机体组及曲柄连杆机构

《机体组及曲柄连杆机构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机体组及曲柄连杆机构（60页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、机 体 组 及 曲 柄 连 杆 机 构 学 习 目 标 叙 述 曲 柄 连 杆 机 构 的 组 成 、 作 用 和 工 作 原理 识 别 发 动 机 曲 柄 连 杆 机 构 的 主 要 零 部 件 规 范 拆 装 曲 柄 连 杆 机 构 对 曲 柄 连 杆 机 构 的 安 装 质 量 进 行 自 检 和 互检 多 缸 发 动 机 的 曲 柄 连 杆 机 构 演 示 曲 柄 连 杆 机 构 中 的 作 用 及 力 矩 气 体 力 ， 作 用 于 活 塞 顶 上 。 运 动 质 量 惯 性 力 ， 作 用 于 曲 柄 连 杆 机 构 上 ， 即由 往 复 运 动 质 量 和 放 置 运 动 质 量

2、 组 成 的 当 量 系统 。 总 的 来 说 ， 往 复 惯 性 力 、 旋 转 惯 性 力 、 翻 倒 力矩 和 发 动 机 转 矩 的 周 期 性 变 化 ， 将 引 起 发 动 机在 支 承 上 的 振 动 ， 从 而 降 低 了 汽 车 行 驶 的 平 顺性 和 舒 适 性 。 改 善 方 法 ： 尽 量 减 小 曲 柄 连 杆 机 构 运 动 件 质 量以 减 小 惯 性 力 ； 在 曲 轴 上 加 平 衡 重 和 设 置 平 衡机 构 来 平 衡 惯 性 力 。 机 体 组 主 要 内 容 机 体 组 的 功 用 及 组 成 机 体 气 缸 盖 气 缸 衬 垫 油 底 壳 发 动

3、 机 的 支 承 一 、 机 体 组 的 组 成 及 功 用 组 成 ： 机 体 、 气 缸 盖 、 气 缸 盖 罩 、 气 缸 衬垫 、 主 轴 承 盖 以 及 油 底 壳 等 。 镶 气 缸 套 的 发 动 机 ， 机 体 组 还 包 括 干 式 或湿 式 气 缸 套 。 功 用 ： 是 发 动 机 的 支 架 ， 是 曲 柄 连 杆 机 构 、配 气 机 构 和 发 动 机 各 系 统 主 要 零 部 件 的 装配 体 。 气 缸 盖 罩 气 缸 垫油 道 和 水 道曲 轴 箱油 底 壳气 缸 盖气 缸 体气 缸 二 、 机 体 1、 机 体 的 工 作 条 件 及 要 求 工 作 条

4、件 ： 承 受 拉 、 压 、 弯 、 扭 等 机 械 负 荷 ，以 及 气 缸 壁 面 与 高 温 燃 气 直 接 接 触 而 承 受 很 大的 热 负 荷 。 要 求 ： 足 够 的 强 度 和 刚 度 ， 且 耐 磨 损 和 耐 腐 蚀 ，对 气 缸 进 行 适 当 的 冷 却 ， 力 求 结 构 紧 凑 、 质 量轻 。 气 缸 体 与 曲 轴 箱 各 个 气 缸水 冷 发 动 机 连 铸 合 铸 成 一 整 体风 冷 发 动 机 分 别 铸 制 单 体 铸 制 二 、 机 体 2、 机 体 材 料 高 强 度 灰 铸 铁 或 铝 合 金 3、 机 体 构 造 （ 1） 气 缸 排 列

5、 形 式 有 3种 ： 直 列 式 、 V型 和 水 平对 置 式 。 （ 2） 为 提 高 气 缸 的 耐 磨 性 和 延 长 气 缸 的 使 用 寿命 而 有 不 同 的 气 缸 结 构 形 式 和 表 面 处 理 方 法 ： 无气 缸 套 式 、 干 气 缸 套 式 和 湿 气 缸 套 式 。 （ 3） 按 曲 轴 箱 结 构 形 式 分 ： 平 底 式 、 龙 门 式 和隧 道 式 。 缩 短 了 机 体 的 长度 和 高 度 ， 增 加了 刚 度 ， 减 轻 了发 动 机 重 量 ； 形状 复 杂 ， 加 工 困难 。结 构 简 单 、 加工 容 易 ， 但 发动 机 长 度 和 高

