曲臂连杆 课程设计图

缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
第二节 平面四杆机构的基本性质
想一想 练一练 请问摆动导杆机构、对心曲柄滑块机构以哪个构件为
原动件时，机构存在死点位置？
第三节 连杆机构的运动设计
平面四杆机构的设计，主要考虑给定的运动条件，确 定机构运动简图。有时为了使设计可靠、合理，还应考虑 几何条件和动力条件。
案例导入
问题：（1）各构件的长度如何才能保证实现相关的运动？ （2）该机构在工作时，出现卡死现象如何处理？
缝纫机踏板机构
第十章 连杆机构
1
平面四杆机构的基本形式及其应用
2
平面四杆机构的基本性质
4
连杆机构的运动设计
第一节 平面四杆机构的基本形式及 其应用
1 铰链四杆机构 2 曲柄滑块机构 3 案例分析 4 课堂练习
t1 t2
1 2
180 180
或 180 K 1 K 1
第二节 平面四杆机构的基本性质
极位夹角为： 180 K 1
K 1
讨论：a、θ>0º→K>1→此时机构具有急回特性，θ↑ → K↑ →急
回特性越显著。 b、θ=0º→K=1，此时机构无急回特性。
第二节 平面四杆机构的基本性质
想一想 练一练 试确定下列不同机构以曲柄为原动件时的极限位置？
曲柄：若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。 摇杆：只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。 （4）连杆：不直接与机架相连的构件。
第一节 平面四杆机构的基本形式及 其应用
铰链四杆机构按是否存在曲柄可分为三类： 1、曲柄摇杆机构
（1）概念：铰链四杆机构的两个连架杆中，若一个是 曲柄，另一个是摇杆，则称为曲柄摇杆机构。
复习：平面机构的概念

3、气缸体磨损的检修
1、气缸体变形的检修——测平面度
1、气缸体变形的检修——测平面度 最大翘曲变形0.05mm
55mm＋0.01m ＝55.010mm
55.5mm＋0.45mm＝55.950mm
3、气缸体磨损的检修——计算圆柱度、圆度
想一想？ 测量发动机气缸的磨
损量我们用千分尺能做到 吗？不能做到我们要用 什么方法才能做到呢？
（2）实物认知பைடு நூலகம்
气缸垫
气缸盖
气缸体
油道和水道 曲轴箱
气缸
油底壳
、活塞连杆组： （1）组成 由活塞、活塞环、活塞销和连杆 （2）实物认知
气环
油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦 连杆盖
、曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等
皮带轮
正时齿轮
飞轮
起动爪
曲轴
主轴瓦
飞轮螺栓
（二）功用：
作功冲程： 将燃料燃烧时产生的热能 转变为活塞往复运动的机 械能，再转变为曲轴旋转 运动而对外输出动力
4）干式缸套和湿式缸套汽缸套.MPG
名称
特点
干缸套
外壁不直接与冷却水接触。
1） 2） 3）
湿缸套
外壁直接与冷却水接触。
1） 2） 3） 4）
示意图
性能 如何？
4）干缸套和湿缸套汽缸套.MPG
名称
特点
干缸套
外壁不直接与冷却水接触。
1）壁厚较薄（1mm～ 3mm）； 2） 与刚体承孔过盈配合；
3） 不易漏水漏气。
由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。
气缸盖 气缸体
气缸垫 油道和水道
曲轴箱
气缸
油底壳
1、 气缸体汽缸体.MPG （1）结构： 气缸体和上曲轴箱常铸成一体。 气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴 箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋， 冷却水套和润滑油道等。

