結(jié)構(gòu)部分曲柄連桿機(jī)構(gòu)分析

1、南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)機(jī)體組機(jī)體組 活塞連桿組活塞連桿組曲軸飛輪組曲軸飛輪組概述概述 南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院1 1 概概 述述 將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動的機(jī)械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動運(yùn)動的機(jī)械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而對外輸出動力。變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而對外輸出動力。 1 1、機(jī)體組、機(jī)體組 2 2、活塞連桿組、活塞連桿組 3 3、曲軸飛輪組、曲軸飛輪組一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用一、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用三、組成三、組成二、工作條件二、工作條件 相當(dāng)惡劣相當(dāng)惡劣: : 它要承受高

2、溫、高壓、高速和化學(xué)它要承受高溫、高壓、高速和化學(xué) 腐蝕作用腐蝕作用, ,并且潤滑困難。并且潤滑困難。 受力復(fù)雜：氣體作用力、運(yùn)動慣性力和離心力、摩擦阻力受力復(fù)雜：氣體作用力、運(yùn)動慣性力和離心力、摩擦阻力南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院多缸發(fā)動機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)演示多缸發(fā)動機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)演示 南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院2 2 機(jī)機(jī) 體體 組組機(jī)體組組成：機(jī)體組組成：曲軸箱曲軸箱氣缸墊氣缸墊氣缸蓋氣缸蓋氣缸氣缸油道和水道油道和水道油底殼油底殼氣缸體氣缸體氣缸蓋罩氣缸蓋罩南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院2.1 氣缸體氣缸體1 1、氣缸體、氣缸體: :水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱

3、水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱 為氣缸體為氣缸體曲軸箱曲軸箱南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院油底殼油底殼安裝平安裝平面和曲面和曲軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心在中心在同一高同一高度度油底殼安裝平油底殼安裝平面低于曲軸的面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心氣缸體上曲氣缸體上曲軸的主軸承軸的主軸承孔為整體式孔為整體式（1 1）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為2 2、氣缸體分類、氣缸體分類一般式龍門式隧道式南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院名名 稱稱性性 能能應(yīng)應(yīng) 用用一般式一般式機(jī)體高度小、重量輕、機(jī)體高度小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆卸。剛度和

4、強(qiáng)度差。卸。剛度和強(qiáng)度差。492Q492Q汽油機(jī)，汽油機(jī)，9090系列柴油機(jī)。系列柴油機(jī)。龍門式龍門式強(qiáng)度和剛度較好。工藝強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工困難。困難。捷達(dá)轎車、富捷達(dá)轎車、富康轎車、桑塔康轎車、桑塔納轎車納轎車隧道式隧道式結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝性差、好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不方便。曲軸拆卸不方便。負(fù)荷較大的柴負(fù)荷較大的柴油機(jī)上油機(jī)上 。性能與應(yīng)用比較性能與應(yīng)用比較南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（2 2）根據(jù)冷卻方式不同分）根據(jù)冷卻方式不同分：水冷、風(fēng)冷水冷、風(fēng)冷散熱片散熱片冷卻水冷卻水南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)

5、機(jī)電學(xué)院（3 3）根據(jù)氣缸的排列方式）根據(jù)氣缸的排列方式結(jié)構(gòu)簡單、加結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，但發(fā)工容易，但發(fā)動機(jī)長度和高動機(jī)長度和高度較大。度較大。縮短了機(jī)體的縮短了機(jī)體的長度和高度，長度和高度，增加了剛度，增加了剛度，減輕了發(fā)動機(jī)減輕了發(fā)動機(jī)重量；形狀復(fù)重量；形狀復(fù)雜，加工困難。雜，加工困難。高度小，總高度小，總體布置方便。體布置方便。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（4 4）干式氣缸套和濕式氣缸套）干式氣缸套和濕式氣缸套名稱名稱特特 點(diǎn)點(diǎn)示意圖示意圖干缸套干缸套外壁外壁不直接不直接與冷卻水與冷卻水接觸。壁厚接觸。壁厚1 13mm3mm。濕缸套濕缸套外壁外壁直接直接與冷卻水接與冷卻水接觸。壁厚觸

