c曲柄连杆机构学习教案

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1、会计学1c曲柄连杆机构曲柄连杆机构第1页/共75页5 、往复惯性力和离心力、往复惯性力和离心力 （1）往复惯性力与活塞、活塞销、连杆小头质量及曲轴转速有关； （2）离心力与曲柄半径、旋转部分质量及曲轴转速有关。第2页/共75页二、机体组二、机体组 1 、机体组的功用及组成、机体组的功用及组成 主要由机体、气缸盖罩、气缸盖、油底壳、主轴承盖等组成。 机体组是曲柄连杆机构、配气机构和其他各系的装配基体。第3页/共75页2 、机体结构、机体结构 （1）曲轴箱与气缸体的结构形式 a 平底式（一般式） b 龙门式 c 隧道式第4页/共75页（2）气缸排列形式 单列式、V型、对置式第5页/共75页（3）气

2、缸套形式 无缸套、干缸套、湿缸套第6页/共75页第7页/共75页第8页/共75页3、气缸盖、气缸盖（1） 作用及组成作用及组成 封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。 对顶置式发动机，一般应有进排气门座、气门导管、冷却水套、火花塞或喷油泵安装孔等。第9页/共75页第10页/共75页（2） 气缸盖的结构形式气缸盖的结构形式 单体气缸盖：只覆盖一个气缸 块状气缸盖：覆盖两个以上气缸 整体气缸盖：覆盖所有的一列气缸第11页/共75页（3） 燃烧室种类燃烧室种类 对燃烧室的要求： a 结构尽可能紧凑，冷却面积小； b 压缩终了气体具有一定涡流运动； c 增大进气门面积。燃烧室种类： 楔形：

3、充气效率高，燃烧速度快，动力性和经济性好，但工作粗暴。 倒盆形：结构简单，进气阻力大。 半球形：充气效率高，散热损失小。 蓬形：与半球形相仿，高速性好。 多球形：结构紧凑，气道平直，可产生挤气涡流。第12页/共75页第13页/共75页（4） 气缸盖冷却气缸盖冷却 气缸盖的冷却水套与气缸体相通，利用循环水冷却燃烧室等高温部分。4、气缸衬垫、气缸衬垫 保持气缸密封不漏气，保证机体流向气缸盖的冷却液和机油不泄漏。 （1）工作条件工作条件：高温、高压、一定的腐蚀。 （2）要求：要求：足够强度；耐热耐腐蚀；具有一定弹性；拆装方便。 （3）种类种类： a 金属石棉衬垫：使用最多 b 金属复合材料衬垫 c

4、全金属衬垫第14页/共75页第15页/共75页5、油底壳、油底壳 （1）作用作用：储存机油并封闭曲轴箱 （2）特点特点：a 局部做的较深； b 内设挡板； c 下设放油塞。第16页/共75页6、发动机支承、发动机支承 （1）形式形式：三点或四点支承 （2）特点特点：支承必须是弹性第17页/共75页第18页/共75页三、活塞连杆组三、活塞连杆组 活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等。 1、 活塞活塞 （1）作用作用：承受气体压力，并将其传给活塞销。 （2）工作条件工作条件：高温、高压、高速。 要求要求：质量小，具有一定强度和刚度；热膨胀系数小； 导热性好；耐磨。 （3）材料材料：广泛采用铝

5、合金第19页/共75页（4）构造构造：活塞包括顶部、头部和裙部第20页/共75页a 顶部 顶部形状与选用的燃烧室形式有关。第21页/共75页b 头部： 活塞环槽以上的部分。 作用：承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现密封；将活塞顶吸收的热量通过环传 到气缸壁。第22页/共75页第23页/共75页c 裙部： 油环槽下端面至活塞底面的部分，为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力。 由于活塞裙部在受热后会产生变形，因此，为保证活塞与气缸壁之间适当的间隙，活塞裙部在冷态下具有一定的形状。 另一方面，为减小裙部的热变形，可采取一些措施。第24页/共75页第25页/共75页在现代汽车发动机上广泛采

6、用半拖鞋式裙部或拖鞋式裙部的活塞。 优点：质量轻，比全裙式活塞轻1020，适应高速发动机减小往复惯性力的需要。裙部弹性好，可以减小活塞与气缸的配合间隙。能够避免与曲轴平衡重发生运动干涉。 第26页/共75页 为减少敲缸，活塞销座轴线向在作功行程中受侧压力的一面偏12mm。第27页/共75页 为减小活塞头部和顶部的热负荷，对活塞可进行油冷却。主要有自由喷射冷却、振荡冷却法和强制冷却法。第28页/共75页2、 活塞环活塞环 活塞环包括气环和油环。 活塞环的工作条件是高温、高压、高速和交变应力。 广泛应用的活塞环材料是合金铸铁。第29页/共75页（1）气环）气环 A 作用作用：密封和导热 B 密封原

