單元三 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 課題一 機(jī)體組

1、常州交通技師學(xué)院 施鋅濤單元三 曲柄連桿機(jī)構(gòu)概述一、作用 將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變動(dòng)的機(jī)械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。二、組成 1.機(jī)體組機(jī)體組 2.活塞連桿組活塞連桿組 3.曲軸飛輪組曲軸飛輪組二、組成：1、機(jī)體組：氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊-不動(dòng)件曲軸箱曲軸箱氣缸體氣缸體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2、活塞連桿組：由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿-運(yùn)動(dòng)件氣環(huán)氣環(huán)油環(huán)油環(huán)活塞銷活塞銷

2、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3、曲軸飛輪組：曲軸、飛輪減振器起動(dòng)爪起動(dòng)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)減振器飛輪飛輪飛輪螺栓飛輪螺栓曲軸曲軸三 、工作條件 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)直接與高溫高壓氣體接觸，曲軸的旋轉(zhuǎn)速度又很高，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線速度相當(dāng)大，同時(shí)與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機(jī)構(gòu)還受到化學(xué)腐蝕作用，并且潤(rùn)滑困難?？梢姡B桿機(jī)構(gòu)的工作條件相當(dāng)惡劣，它要承受高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕作用。 工作條件工作條件:高溫,高壓,高速, 化學(xué)腐蝕受力分析受力分析: :氣體作用力,往復(fù)慣性力, 離心力，摩擦力受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受

3、的力主要有氣壓力Fp，往復(fù)慣性力Fj，旋轉(zhuǎn)離心力Fc和摩擦力Ff。FpFjFCFf課題一 機(jī)體組 機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)體組由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。1、 氣缸體水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體曲軸箱，也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，目前多采用鋁合金，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤(rùn)滑油道等。 氣缸體的分類氣缸體的分類（1）

4、根據(jù)氣缸的排列方式 直列式：多用于六缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。 V型式：縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度和高度，多用于八缸以上發(fā)動(dòng)機(jī)。 對(duì)置式：是V型的特殊形式。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大。長(zhǎng)度和高度較大。縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，增加了剛度，減輕度，增加了剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；形狀了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；形狀復(fù)雜，加工困難。復(fù)雜，加工困難。高度小，總體布置方便。對(duì)置氣缸式發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)置氣缸式發(fā)動(dòng)機(jī)名稱名稱性能性能應(yīng)用應(yīng)用 一般式一般式（平分式）（平分式）機(jī)體高度小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加機(jī)體高度小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆卸。剛度和強(qiáng)度差。工拆卸。剛度和

5、強(qiáng)度差。492Q492Q汽油機(jī)，汽油機(jī)，9090系列系列柴油機(jī)。（中小型）柴油機(jī)。（中小型）龍門式龍門式強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工困難。（大中型發(fā)動(dòng)機(jī)）加工困難。（大中型發(fā)動(dòng)機(jī)）捷達(dá)轎車、富康轎車、捷達(dá)轎車、富康轎車、桑塔納轎車桑塔納轎車隧道式隧道式結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不方便。性差、曲軸拆卸不方便。主軸承同軸度易主軸承同軸度易保證，主軸承用滾動(dòng)軸承保證，主軸承用滾動(dòng)軸承負(fù)荷較大的柴油機(jī)負(fù)荷較大的柴油機(jī)上上 。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

6、度。度。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?？诪檎w式。（2 2）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油底殼安裝油底殼安裝平面低于曲平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中軸的旋轉(zhuǎn)中心。心。（3 3）根據(jù)冷卻方式不同）根據(jù)冷卻方式不同水冷水冷風(fēng)冷風(fēng)冷（4）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)的氣缸。類型類型構(gòu)造構(gòu)造性能及應(yīng)用性能及應(yīng)用整體式整體式氣缸直接鏜在氣缸氣缸直接鏜在氣缸體上體上強(qiáng)度和剛度好

7、，能承強(qiáng)度和剛度好，能承受大負(fù)荷。成本高。受大負(fù)荷。成本高。鑲嵌式鑲嵌式用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成氣缸套，再裝到成氣缸套，再裝到一般材料制成的氣一般材料制成的氣缸體內(nèi)。缸體內(nèi)。降低了制造成本，便降低了制造成本，便于修理和更換氣缸套，于修理和更換氣缸套，延長(zhǎng)了氣缸體的使用延長(zhǎng)了氣缸體的使用壽命。壽命。氣缸套目的：解決成本與壽命之間的矛盾。氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級(jí)鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價(jià)廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長(zhǎng)了使用壽命，又節(jié)省了好材料。 性能如何？性能如何？5 5）干缸套和濕缸套）干缸套和濕缸套名稱名稱特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖干缸套干缸套外壁不直接與冷卻水接觸