6、。壁厚5 59mm9mm。強(qiáng)度和剛強(qiáng)度和剛度都較好，度都較好，加工復(fù)雜，加工復(fù)雜，拆裝不便，拆裝不便，散熱不良散熱不良。散熱良好、冷散熱良好、冷卻均勻、加工卻均勻、加工容易。容易。 強(qiáng)度強(qiáng)度和剛度不如干和剛度不如干缸套，易漏水。缸套，易漏水。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院3 氣缸蓋、氣缸墊和氣缸蓋罩氣缸蓋、氣缸墊和氣缸蓋罩功用：功用：密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。 材料：材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。 工作條件：工作條件：由于接觸溫度很高的燃?xì)猓猿惺艿臒嶝?fù)荷很大。由于接觸溫度很高的燃?xì)?，所以承受的?/p>

7、負(fù)荷很大。1 1、氣缸蓋、氣缸蓋南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院氣缸墊氣缸墊：功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。的密封，防止漏氣，漏水和漏油。氣缸蓋氣缸蓋氣缸蓋罩氣缸蓋罩襯墊襯墊安裝火花塞安裝火花塞2 2、氣缸蓋罩和氣缸墊、氣缸蓋罩和氣缸墊南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院氣缸墊氣缸墊1.1.作用：保作用：保證氣缸體與證氣缸體與氣缸蓋間的氣缸蓋間的密封，防止密封，防止漏水、漏氣。漏水、漏氣。氣缸墊氣缸墊南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院2.2.構(gòu)造構(gòu)造(1)(1)金屬金屬石棉墊：外包銅皮和鋼片，石棉墊：外包銅皮和鋼片，且在缸口、水孔、油道口周

8、圍卷邊加強(qiáng)，且在缸口、水孔、油道口周圍卷邊加強(qiáng)，內(nèi)填石棉（常摻入銅屑或鋼絲，以加強(qiáng)內(nèi)填石棉（常摻入銅屑或鋼絲，以加強(qiáng)導(dǎo)熱）。導(dǎo)熱）。 南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（2 2） 金屬骨金屬骨架架石棉墊：石棉墊：以編織的鋼絲以編織的鋼絲網(wǎng)或有孔鋼板網(wǎng)或有孔鋼板為骨架，外覆為骨架，外覆石棉，只在缸石棉，只在缸口、水孔、油口、水孔、油道口處用金屬道口處用金屬片包邊。片包邊。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（3 3）純金屬墊：（見圖）純金屬墊：（見圖e e）由單層或）由單層或多層金屬片（銅、鋁或低碳鋼）制成，多層金屬片（銅、鋁或低碳鋼）制成，用于某些強(qiáng)化發(fā)動機(jī)。用于某些強(qiáng)化發(fā)動機(jī)。 南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南

9、昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院汽油機(jī)燃燒室形狀汽油機(jī)燃燒室形狀燃燒室形狀要求：燃燒室形狀要求：結(jié)構(gòu)緊湊，表面積小結(jié)構(gòu)緊湊，表面積小形狀有利混合氣形成渦流運(yùn)動形狀有利混合氣形成渦流運(yùn)動南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院3 3、燃燒室、燃燒室名稱名稱 特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖應(yīng)用應(yīng)用半球形半球形結(jié)構(gòu)緊湊、火焰行程段、結(jié)構(gòu)緊湊、火焰行程段、燃燒速率高、熱損失小、燃燒速率高、熱損失小、熱效率高熱效率高桑塔納桑塔納 夏利夏利 富康富康楔形楔形結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、散熱結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、散熱面積小、熱損失少；火面積小、熱損失少；火花塞置于燃燒室最高處，花塞置于燃燒室最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長切諾基切諾基盆形盆形工藝性好、成本

10、低、進(jìn)工藝性好、成本低、進(jìn)排氣效果不如半球形燃排氣效果不如半球形燃燒室燒室捷達(dá)捷達(dá) 奧迪奧迪南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院三、油底殼三、油底殼1 1、概念：、概念： 貯存機(jī)油并封閉曲軸箱，又稱為下曲軸箱。貯存機(jī)油并封閉曲軸箱，又稱為下曲軸箱。2 2、使用特點(diǎn)：、使用特點(diǎn)： 油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機(jī)的磨損動機(jī)的磨損3 3、材料：、材料： 薄鋼板沖壓薄鋼板沖壓 南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院3 3 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

11、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南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院點(diǎn)此觀看活塞連桿組的錄像點(diǎn)此觀看活塞連桿組的錄像南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院1 1、功用：、功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。承受氣體壓力，并通過活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。 2 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(dá)高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高達(dá)600600 700K700K，且分布不均勻；高速，線速度達(dá)到，且分布不均勻；高速，線速度達(dá)到10m/s10m/s， 承受很大承受很大的慣性力?；钊敳砍惺茏罡呖蛇_(dá)的慣性力。活塞頂部承受最高可達(dá)3 35MPa5MPa