7、理密封原理：在环的弹力和燃气压力的作用下，使燃气不能通过环与缸壁接触面及环与槽的接触面窜到曲轴箱。 第30页/共75页C 开口形状开口形状：直开口、阶梯形和斜开口第31页/共75页第32页/共75页D 断面形状：断面形状：第33页/共75页第34页/共75页矩形环矩形环，工艺和导热性好，但会产生泵油现象；第35页/共75页锥面环锥面环，磨合性好，但传热差；第36页/共75页扭曲环扭曲环，不泵油，易磨合，广泛应用；第37页/共75页梯形环梯形环，可将环槽中杂质挤出，用于柴油机；第38页/共75页桶面环桶面环，密封好，但工艺复杂；第39页/共75页顶岸环顶岸环，密封性好。第40页/共75页（2）

8、油环油环 A 作用：刮油 a）活塞下行）活塞下行 b）活塞上行）活塞上行第41页/共75页B 类型：槽孔式、槽孔撑簧式、钢带组合第42页/共75页第43页/共75页第44页/共75页（3）活塞环组合）活塞环组合 依各环的特点，从提高密封性、刮油能力和润滑性角度出发，可选择不同的组合方式。3、 活塞销活塞销 用于连接活塞和连杆小头，并将活塞承受的气体作用力传给连杆。 要有足够强度、刚度和耐磨性，质量要轻。 一般用低碳钢或低碳合金钢制造。 内孔形状有圆柱形、两段截锥形、组合形。第45页/共75页4、 连杆连杆（1）作用：）作用：将活塞承受的力传给曲轴。（2）受力）受力：承受压缩、拉伸和弯曲等的交变

9、载荷，要求足够强度、刚度，质量小。 一般用中碳钢或合金钢模锻而成。（3）构造）构造：一般包括连杆衬套、连杆小头、杆身、连杆大头、连杆轴瓦、连杆盖和螺栓组成。第46页/共75页A 连杆小头连杆小头 与活塞销连接，有全浮和半浮两种连接方式。第47页/共75页第48页/共75页B 杆身杆身 做成工字形，有些加工有油道。第49页/共75页C 连杆大头连杆大头 与曲轴的曲柄销连接。 第50页/共75页 一般做成剖分式的：平切口和斜切口。 两种切口方式有不同的定位。第51页/共75页D 连杆轴瓦连杆轴瓦 是装在连杆大头的分成两半的滑动轴承。一般厚13mm。 轴瓦背面冲出凸台，以防止轴向移动或转动。 有些内

10、表面加工油槽。第52页/共75页E V型发动机连杆型发动机连杆 左右两列气缸连杆支于同一个曲柄销上。 a 并列连杆式并列连杆式：可通用，活塞运动规律相同，但增加发动机长度； b 主副连杆式主副连杆式：不能互换，运动规律及受力不同。 c 叉形连杆叉形连杆：运动规律相同，但刚度不高，工艺复杂。第53页/共75页四、曲轴飞轮组四、曲轴飞轮组 主要由曲轴和飞轮及其他不同作用的零件和附件组成。第54页/共75页1、 曲轴曲轴 （1）作用、工作条件和材料 作用：曲轴承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线的力矩。 工作条件：承受周期性的弯曲和扭转载荷。 材料：一般用中碳钢或中碳合金钢模锻。（2） 构造 曲

11、轴由曲柄销、曲柄臂及主轴颈构成的单元曲拐组成。 第55页/共75页 A 、按曲拐连接方式：整体式和组合式 第56页/共75页第57页/共75页B 、按支承方式：全支承和非全支承第58页/共75页（3）润滑性：对实心结构，其润滑靠内部油道，对空心，靠其中油管。第59页/共75页（4）发动机工作顺序和曲拐的布置 在选择发动机工作顺序时，应注意以下几点： 1) 应该使接连作功的两个气缸相距尽可能的远，以减轻主轴承载荷和避免在进气行程中发生抢气现象。 2) 各气缸发火的间隔时间应该相同。发火间隔时间若以曲轴转角计则称发火间隔角。在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次。对于气缸数

12、为 i 的四冲程发动机，其发火间隔角应为720/i，即曲轴每转720/i 时，就有一缸发火作功，以保证发动机运转平稳。 3) V型发动机左右两列气缸应交替发火。 第60页/共75页第61页/共75页第62页/共75页发动机曲拐的相对位置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序。第63页/共75页第64页/共75页第65页/共75页（5） 曲轴的密封性 A、曲轴前端：借甩油盘和橡胶油封密封。 第66页/共75页B、曲轴后端：有多种形式。第67页/共75页2、 曲轴扭转减震器曲轴扭转减震器 在发动机前端装扭转减震器衰减曲轴扭矩。（1） 橡胶扭转减震器（2）硅油扭转减震器（3）硅油橡胶扭转减震器第68页/共75页第69页/共75页3、 飞轮飞轮 用于储存发动机的能量。 要求转动惯量尽量大。 是离合器的主动件。 有用于起动的飞轮齿圈。 飞轮上刻有上止点记号。第70页/共75页4、 曲轴的止推轴承曲轴的止推轴承 用于保证曲轴的轴向定位。 （1）翻边轴瓦 第71页/共75页（2）半圆环止推片 第72页/共75页（3）止推轴承环第73页/共75页5、平衡机构、平衡机构 用来平衡发动机不平衡的离心力和力矩、往复惯性力及力矩。 对旋转惯性力的平衡采用安装在曲柄延长线上的平衡重来平衡，而对往复惯性力和力矩的平衡则需要专门的平衡机构。第74页/共75页