣環(huán)數(shù)目一環(huán)密封的效果與氣環(huán)數(shù)目有關。氣環(huán)數(shù)目一般般2 23 3道（汽油機道，柴油機道）。道（汽油機道，柴油機道）。第一道工作條件最惡劣，耐熱耐磨，高第一道工作條件最惡劣，耐熱耐磨，高強度和沖擊韌性強度和沖擊韌性 直角口直角口( (直切口直切口) ) 斜口斜口( (斜切口斜切口) ) 搭切口搭切口( (階梯形階梯形) )切口形狀與開口間隙大小影響密封切口形狀與開口間隙大小影響密封帶防轉(zhuǎn)銷帶防轉(zhuǎn)銷釘槽釘槽( (封閉切口封閉切口) )氣氣環(huán)環(huán)切切口口安裝時，各環(huán)切口位置均勻錯開，并安裝時，各環(huán)切口位置均勻錯開，并避側(cè)壓力最大方向。避側(cè)壓力最大方向。與缸徑大小有

12、關；與缸徑大小有關；一般一般 =0.2-0.8mm=0.2-0.8mm。開口間隙大小有嚴格規(guī)定。開口間隙大小有嚴格規(guī)定。過大，影響密封；過大，影響密封；過小，熱膨脹后會卡死。過小，熱膨脹后會卡死。？迷宮式迷宮式密封密封氣環(huán)斷面形狀：氣環(huán)斷面形狀：形狀形狀特點特點示意圖示意圖矩形環(huán)矩形環(huán) 結(jié)構簡單、制造方便、易于生產(chǎn)、應結(jié)構簡單、制造方便、易于生產(chǎn)、應用面廣用面廣扭曲環(huán)扭曲環(huán)斷面不對稱，受力不平衡，使活塞環(huán)斷面不對稱，受力不平衡，使活塞環(huán)扭曲，有錐面環(huán)優(yōu)點扭曲，有錐面環(huán)優(yōu)點錐面環(huán)錐面環(huán)減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封。表面接觸壓力，有

13、利于磨合和密封。梯形環(huán)梯形環(huán) 抗結(jié)膠性好，加工困難，精度要求高抗結(jié)膠性好，加工困難，精度要求高桶面環(huán)桶面環(huán)凸圓弧加工困難，適應性好；良好潤凸圓弧加工困難，適應性好；良好潤滑；密封性好；磨合性好滑；密封性好；磨合性好主要用于強化柴主要用于強化柴油機的第一道環(huán)油機的第一道環(huán)注意安裝注意安裝反扭曲環(huán)反扭曲環(huán) 不宜作第一道環(huán)。不宜作第一道環(huán)。注意安裝方向。注意安裝方向。應用廣泛應用廣泛矩形環(huán)矩形環(huán)平面環(huán)平面環(huán)錐形環(huán)錐形環(huán)扭曲環(huán)扭曲環(huán) 梯形環(huán)梯形環(huán) 桶面環(huán)桶面環(huán) 泵油泵油泵油泵油氣環(huán)泵油作用氣環(huán)泵油作用: :運動運動氣環(huán)的泵油作用演示氣環(huán)的泵油作用演示2、油環(huán)、油環(huán)種類種類普通油環(huán)普通油環(huán)組合式油環(huán)組合

14、式油環(huán)示意圖示意圖刮油片刮油片軸向襯環(huán)軸向襯環(huán)徑向襯環(huán)徑向襯環(huán)刮油片刮油片油環(huán)的刮油作用油環(huán)的刮油作用三、活塞銷三、活塞銷作用：連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣作用：連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳遞給連桿。體壓力傳遞給連桿。構造：構造： 活塞銷的內(nèi)孔形狀有圓柱形，兩段截活塞銷的內(nèi)孔形狀有圓柱形，兩段截錐形，以及兩段截錐與一段圓柱的組合形。錐形，以及兩段截錐與一段圓柱的組合形。要求要求工作條件工作條件活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔活塞銷與活塞銷座孔及連桿小頭襯套孔的連接的連接 全浮式全浮式 安裝，當發(fā)動機工作時，活塞銷、連桿小頭和活塞銷座都安裝，當發(fā)動機工作時，活塞銷、連桿

15、小頭和活塞銷座都有相對運動，這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，有相對運動，這樣，活塞銷能在連桿襯套和活塞銷座中自由擺動，使磨損均勻。這種安裝方式應用較廣泛。使磨損均勻。這種安裝方式應用較廣泛。 半浮式半浮式 安裝的特點是活塞中部與連桿小頭采用緊固螺栓連接，活安裝的特點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，而和連桿小頭沒有相對運動。塞銷只能在兩端銷座內(nèi)作自由擺動，而和連桿小頭沒有相對運動?；钊N不會作軸向竄動，不需要鎖片。小轎車上應用較多。活塞銷不會作軸向竄動，不需要鎖片。小轎車上應用較多。 全浮式全浮式 半浮式半浮式 四、連桿四、連桿功用：功用：將活塞的力傳給曲軸，變活塞的往復運動為曲將活塞的力傳給曲軸，變活塞的往復運動為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。軸的旋轉(zhuǎn)運動。組成：組成：連桿組由連桿體、連桿組由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等組成。和連桿軸瓦等組成。、構造、構造1）小頭：用來安裝活塞）小頭：用來安裝活塞銷，以連接活塞。銷，以連接活塞。2）桿身：常做成）桿身：常做成“工工