12、（汽油機(jī)）的壓（汽油機(jī)）的壓力，使之變形，破壞配合聯(lián)結(jié)。力，使之變形，破壞配合聯(lián)結(jié)。3 3、材料：、材料： 鋁合金：質(zhì)量小鋁合金：質(zhì)量小 導(dǎo)熱性好；灰鑄鐵導(dǎo)熱性好；灰鑄鐵活塞應(yīng)活塞應(yīng)具備的具備的特點(diǎn)特點(diǎn) A A 剛度和強(qiáng)度應(yīng)足夠大，傳力可靠。剛度和強(qiáng)度應(yīng)足夠大，傳力可靠。 B B 導(dǎo)熱性能好，耐高壓、高溫、磨損導(dǎo)熱性能好，耐高壓、高溫、磨損 C C 質(zhì)量較小，盡可能減少往復(fù)慣性力質(zhì)量較小，盡可能減少往復(fù)慣性力 D D 耐熱的活塞頂及彈性的活塞裙耐熱的活塞頂及彈性的活塞裙 E E 活塞與氣缸壁間有較小的摩擦系數(shù)活塞與氣缸壁間有較小的摩擦系數(shù)一、活一、活 塞塞南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（1

13、1）活塞頂部）活塞頂部 功用功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。4 4、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 頂部：頂部：構(gòu)成燃燒室，承構(gòu)成燃燒室，承 受氣體壓力。受氣體壓力。頭部頭部: :安裝活塞環(huán)，制作安裝活塞環(huán)，制作 較厚。較厚。 裙部：裙部：導(dǎo)向，傳力。承受側(cè)壓導(dǎo)向，傳力。承受側(cè)壓力銷座孔處制有加強(qiáng)筋。力銷座孔處制有加強(qiáng)筋。 南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院結(jié)構(gòu)簡單、制造容結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、受熱面積小、易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機(jī)上多用在汽油機(jī)上。凸起呈球狀、頂部凸起呈球狀、頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善

14、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。（1 1）活塞頂部）活塞頂部 功用功用：是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。是燃燒室的組成部分，主要作用承受氣體壓力。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（2 2）活塞頭部）活塞頭部位置：位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。工作條件最工作條件最惡劣，應(yīng)離惡劣，應(yīng)離頂部遠(yuǎn)些。頂部遠(yuǎn)些。1 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 2、防止可燃混合氣漏到曲

15、軸箱內(nèi)，、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)， 3 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：頭部頭部南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（3 3）活塞裙部）活塞裙部位置：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。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：作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力裙裙部部南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院5 5、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為使活塞在各種工況下均能與氣缸壁間保為使活塞在各種工況下均能與氣缸壁間保持合理的密封和運(yùn)動間隙持合理的密封和

16、運(yùn)動間隙（1 1）預(yù)先做成階梯形、錐形）預(yù)先做成階梯形、錐形 活塞沿高度方向的溫度活塞沿高度方向的溫度很不均勻，活塞的溫度是上很不均勻，活塞的溫度是上部高、下部低，膨脹量也相部高、下部低，膨脹量也相應(yīng)是上部大、下部小。為了應(yīng)是上部大、下部小。為了使工作時(shí)活塞上下直徑趨于使工作時(shí)活塞上下直徑趨于相等，即為圓柱形，就必須相等，即為圓柱形，就必須預(yù)先把活塞制成上小下大的預(yù)先把活塞制成上小下大的階梯形、錐形。階梯形、錐形。 南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院活活塞塞裙裙部部的的橢橢圓圓變變形形演演示示（2 2）預(yù)先做成橢圓形）預(yù)先做成橢圓形 橢圓的長軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。這樣活塞工作時(shí)橢

17、圓的長軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。這樣活塞工作時(shí)趨近正圓。趨近正圓。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（3 3）活塞裙部開槽）活塞裙部開槽橫向絕熱槽橫向絕熱槽減少裙部受熱減少裙部受熱有的兼作油環(huán)回油孔有的兼作油環(huán)回油孔縱向膨脹槽縱向膨脹槽留有膨脹余地留有膨脹余地活塞強(qiáng)度降低活塞強(qiáng)度降低絕熱槽絕熱槽膨脹槽膨脹槽南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（4 4）為了減小鋁合金）為了減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量，活塞裙部的熱膨脹量，有些汽油機(jī)活塞在活塞有些汽油機(jī)活塞在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片。裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片。 恒范鋼片式活塞的恒范鋼片式活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是這樣的，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是這樣的，由于恒范鋼為