6、度 较 大 。高 度 小 ， 总 体布 置 方 便 。 名 称 特 点 示 意 图干 缸 套 外 壁 不 直 接 与 冷 却 水接 触 。 壁 厚 1 3mm。湿 缸 套 外 壁 直 接 与 冷 却 水 接触 。 壁 厚 5 9mm。 强 度 和 刚度 都 较 好 ，加 工 复 杂 ，拆 装 不 便 ，散 热 不 良 。散 热 良 好 、 冷却 均 匀 、 加 工容 易 。 强 度和 刚 度 不 如 干缸 套 ， 易 漏 水 。 平 底 式 龙 门 式 隧 道 式油 底 壳 安装 平 面 和曲 轴 旋 转中 心 在 同一 高 度 油 底 壳 安 装 平面 低 于 曲 轴 的旋 转 中 心 气

7、缸 体 上 曲轴 的 主 轴 承孔 为 整 体 式 三 、 气 缸 盖 1、 功 用 ： 密 封 气 缸 的 上 部 ， 与 活 塞 、 气 缸 等 共同 构 成 燃 烧 室 。 2、 气 缸 盖 工 作 条 件 及 要 求 工 作 条 件 ： 承 受 气 体 力 和 紧 固 气 缸 盖 螺 栓 所 造 成的 机 械 负 荷 ， 与 高 温 燃 气 接 触 而 承 受 很 高 的 热 负荷 。 要 求 ： 密 封 良 好 ， 足 够 的 强 度 和 刚 度 ， 并 对 其 进行 良 好 的 冷 却 。 3、 气 缸 盖 材 料 优 质 灰 铸 铁 或 合 金 铸 铁 。 目 前 多 用 铝 合

8、 金 气 缸 盖 。 三 、 气 缸 盖 4、 气 缸 盖 构 造 总 的 构 造 ： 复 杂 的 箱 形 零 件 。结 构 形 式 气 缸 直 径水 冷 发 动 机 整 体 式分 块 式单 体 式 105mm100140mm140mm风 冷 发 动 机 单 体 式 气 缸 盖 三 、 气 缸 盖 燃 烧 室名 称 特 点 示 意 图 应 用半 球 形 结 构 紧 凑 、 火 焰 行 程 段 、燃 烧 速 率 高 、 热 损 失 小 、热 效 率 高 桑 塔 纳 夏 利 富 康楔 形 结 构 简 单 、 紧 凑 、 散 热面 积 小 、 热 损 失 少 ； 火花 塞 置 于 燃 烧 室 最 高

9、 处 ，火 焰 传 播 距 离 长 切 诺 基盆 形 工 艺 性 好 、 成 本 低 、 进 排 气 效 果 不 如 半 球 形 燃烧 室 捷 达 奥 迪 四 、 气 缸 衬 垫 功 用 ： 保 持 气 缸 密 封 不 漏 气 ， 保 持 由 机 体 流 向 气缸 盖 的 冷 却 液 和 机 油 不 泄 漏 。 工 作 条 件 ： 承 受 拧 紧 气 缸 盖 螺 栓 时 造 成 的 压 力 ，气 缸 内 燃 烧 气 体 高 温 、 高 压 的 作 用 ， 以 及 机 油 和冷 却 液 的 腐 蚀 。 要 求 ： 足 够 的 强 度 ， 并 耐 压 、 耐 热 和 耐 腐 蚀 。 分 类 ： 金

10、 属 -石 棉 衬 垫 、 金 属 -复 合 材 料 衬 垫 和 全金 属 衬 垫 等 。 气 缸 盖 罩 和 气 缸 衬 垫气 缸 盖 罩 衬 垫气 缸 盖 安 装 火 花 塞气 缸 垫 ： 功 用 是 保 证 气 缸 盖 与 气 缸 体 接 触 面 的 密 封 ， 防 止 漏 气 ， 漏 水 和 漏 油 。 五 、 油 底 壳 功 用 ： 储 存 机 油 和 封 闭 机 体 或 曲 轴 箱 。 使 用 特 点 ： 油 底 壳 底 部 还 装 有 放 油 螺 塞 ， 通 常放 油 螺 塞 上 装 有 永 久 磁 铁 ， 以 吸 附 润 滑 油 中 的金 属 屑 ， 减 少 发 动 机 的 磨

11、 损 材 料 ： 薄 钢 板 冲 压 曲 柄 连 杆 机 构 主 要 内 容 曲 柄 连 杆 机 构 的 功 用 及 组 成 活 塞 组 连 杆 组 曲 轴 飞 轮 组 一 、 曲 柄 连 杆 机 构 的 功 用 及 组 成 功 用 ： 将 活 塞 的 往 复 运 动 转 变 为 曲 轴 的 旋转 运 动 ， 同 时 将 作 用 于 活 塞 上 的 力 转 变 为曲 轴 对 外 输 出 的 转 矩 ， 以 驱 动 汽 车 车 轮 转动 。 组 成 ： 活 塞 组 、 连 杆 组 和 曲 轴 飞 轮 组 二 、 活 塞 组 功 用 ： 1、 承 受 燃 烧 气 体 压 力 ， 并 将 此 力 通