(2) V型
气缸排成两列，左右两列 气缸中心线的夹角γ＜180°， 称为V型发动机，V型发动机 与直列发动机相比，缩短了机 体长度和高度，增加了气缸体 的刚度，减轻了发动机的重量， 但加大了发动机的宽度，且形 状较复杂，加工困难，一般用 于8缸以上的发动机，6缸发动 机也有采用这种形式的气缸体。
缩短了机体的长度和高度， 增加了刚度，减轻了发动 机的重量；形状复杂，加 工困难。八缸以上发动机 使用
磨损均匀
连杆
➢ “全浮式”安装，当发动机工作时，活塞销、连杆小头和 活塞销座都有相对运动，这样，活塞销能在连杆衬套和活 塞销座中自由摆动，使磨损均匀。为了防止全浮式活塞销 轴向窜动刮伤气缸壁，在活塞销两端装有档圈，进行轴向 定位。由于活塞是铝活塞，而活塞销采用钢材料，铝比钢 热膨胀量大。为了保证高温工作时活塞销与活塞销座孔为 过渡配合。装配时，先把铝活塞加热到一定程度，然后再 把活塞销装入，这种安装方式应用较广泛。
气缸套视频
❖ ..\气缸.MPG
2. 曲轴箱
气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲箱 曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱： 上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来贮存润 滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。 油底壳受力很小，一般采用薄钢板冲压而成，其形 状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳 内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。 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 的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止 润滑油泄漏。
(3) 对置式
气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面 上，即左右两列气缸中心线的夹角 γ＝180°， 称为对置式。它的特点是高度小，总体布置方 便，有利于风冷。这种气缸应用较少。

盆形燃烧室 半球形燃烧室
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火花塞布置在燃 烧室中央，火焰 行程短，燃烧速 率高；充气效率 高。
富康、桑塔纳、 夏利等轿车。
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优点：结构简单、紧凑、 散热面积小，热损失 小，在压缩终了时能 形成挤气涡流，进气 阻力小。
缺点：但火焰的传播距 离较长，存在着较大 的激冷面积，对HC排 放不利。
恒范钢片式活塞的结 构特点就是这样的，由 于恒范钢为含镍33%～ 36%的低碳铁镍合金， 其膨胀系数仅为铝合金 的1/10，而销座通过恒 范钢片与裙部相连，牵 制了裙部的热膨胀变形 量。
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6、活塞在工作时的保护措施
（1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。
的旋转速度又很高，活塞往复运动的线
速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧
废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐
蚀作用，并且润滑困难。可见，曲柄连
杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受
高温、高压、高速和化学腐蚀作用。
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6
气缸体的检测与维修
一、气缸体的构造 二、气缸盖和气缸衬垫 三、油底壳 四、气缸体的检查与维修
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二 活塞环
汽环——密封和导 热；
油环——布油和刮 油的作用，下行时刮 除汽缸壁上多余的机 油，上行时在汽缸壁 上铺涂一层均匀的油 膜。还能起到封汽的 辅助作用。
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工作条件
活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的 条件下工作，尤其是第一道环最为困难。活塞环工 作时受到汽缸中高温高压燃汽的作用，温度很高(特 别是第一道环温度可高达600K)，活塞环在汽缸内 随活塞一起作高速运动，加上高温下机油可能变质， 使环的润滑条件变坏，难以保证良好的润滑，因而 磨损严重。

可靠性原则
确保曲柄连杆机构在各种工况下都能稳定、 可靠地工作。
经济性原则
在满足功能和效率的前提下，尽可能降低曲 柄连杆机构的设计和制造成本。
曲柄连杆机构的优化方法
数学建模
建立曲柄连杆机构的数学模型，以便进行数 值分析和优化设计。
拓扑优化
改变曲柄连杆机构的内部结构，以实现更好 的刚度和强度。
尺寸优化
2023-2026
END
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
REPORTING
按连杆数目分类
三杆曲柄连杆机构
包括一个曲柄、一个连杆和一根轴。 这种机构结构简单，常用于一些简单 的机械装置中。
四杆曲柄连杆机构
由四个构件组成，包括一个曲柄、一 个连杆、一根轴和一根导杆。这种机 构在汽车等复杂机械中应用广泛，可 以实现复杂的运动轨迹。
按曲轴的形式分类
直列式曲柄连杆机构
曲轴的各曲拐按直线排列，这种机构结构紧凑，适用于小缸径发动机。
对易损件如轴承、密封圈等进行定期更换 。
对曲柄连杆机构的参数进行定期检查和调 整，确保机构运行正常。
PART 05
曲柄连杆机构的发展趋势 与展望
曲柄连杆机构的新材料、新工艺、新技术
总结词
介绍曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面的创新和突破，以及这些创新对机构性能和 效率的影响。
详细描述
随着科技的不断发展，曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面也在不断创新和突破。例 如，采用高强度轻质材料可以减小机构的质量和惯性，提高其动态响应性能；采用先进 的表面处理技术可以提高机构的耐磨性和耐腐蚀性，延长其使用寿命；采用智能传感器
观察法
观察曲柄连杆机构的外观和运行状况 ，判断是否存在故障。