18、含鎳由于恒范鋼為含鎳33%33%36%36%的低碳鐵鎳合的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數(shù)僅為鋁金，其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的合金的1/101/10，而銷座通，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變牽制了裙部的熱膨脹變形量。形量。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院6 6、活塞在工作時(shí)的保護(hù)措施、活塞在工作時(shí)的保護(hù)措施（1 1）在活塞裙部表面涂保護(hù)層，可改善鋁合金活塞的磨合性；）在活塞裙部表面涂保護(hù)層，可改善鋁合金活塞的磨合性； 主要有鉛、錫、石墨、磷保護(hù)層等。主要有鉛、錫、石墨、磷保護(hù)層等。（2 2）在安裝活塞銷時(shí)，使活塞銷偏置某一方向裝，以減少換向）在安裝活塞銷時(shí)，使活塞

19、銷偏置某一方向裝，以減少換向 時(shí)的敲擊聲，且使裙部減小磨損；時(shí)的敲擊聲，且使裙部減小磨損； 有的汽油機(jī)上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面，有的汽油機(jī)上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面， 向作功行程中受主側(cè)壓力的一方偏移了向作功行程中受主側(cè)壓力的一方偏移了1 12mm2mm?；钊竭^上止點(diǎn)時(shí)側(cè)壓力方向改變會活塞越過上止點(diǎn)時(shí)側(cè)壓力方向改變會產(chǎn)生產(chǎn)生“敲缸敲缸”噪聲噪聲可減輕活塞可減輕活塞“敲缸敲缸”噪聲，但會引起裙部兩端噪聲，但會引起裙部兩端尖角的磨損或變形增大尖角的磨損或變形增大南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（二）活塞環(huán)（二）活塞環(huán)是具有彈性的開口環(huán)，分為是具有彈性的開口環(huán)，分為氣環(huán)氣

20、環(huán)和和油環(huán)油環(huán)。 工作條件：工作條件： 高溫、高壓、高速、極難潤滑。高溫、高壓、高速、極難潤滑。 平均壽命：平均壽命： 6 6萬公里萬公里材料：材料：合金鑄鐵或球墨鑄鐵（有時(shí)表面涂有保護(hù)層）合金鑄鐵或球墨鑄鐵（有時(shí)表面涂有保護(hù)層） 開口開口氣環(huán)氣環(huán)（1 1）氣環(huán)）氣環(huán) 作用：作用：保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并把活保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水將其塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，再由冷卻水將其帶走。帶走。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院氣環(huán)的斷面形狀:最常見的有矩形環(huán)、扭曲環(huán)、錐面環(huán)、梯形環(huán)和桶面環(huán) 南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電

21、學(xué)院氣環(huán)的密封原理：氣環(huán)的密封原理：將將2 23 3道氣環(huán)的開口相互錯(cuò)道氣環(huán)的開口相互錯(cuò)開形成開形成“迷宮式迷宮式”封氣裝置。封氣裝置。斷面為矩形氣環(huán)的泵油作用（將氣缸壁上的機(jī)油不斷斷面為矩形氣環(huán)的泵油作用（將氣缸壁上的機(jī)油不斷地?cái)D入燃燒室中，使機(jī)油消耗量增加，活塞頂及燃燒地?cái)D入燃燒室中，使機(jī)油消耗量增加，活塞頂及燃燒室壁面積炭）：室壁面積炭）：動動態(tài)態(tài)演演示示點(diǎn)此觀看錄像點(diǎn)此觀看錄像南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（2 2）油環(huán)）油環(huán)油環(huán)的主要功用是刮除飛濺到氣缸壁上的多余的機(jī)油，并涂上油環(huán)的主要功用是刮除飛濺到氣缸壁上的多余的機(jī)油，并涂上一層均勻的油膜。（防止機(jī)油竄入燃燒室被燒掉，實(shí)現(xiàn)對活