12、 过 活塞 销 传 给 连 杆 以 推 动 曲 轴 旋 转 。 2、 活 塞 顶 部 与气 缸 盖 、 气 缸 壁 共 同 组 成 燃 烧 室 。 工 作 条 件 ： 1、 是 发 动 机 中 工 作 条 件 最 严 酷 的 零 件 ， 受 最 大 值的 气 体 力 和 往 复 惯 性 力 作 用 ； 2、 活 塞 顶 的 温 度 很 高 ， 活 塞 各 部 温 差 很 大 ； 3、 活 塞 润 滑 条 件 差 ； 材 料 ： 铝 合 金 活 塞 1、 活 塞 活 塞 构 造 ： 由 顶 部 、 头 部 和 裙 部 等 组 成 。顶 部 ： 构 成 燃 烧 室 ， 承 受 气 体 压 力 。头

13、 部 :安 装 活 塞 环 ， 制 作 较 厚 。 裙 部 ： 导 向 ， 传 力 。 承 受 侧 压力 销 座 孔 处 制 有 加 强 筋 。 （ 1） 活 塞 顶 部结 构 简 单 、 制 造 容 易 、 受 热 面 积 小 、应 力 分 布 较 均 匀 ，多 用 在 汽 油 机 上 。 凸 起 呈 球 状 、 顶 部强 度 高 ， 起 导 向 作用 、 有 利 于 改 善 换气 过 程 。 凹 坑 的 形 状 、 位 置 必须 有 利 于 可 燃 混 合 气的 燃 烧 ； 提 高 压 缩 比 ，防 止 碰 气 门 。 （ 2） 活 塞 头 部 位 置 ： 第 一 道 活 塞 槽 与 活

14、塞 销 孔 之 间 的 部 分 。 作 用 ： 1、 安 装 活 塞 环 、 与 活 塞 环 一 起 密 封 气 缸 、 2、 防 止 可 燃 混 合 气 漏 到 曲 轴 箱 内 ， 3、 将 顶 部 吸 收 的 热 量 通 过 活 塞 环 传 给 气 缸 壁 。头 部 工 作 条 件 最恶 劣 ， 应 离顶 部 远 些 。 （ 3） 活 塞 裙 部 位 置 ： 从 油 环 槽 下 端 面 起 至 活 塞 最 下 端 的 部 分 ， 包 括 销 座 孔 。 作 用 ： 对 活 塞 在 气 缸 内 的 往 复 运 动 起 导 向 作 用 ， 并 承 受 侧 压 力 ，防 治 破 坏 油 膜 。

15、裙部 活 塞 裙 部 的 椭 形 变 形 演 示 为 使 活 塞 在 各 种 工 况 下 均 能 与 气 缸 壁 间 保 持 合 理 的 密 封和 运 动 间 隙 ， 制 造 活 塞 是 通 常 采 取 下 列 结 构 措 施 ： （ 1） 预 先 做 成 阶 梯 形 、 锥 形 活 塞 沿 高 度 方 向 的 温 度 很 不 均 匀 ， 活 塞 的 温 度 是 上 部高 、 下 部 低 ， 膨 胀 量 也 相 应 是 上 部 大 、 下 部 小 。 为 了 使工 作 时 活 塞 上 下 直 径 趋 于 相 等 ， 即 为 圆 柱 形 ， 就 必 须 预先 把 活 塞 制 成 上 小 下 大

16、的 阶 梯 形 、 锥 形 。 （ 2） 预 先 做 成 椭 圆 形 椭 圆 的 长 轴 方 向 与 销 座 垂 直 ， 短 轴 方 向 沿 销 座 方 向 。这 样 活 塞 工 作 时 趋 近 正 圆 。 活 塞 在 工 作 时 的 保 护 措 施 有 的 汽 油 机 上 ， 活 塞 销 孔 中 心 线 是 偏 离 活 塞 中 心 线平 面 的 ， 向 作 功 行 程 中 受 主 侧 压 力 的 一 方 偏 移 了 1 2mm。 2、 活 塞 环 分 类 ： 是 具 有 弹 性 的 开 口 环 ， 分 为 气 环 和油 环 。 工 作 条 件 ： 高 温 、 高 压 、 高 速 、 极 难