这两个条件必须同时满足，否则机构中不存在 整转副，无论取哪个构件作机架都只能得到双摇 杆机构。
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另外，具有整转副的铰链四杆机构是否存 在曲柄，还应根据选择何杆为机架来判断。 (1) 取最短杆为机架时，机架上有两个整转副， 故得双曲柄机构。
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(2) 取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一 个整转副，故得曲柄摇杆机构。
共线。此时杆１与杆２的夹角β的变化范围为也是 0o ～360 0
杆３为摇杆，它与相邻两杆的夹角ψ 、γ 的 变化范围小于360°。
显然，Ａ、Ｂ为整转副， Ｃ、Ｄ不是整转副。
为了实现曲柄 １整周回转，AB杆 必须顺利通过与连 杆共线的两个位置 AB′和AB″。
15
当杆１处于AB′位置时，形成三角形 ACD 。
摇杆自C2D摆回至C1D是其空回行程，这时 Ｃ点的平均速度是v2=C1C2 ／t2，显然v1 < v2 ， 它表明摇杆具有急 回运动的特性。牛 头刨床、往复式输 送机等机械就利用 这种急回特性来缩 短非生产时间，提 高生产率。
4
急回运动特性可用行程速度变化系数（也称 行程速比系数）K 表示。
v2
பைடு நூலகம்
C1C2/t2
根据三角形任意两边之和必大于(极限情况下等于)
第三边的定理可得
l4≤(l2 －l1)＋l3
l3≤(l2 －l1)＋l4
即 l1＋l4≤l2＋l3 （2-4） l1＋l3≤l2＋l4 （2-5）
当杆１处于AB″位置
时，形成三角形ACD 。
可得
l1 ＋ l2 ≤l4 ＋ l3
（2-6）
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将式(2-4)、(2-5)、(2-6)两两相加
l1＋l4≤l2＋l3
（2-4）

20
曲 轴 飞 轮 组
.
21
整体式曲轴
1－前端轴 2－主轴颈 3－曲轴 4－曲柄
5－平衡重 6－后凸缘盘
.
22
组合式曲轴
1-起动爪 2-皮带盘 3-前端轴 4-滚动轴承 5-连接螺钉 6-曲柄 7-飞轮齿圈 8-飞轮 9-后端凸缘 10-挡油环 11-定位螺钉 12-油管 13-锁片
.
23
扭转减振器
3－油环
4－活塞
5－卡环
6－活塞销
7－衬套
8－连杆
9－连杆盖
10－锁垫
12－连杆
13－定位套筒
.
9
活塞连杆组的功用
活塞连杆组的功用是与气缸套、气缸盖
一起组成燃烧室；承受燃气压力，并把它 传递给连杆，由活塞环密封气缸，防止缸 内气体泄漏入曲轴箱和曲轴箱内机油窜入 燃烧室；传递热量，将活塞顶部接受的热 量通过气缸壁传给介质，连杆用来连接活 塞和曲轴，传递动力，把活塞的直线往复 运动转变为曲轴的旋转运动。
540°～720° 660° 720°
第一缸 作功 排气 进气 压缩
第二缸 排气 进气
压缩
作功 排气
.
第三缸 进气 压缩
作功
排气 进气
第四缸 作功 排气
进气
压缩 作功
第五缸 压缩 作功
排气
进气 压缩
第六缸 进气 压缩 作功 排气
7
V型八缸发动机的曲拐布置图
.
8
活塞连杆组
1、11－连杆螺栓
2－气环
.
18
曲轴飞轮组
1、曲轴－将连杆传来的气体压力转变为 扭矩，并驱动配气机构等各辅助装置。
2、飞轮－储存作功行程的部分能量，带 动曲柄连杆机构越过止点，克服非作功行 程的阻力和短暂的超负荷。