22、塞、一層均勻的油膜。（防止機(jī)油竄入燃燒室被燒掉，實(shí)現(xiàn)對活塞、活塞環(huán)和氣缸壁的潤滑）活塞環(huán)和氣缸壁的潤滑）油環(huán)的刮油作用南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院種類種類普通油環(huán)普通油環(huán)組合式油環(huán)組合式油環(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)刮油片刮油片南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（三）活塞銷（三）活塞銷作用：作用：連接活塞和連桿小頭，并把活塞承受的氣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。材料與工藝材料與工藝: :優(yōu)質(zhì)低碳鋼，表面淬火、精磨。優(yōu)質(zhì)低碳鋼，表面淬火、精磨。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院構(gòu)造：構(gòu)造：活塞銷的內(nèi)孔形狀有圓柱形，兩段截錐

23、形，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。以及兩段截錐與一段圓柱的組合形?；?塞 銷圓柱形兩段截錐與一段圓柱結(jié)合兩段截錐形南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院連桿連桿活塞銷活塞銷全浮式：全浮式：活活塞銷能在連塞銷能在連桿襯套和活桿襯套和活塞銷座中自塞銷座中自由擺動，使由擺動，使磨損均勻。磨損均勻。半浮式：半浮式：活塞中部活塞中部與連桿小與連桿小頭采用緊頭采用緊固螺栓連固螺栓連接，活塞接，活塞銷只能在銷只能在兩端銷座兩端銷座內(nèi)作自由內(nèi)作自由擺動。多擺動。多用于小轎用于小轎車車形式形式: :全浮式（工作時(shí)自由轉(zhuǎn)動）、半浮式。全浮式（工作時(shí)自由轉(zhuǎn)動）、半浮式。南昌大學(xué)機(jī)

24、電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（四）連桿（四）連桿作用：作用：連接連接活塞活塞與與曲軸曲軸，并把活塞承受的氣體壓，并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)往復(fù)運(yùn)動變成曲軸的運(yùn)動變成曲軸的旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動。運(yùn)動。連連桿桿組組件件分分解解圖圖連桿小頭連桿小頭桿身?xiàng)U身連桿連桿大頭大頭南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院連桿大頭連桿大頭剖分形式剖分形式（連桿大頭剖分，用連桿螺栓緊固連桿大頭剖分，用連桿螺栓緊固） 平切口平切口斜切口斜切口結(jié)合面與連桿軸線垂直結(jié)合面與連桿軸線垂直剛度大剛度大 變形小變形小 成本低成本低汽油機(jī)采用平切口汽油機(jī)采用平切口結(jié)合面與連桿軸線成結(jié)合面與連桿軸線成3060夾角

25、夾角連桿體能從缸體上端取出連桿體能從缸體上端取出多用于柴油機(jī)多用于柴油機(jī)南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院定位方式定位方式（防止連桿蓋橫向移動防止連桿蓋橫向移動）平切口平切口連桿連桿斜切口斜切口連桿連桿連桿螺栓承受連桿螺栓承受較大剪切力易較大剪切力易疲勞破壞疲勞破壞應(yīng)采用能承應(yīng)采用能承受橫向力的受橫向力的定位方法定位方法利用利用連桿螺栓連桿螺栓上上一段精密加工一段精密加工圓圓柱面柱面與精密加工與精密加工螺栓孔螺栓孔進(jìn)行定位進(jìn)行定位南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院止口止口定位定位鋸齒鋸齒定位定位套筒套筒定位定位工藝簡單工藝簡單 外形尺寸大外形尺寸大定位不可靠定位不可靠貼合緊密貼合緊密 定位可靠定位

26、可靠 結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊定定位位可可靠靠加加工工復(fù)復(fù)雜雜南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院V型發(fā)動機(jī)型發(fā)動機(jī)連桿連桿 （1）并列連桿）并列連桿前后連桿可通用前后連桿可通用左右兩列活塞運(yùn)左右兩列活塞運(yùn)動規(guī)律相同動規(guī)律相同增加了曲軸和發(fā)動機(jī)長度增加了曲軸和發(fā)動機(jī)長度優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)缺缺點(diǎn)點(diǎn)南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（2）主副連桿）主副連桿主副連桿主副連桿不能互換不能互換兩列活塞運(yùn)動規(guī)律和兩列活塞運(yùn)動規(guī)律和上止點(diǎn)位置不相同上止點(diǎn)位置不相同優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)不會增加發(fā)動機(jī)長度不會增加發(fā)動機(jī)長度缺缺點(diǎn)點(diǎn)主連桿主連桿副連桿副連桿南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（3）叉形連桿）叉形連桿兩列氣缸無需錯(cuò)開兩列氣缸無需錯(cuò)開兩列氣