17、润 滑 。 材 料 ： 合 金 铸 铁 或 球 墨 铸 铁 （ 有 时 表 面 涂有 保 护 层 ） （ 1） 气 环 功 用 ： 密 封 和 传 热 。 保 证 气 缸 与 活 塞 间 的密 封 性 ， 防 止 漏 气 ， 并 把 活 塞 顶 部 吸 收 的大 部 分 热 量 传 给 气 缸 壁 ， 再 由 冷 却 水 将 其带 走 。 密 封 原 理 ： 将 2 3道 气 环 的 切 口 相 互 错 开形 成 “ 迷 宫 式 ” 封 气 装 置 。气 环 切 口 气 环 的 泵 油 原 理 ：动态演示 （ 2） 油 环种 类 普 通 油 环 组 合 式 油 环示意图 刮 油 片轴 向 衬

18、环刮 油 片 油 环 的 刮 油 作 用油 环 的 刮 油 作 用 3、 活 塞 销 作 用 ： 连 接 活 塞 和 连 杆 小 头 ， 并 把 活 塞 承受 的 气 体 压 力 传 递 给 连 杆 。 材 料 与 工 艺 ： 优 质 低 碳 钢 ， 表 面 淬 火 、 精磨 。 活 塞 销 构 造 ： 活 塞 销 的 内 孔 形 状 有 圆 柱 形 ，两 段 截 锥 形 ， 以 及 两 段 截 锥 与 一 段 圆 柱 的 组合 形 。 活 塞 销圆 柱 形 两 段 截 锥 与 一 段 圆 柱 结 合 两 段 截 锥 形 连 杆 小 头 与 活 塞 销 的 连 接 方 式活 塞 销 连 杆全

19、浮 式 ： 活塞 销 能 在 连杆 衬 套 和 活塞 销 座 中 自 由 摆 动 ， 使磨 损 均 匀 。 半 浮 式 ：活 塞 中 部与 连 杆 小头 采 用 紧固 螺 栓 连接 ， 活 塞销 只 能 在两 端 销 座内 作 自 由摆 动 。 多用 于 小 轿车 三 、 连 杆 组 组 成 ： 连 杆 体 、 连 杆 盖 、 连 杆 螺 栓 和 连 杆轴 承 等 。 习 惯 上 常 把 连 杆 体 、 连 杆 盖 和 连杆 螺 栓 合 起 来 称 作 连 杆 ， 有 时 也 称 连 杆 体为 连 杆 。 功 用 ： 连 接 活 塞 与 曲 轴 ， 并 把 活 塞 承 受 的气 体 压 力 传

20、 给 曲 轴 ， 使 活 塞 的 往 复 运 动 变成 曲 轴 的 旋 转 运 动 。 1、 连 杆 构 造连 杆 小 头杆 身 连 杆大 头 连杆组件分解图 连 杆 盖 的 定 位 方 式平 切 式 斜 切 式 连 杆 轴 瓦 并 列 式 主 副 式 叉 型 式 四 、 曲 轴 飞 轮 组皮 带 轮 主 轴 瓦曲 轴起 动 爪 正 时 齿 轮扭 转 减 振 器 飞 轮 1、 曲 轴 功 用 ： 把 活 塞 、 连 杆 传 来 的 气 体 力 转 变 为 转 矩 ，用 以 驱 动 汽 车 的 传 动 系 统 和 发 动 机 的 配 气 机 构 以及 其 他 辅 助 装 置 。 工 作 条 件

21、： 受 气 体 压 力 、 惯 性 力 、 惯 性 力 矩 。 承受 交 变 载 荷 的 冲 击 。 结 构 ： 曲 拐 ： 由 一 个 连 杆 轴 颈 和 它 两 端 曲 柄 及 主 轴 颈 构 成 。曲 轴 前 端连 杆 轴 颈 主 轴 颈 曲 轴 后 端平 衡 重 曲 拐曲 柄 臂 1、 曲 轴 材 料 ： 中 碳 钢 （ 汽 ） 、 合 金 铸 铁 （ 柴 ） 、 球 墨 铸 铁 。 分 类 ： 1、 整 体 式 （ 常 用 ） 。 各 单 元 曲 拐 锻 制 或 铸 造 成 一 个 整 体的 曲 轴 。 2、 组 合 式 （ 长 用 于 连 杆 大 头 为 整 体 式 的 小 型 汽