8、。外壁不直接與冷卻水接觸。1 1）壁厚較薄（）壁厚較?。?mm1mm3mm3mm）；）；2 2）與剛體承孔過盈配合；）與剛體承孔過盈配合；3 3）不易漏水漏氣）不易漏水漏氣。濕缸套濕缸套外壁直接與冷卻水接觸。外壁直接與冷卻水接觸。1 1）壁厚較厚（）壁厚較厚（5mm5mm9mm9mm）；）；2 2）散熱效果好；）散熱效果好；3 3）易漏水漏氣；）易漏水漏氣；4 4）易穴蝕。）易穴蝕。強(qiáng)度和剛度強(qiáng)度和剛度都較好，加都較好，加工復(fù)雜，拆工復(fù)雜，拆裝不便，散裝不便，散熱不良。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)度和剛度不強(qiáng)度和剛度不如干缸套，易如干缸套，易漏水。漏水

9、。濕缸套定位：1）徑向：靠上下兩個(gè)凸出的、與氣缸體間為動(dòng)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(tái)階。密封：上部：缸套頂面高出缸體0.05mm0.15mm，當(dāng)氣缸蓋螺栓擰緊后，缸套與缸體凸臺(tái)接合處、缸套與缸墊接合處，承受較大的壓緊力。下部：13個(gè)耐熱耐油的橡膠密封圈0.050.15mmABC橡膠密封圈2、氣缸蓋(1)、氣缸蓋（汽油機(jī)多為整體式；柴油機(jī)多為分塊式） 功用：密封氣缸的上部，與活塞、氣缸等共同構(gòu)成燃燒室。 工作條件：由于接觸溫度很高的燃?xì)?，所以承受的熱?fù)荷很大。 材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，鋁合金。 氣缸蓋上有冷卻水套、進(jìn)排氣門道、氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣門座、缸蓋螺栓孔、火

10、花塞孔（汽油機(jī)）或噴油器座孔。 (2(2）、汽油機(jī)燃燒室）、汽油機(jī)燃燒室要求：要求：結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻面積??；能使混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻面積??；能使混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運(yùn)動(dòng) 類型類型名稱名稱 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、結(jié)構(gòu)緊湊、排氣效果好排氣效果好火焰行程短、燃燒速率火焰行程短、燃燒速率高、熱損失小、熱效率高、熱損失小、熱效率高高桑塔納桑塔納 夏夏利利 富康富康楔形楔形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、散熱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhǎng)火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng), ,燃燒燃燒速

11、度較快速度較快切諾基切諾基盆形盆形工藝性好、成本低、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, ,燃燒速度較低燃燒速度較低捷達(dá)捷達(dá)奧迪奧迪3、氣缸墊(1）作用：保證缸體與缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、竄油 。(2）材料：有彈性、耐熱性、耐壓性(3）安裝時(shí)注意方向（4 4） 構(gòu)造構(gòu)造 金屬金屬石棉墊：（見石棉墊：（見a a、b b）外包銅皮和鋼片，且在缸口、水外包銅皮和鋼片，且在缸口、水孔、油道口周圍卷邊加強(qiáng)，內(nèi)填孔、油道口周圍卷邊加強(qiáng)，內(nèi)填石棉（常摻入銅屑或鋼絲，以堅(jiān)石棉（常摻入銅屑或鋼絲，以堅(jiān)強(qiáng)導(dǎo)熱）。強(qiáng)導(dǎo)熱）。 金屬骨架金屬骨架石棉墊：以編織石棉墊：以編織的鋼

12、絲網(wǎng)（圖的鋼絲網(wǎng)（圖c c）或有孔鋼板）或有孔鋼板（圖（圖e e）為骨架，外覆石棉，只）為骨架，外覆石棉，只在缸口、水孔、油道口處用金屬在缸口、水孔、油道口處用金屬片包邊。片包邊。 純金屬墊：（見圖純金屬墊：（見圖e e）由單層）由單層或多層金屬片（銅、鋁或低碳鋼）或多層金屬片（銅、鋁或低碳鋼）制成，用于某些強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)。制成，用于某些強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)。 安裝注意：金屬皮的金屬安裝注意：金屬皮的金屬石棉墊，缸口金屬卷邊一面應(yīng)朝石棉墊，缸口金屬卷邊一面應(yīng)朝向易修整接觸面或硬平面。因卷向易修整接觸面或硬平面。因卷邊一面會(huì)對(duì)與其接觸的平面造成邊一面會(huì)對(duì)與其接觸的平面造成壓痕變形。壓痕變形。4、油底殼（1）功用：貯存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。