27、缸中活塞兩列氣缸中活塞運(yùn)動規(guī)律相同運(yùn)動規(guī)律相同連桿大頭結(jié)構(gòu)復(fù)連桿大頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛度較差雜、剛度較差優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)缺缺點(diǎn)點(diǎn)叉形叉形連桿連桿內(nèi)連桿內(nèi)連桿叉形連叉形連桿軸承桿軸承內(nèi)連桿內(nèi)連桿軸承軸承南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院5.5.曲軸飛輪組曲軸飛輪組一、曲軸飛輪組的組成一、曲軸飛輪組的組成起動爪起動爪正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪主軸瓦主軸瓦皮帶輪皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪曲軸曲軸南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院二、曲軸二、曲軸1 1、功用：、功用：把活塞連桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敯鸦钊B桿組傳來的氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ貙ν廨敵?。還用來驅(qū)動發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)及其他各種輔助裝置。出。還用來驅(qū)動發(fā)動機(jī)的

28、配氣機(jī)構(gòu)及其他各種輔助裝置。2 2、工作條件：、工作條件：受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變受氣體壓力、慣性力、慣性力矩。承受交變載荷的沖擊。載荷的沖擊。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院 3 3、結(jié)構(gòu)：、結(jié)構(gòu)：前端軸前端軸連桿軸頸連桿軸頸曲軸軸頸曲軸軸頸后端軸后端軸平衡重平衡重曲拐曲拐曲拐：由一個(gè)連桿軸頸和它曲拐：由一個(gè)連桿軸頸和它兩端曲柄及主軸頸兩端曲柄及主軸頸構(gòu)成。構(gòu)成。曲柄曲柄南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院中碳鋼中碳鋼或中碳合或中碳合金鋼模鍛金鋼模鍛如如45、40Cr、35Mn2等等強(qiáng)度和剛強(qiáng)度和剛度較好度較好球墨球墨鑄鐵鑄鐵軸頸表面高軸頸表面高頻淬火或氮頻淬火或氮化處理化處理提高

29、曲軸提高曲軸耐磨性耐磨性 耐磨性好、軸頸不需硬化處耐磨性好、軸頸不需硬化處理、成本低、機(jī)械加工量少理、成本低、機(jī)械加工量少 4 4、材料：、材料：中碳鋼（汽）、合金鑄鐵（柴）、球墨鑄鐵。中碳鋼（汽）、合金鑄鐵（柴）、球墨鑄鐵。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院5 5、分類：、分類：按單元曲拐連接方式分類按單元曲拐連接方式分類 整體式整體式曲軸曲軸（常用）（常用）各單元曲拐鍛造各單元曲拐鍛造或鑄造成整體或鑄造成整體工作可靠工作可靠 質(zhì)量輕質(zhì)量輕 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 加工面少加工面少 主軸頸主軸頸連桿軸頸連桿軸頸曲柄臂曲柄臂概概念念特特點(diǎn)點(diǎn)南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院組合式曲軸組合式曲軸（經(jīng)常用于

30、連（經(jīng)常用于連桿大頭為整體式的小型汽油桿大頭為整體式的小型汽油機(jī)和以滾動軸承作為曲軸主機(jī)和以滾動軸承作為曲軸主軸承的發(fā)動機(jī)上）軸承的發(fā)動機(jī)上）由單元曲拐由單元曲拐組合裝配組合裝配方便制造和更換方便制造和更換 結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜 拆裝不便拆裝不便曲柄臂兼曲柄臂兼作主軸頸作主軸頸單元曲拐單元曲拐滾動軸承滾動軸承(主軸承主軸承)配用隧道配用隧道式機(jī)體式機(jī)體概概念念特特點(diǎn)點(diǎn)南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院6 6、組成：、組成：（1 1）主軸頸）主軸頸曲軸的主軸頸數(shù)比氣缸數(shù)目多一個(gè)。強(qiáng)度、曲軸的主軸頸數(shù)比氣缸數(shù)目多一個(gè)。強(qiáng)度、剛度好，減小了磨損；柴油機(jī)和大部分汽油剛度好，減小了磨損；柴油機(jī)和大部分汽油機(jī)均