22、 油 机 和 以滚 动 轴 承 作 为 曲 轴 主 轴 承 的 发 动 机 上 ） 组 成 ： 1、 主 轴 颈 用 于 支 撑 曲 轴 。 2、 全 支 承 ： 曲 轴 的 主 轴 颈 数 比 气 缸 数 目 多 一 个 。 强 度 、 刚 度 好 ， 减 小 了 磨 损 ； 柴 油 机 和 大 部 分 汽 油 机 均 采 用 。非 全 支 承 ： 曲 轴 的 主 轴 颈 数 少 于 或 等 于 气 缸 数 。 载 荷 较 大 ，缩 短 了 曲 轴 的 总 长 度 。 2、 连 杆 轴 颈3、 曲 柄曲 轴 臂 ， 用 于连 接 主 轴 颈 和 连 杆轴 颈4、 平 衡 块平 衡 离 心 力

23、 偶减 轻 或 消 除 弯 曲变 形部 分 中 空 兼 作 油 道安 装 连 杆 大 头 中 空 连 杆 轴 径平 衡 重曲 柄 1、 曲 轴 5、 后 端 轴 ： 安 装 飞 轮 。 前 后 轴 端 都 设 有 防 漏 装 置 ： 挡 油 盘 、 回 油 螺 纹 、油 封 等 。 曲 轴 后 端 回 油 螺 纹 1、 曲 轴 6、 曲 轴 的 轴 向 限 位 通 常 是 通 过 在 曲 轴 的 前 部 、 中 部 或 后 部 安 装 止 推轴 承 来 实 现 的 （ 翻 边 轴 瓦 ） 。 主 轴 颈 止 推 垫 片止 推 垫 片连 杆 轴 颈主 轴 承 盖 2、 曲 拐 的 布 置 一 般

24、 规 律（ 1） 各 缸 的 作 功 间 隔 要 尽 量 均 衡 ， 以 使 发 动 机 运转 平 稳 。 （ 2） 连 续 作 功 的 两 缸 相 隔 尽 量 远 些 ， 最 好 是 在 发动 机 的 前 半 部 和 后 半 部 交 替 进 行 。 比 如 ： 四 缸 机 ： 1-3-4-2或 1-2-4-3 六 缸 机 ： 1-5-3-6-2-4；（ 3） V型 发 动 机 左 右 气 缸 尽 量 交 替 作 功 。 （ 4） 曲 拐 布 置 尽 可 能 对 称 、 均 匀 以 使 发 动 机 工 作平 衡 性 好 。 常 见 曲 轴 曲 拐 的 布 置 对 缸 数 为 i的 发 动 机

25、而 言 ， 其 发 火 顺 序 为 ：四 行 程 ： 720 /i 二 行 程 ： 360 /I 四 缸 四 行 程 发 动 机 的 发 火 顺 序 和 曲 拐 布 置 点 火 顺 序 ： 各 缸 完 成 同 名 行 程 的 次 序 。曲 轴 转 角（ 度 ） 一 缸 二 缸 三 缸 四 缸0 180180 360360 540540 720 排进压 排进压 排进压 排进压功 功 功功 四 缸 四 行 程 发 动 机 的 曲 拐 布 置 3、 飞 轮 功 用 ： 将 在 作 功 行 程 中 输 入 于 曲 轴 的 功 能 的 一 部 分 贮 存 起来 ， 用 以 在 其 他 行 程 中 克 服

26、 阻 力 ， 带 动 曲 柄 连 杆 机 构 越 过上 、 下 止 点 ， 保 证 曲 轴 的 旋 转 角 速 度 和 输 出 转 矩 尽 可 能 均匀 ， 并 使 发 动 机 有 可 能 克 服 短 时 间 的 超 载 荷 ， 同 时 将 发 动机 的 动 力 传 给 离 合 器 。 3、 飞 轮 飞 轮 构 造 飞 轮 边 缘 部 分 做的 厚 些 ， 可 以 增大 转 动 惯 量 。 齿 圈 在 发 动 机 起 动 时与 起 动 机 齿 轮 啮 合 ，带 动 曲 轴 旋 转 。 飞 轮 上 的 标 记 符 号标 记（ 1） 在 飞 轮 轮 缘 上 作 有 记 号 (刻 线 或 销 孔 )供 找压 缩 上 止 点 用 (四 缸 发 动 机 为 1缸 或 4缸 压 缩 上 止点 ； 六 缸 发 动 机 为 1缸 或 6缸 压 缩 上 止 点 )。（ 2） 当 飞 轮 上 的 记 号 与 外 壳 上 的 记 号 对 正 时 ，正 好 是 压 缩 上 止 点 。