31、采用。機(jī)均采用。全支承：全支承：非全支承：非全支承： 曲軸的主軸頸數(shù)少于或等于氣缸數(shù)。載荷較曲軸的主軸頸數(shù)少于或等于氣缸數(shù)。載荷較大，縮短了曲軸的總長度。大，縮短了曲軸的總長度。用于支撐曲軸。用于支撐曲軸。南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（2 2）連桿軸頸）連桿軸頸（3 3）曲柄）曲柄曲軸臂，用于曲軸臂，用于連接主軸頸和連桿連接主軸頸和連桿軸頸軸頸平衡離心力偶平衡離心力偶(平衡旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩平衡旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩)減輕或消除彎曲減輕或消除彎曲變形變形部分中空兼作油道部分中空兼作油道安裝連桿大頭安裝連桿大頭中空連桿軸徑平衡重平衡重曲柄曲柄（4 4）平衡塊）平衡塊南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)

32、院平衡重作用平衡重作用 4132F1F2F3F4M3-4M1-2F1=F2 F3=F4M1-2 = M3-4發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)慣性力及發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩外部平衡其力矩外部平衡M1-2 、 M3-4造成曲軸造成曲軸彎曲載荷，需在曲柄彎曲載荷，需在曲柄相反方向附加平衡重相反方向附加平衡重旋轉(zhuǎn)慣性力及其旋轉(zhuǎn)慣性力及其力矩內(nèi)部不平衡力矩內(nèi)部不平衡南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院平衡重作用方法平衡重作用方法完全完全平衡法平衡法平衡重?cái)?shù)量多平衡重?cái)?shù)量多曲軸質(zhì)量增加曲軸質(zhì)量增加工藝性變差工藝性變差分段分段平衡法平衡法每個(gè)曲柄臂每個(gè)曲柄臂設(shè)有平衡重設(shè)有平衡重部分曲柄臂部分曲柄臂設(shè)有平衡重設(shè)有平衡重南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)

33、院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院平衡重形狀及安裝方法平衡重形狀及安裝方法平衡重平衡重形狀形狀多為扇形，使其重心多為扇形，使其重心遠(yuǎn)離曲軸回轉(zhuǎn)中心遠(yuǎn)離曲軸回轉(zhuǎn)中心平平衡衡重重安安裝裝方方法法以較小質(zhì)量獲得以較小質(zhì)量獲得較大旋轉(zhuǎn)慣性力較大旋轉(zhuǎn)慣性力與曲柄臂鍛與曲柄臂鍛或鑄成一體或鑄成一體單獨(dú)制成零件，用螺栓緊單獨(dú)制成零件，用螺栓緊固在曲柄臂上固在曲柄臂上南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（5 5）前端軸和后端軸）前端軸和后端軸前端軸：安裝正時(shí)齒輪及附件（皮帶盤等）前端軸：安裝正時(shí)齒輪及附件（皮帶盤等）1. . 2止推軸承止推軸承3. .止推片止推片4. .正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪5. .甩油盤甩油盤6. .油封油封7.

34、.皮帶輪皮帶輪8. .起動爪起動爪7曲軸向前移曲軸向前移動，后止推軸承動，后止推軸承與曲軸臂端面摩與曲軸臂端面摩擦；軸向后移動，擦；軸向后移動，前止推軸承與正前止推軸承與正時(shí)齒輪端面或止時(shí)齒輪端面或止推片摩擦。推片摩擦。4186325正時(shí)：就是通過發(fā)動機(jī)的正時(shí)機(jī)構(gòu)，讓每個(gè)氣缸正好做到活塞向上正好到上止點(diǎn)時(shí)、氣門正好關(guān)閉、火花塞正好點(diǎn)火正時(shí)齒輪的作用就是當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞的行程（上下的運(yùn)動）氣門的開啟與關(guān)閉（時(shí)間）點(diǎn)火的順序（時(shí)間），在“正時(shí)的連接作用下，時(shí)刻要保持“同步”運(yùn)轉(zhuǎn).皮帶輪用以驅(qū)動皮帶輪用以驅(qū)動許多部件，包括許多部件，包括發(fā)電機(jī)、水泵、發(fā)電機(jī)、水泵、和動力轉(zhuǎn)向的液和動力轉(zhuǎn)向的液壓泵

35、等等壓泵等等南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院后端軸：安裝飛輪后端軸：安裝飛輪前后端軸都設(shè)有防漏裝置：前后端軸都設(shè)有防漏裝置：擋油盤、回油螺紋、油封等。擋油盤、回油螺紋、油封等。曲軸后端回油螺紋南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（6 6）曲軸的軸向限位）曲軸的軸向限位通常是通過在曲軸的前部、中部或后部安裝止推通常是通過在曲軸的前部、中部或后部安裝止推軸承（或翻邊軸瓦）來實(shí)現(xiàn)的，定位只能有一處。軸承（或翻邊軸瓦）來實(shí)現(xiàn)的，定位只能有一處。主軸頸主軸頸止推墊片止推墊片止推墊片止推墊片連桿軸頸連桿軸頸主軸承蓋主軸承蓋南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院三、曲拐的布置三、曲拐的布置1 1） 各缸的作功間隔要盡

36、量均衡，以使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)各缸的作功間隔要盡量均衡，以使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。平穩(wěn)。 2 2） 連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)些，最好是在發(fā)動連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)些，最好是在發(fā)動機(jī)的前半部和后半部交替進(jìn)行。機(jī)的前半部和后半部交替進(jìn)行。 比如：比如：四缸機(jī)：四缸機(jī)：1-3-4-21-3-4-2或或1-2-4-31-2-4-3 六缸機(jī)：六缸機(jī)：1-5-3-6-2-41-5-3-6-2-4； 3 3） V V型發(fā)動機(jī)左右氣缸盡量交替作功。型發(fā)動機(jī)左右氣缸盡量交替作功。 4 4） 曲拐布置盡可能對稱、均勻以使發(fā)動機(jī)工作平曲拐布置盡可能對稱、均勻以使發(fā)動機(jī)工作平衡性好。衡性好。（1 1）一般規(guī)律）一般規(guī)律南昌大學(xué)機(jī)

37、電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院（2 2）常見曲軸曲拐的布置）常見曲軸曲拐的布置對缸數(shù)為對缸數(shù)為i i的發(fā)動機(jī)而言，其發(fā)火間隔為：的發(fā)動機(jī)而言，其發(fā)火間隔為： 四行程：四行程：720720/i/i 二行程：二行程：360360/i/i 四缸四行程發(fā)動機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置四缸四行程發(fā)動機(jī)的發(fā)火順序和曲拐布置點(diǎn)火順序：點(diǎn)火順序：各缸完成同名行程的次序。各缸完成同名行程的次序。曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角（度（度） 一一 缸缸二二 缸缸三三 缸缸四四 缸缸0180180360360540540720功功功功功功功功排排進(jìn)進(jìn)壓壓排排進(jìn)進(jìn)壓壓排排進(jìn)進(jìn)壓壓排排進(jìn)進(jìn)壓壓1 13 34 42 2南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院四

38、缸四行程發(fā)動機(jī)的曲拐布置四缸四行程發(fā)動機(jī)的曲拐布置南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院直列四沖程六缸發(fā)動機(jī)發(fā)火順序和曲拐布置直列四沖程六缸發(fā)動機(jī)發(fā)火順序和曲拐布置曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角（度）（度）601201802403003604204805406006607200180180360360540540720一一 缸缸二二 缸缸三三 缸缸 四四 缸缸 五五 缸缸 六六 缸缸排排進(jìn)進(jìn)壓壓進(jìn)進(jìn)壓壓排排進(jìn)進(jìn)壓壓排排進(jìn)進(jìn)壓壓排排進(jìn)進(jìn)壓壓排排進(jìn)進(jìn)壓壓排排發(fā)火順序：發(fā)火順序：1-5-3-6-2-4功功功功功功功功功功功功南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院六缸四行程發(fā)動機(jī)的曲拐布置六缸四行程發(fā)動機(jī)的曲拐布置南昌大學(xué)機(jī)電

39、學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院八缸四行程發(fā)動機(jī)的曲拐布置（紅旗轎車八缸四行程發(fā)動機(jī)的曲拐布置（紅旗轎車SV100SV100型發(fā)動機(jī)）型發(fā)動機(jī)）1-8-4-3-6-5-7-21-8-4-3-6-5-7-2南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院四、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器四、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器作用：作用：吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動的能量，使曲軸轉(zhuǎn)吸收曲軸扭轉(zhuǎn)振動的能量，使曲軸轉(zhuǎn) 動平穩(wěn)，可靠工作。動平穩(wěn)，可靠工作。種類：種類：橡膠式（車用），硅油式，摩擦片式。橡膠式（車用），硅油式，摩擦片式。 橡膠式摩擦片式硅油式南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院南昌大學(xué)機(jī)電學(xué)院皮帶盤皮帶盤慣性盤慣性盤橡膠墊橡膠墊減振器圓盤減振器圓盤皮帶輪轂皮帶輪轂曲軸前端曲軸前端當(dāng)曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動當(dāng)曲軸