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活塞连杆机构

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第章三维设计 (3)
.1绘制活塞 (3)
.2 绘制连杆............................................................................. .8 .2 绘制连杆底盖....................................................................... .8 .2 绘制曲柄轴.......................................................................... .8 第章活塞连杆机构的装配.. (10)
.1创建基准面和基准轴 (10)
.2装配过程 (10)
绘制活塞
(1).文件—新建—零件(子类型实体) —输入名字PRT0001,取消使用缺省模版—选择mm单位的模版。

(2).创建活塞设计参数
工具—参数—输入参数如下图所示：
(3).在工具的关系菜单中添加活塞的参数关系式。

活塞高 H =1.5D
活塞环带高度 HB=0.176H
活塞销座高 HA=0.66H
活塞销座内径 DA=0.33D
(4).绘制步骤
①. 单击，选取平面RIGHT，同时按住Ctrl选取平面FRONT，单击确定，生成基准轴A1。

②.单击，选取RIGHT为草绘平面，FRONT为参考平面，绘制图截面。

③.绘制一个直径为D的同心圆，单击，进行总长为H的单向拉伸。

④.创建基准面DTM1，平行于TOP面，距离D/2。

单击，选取DTM1为草绘平面，RIGHT为参考平面，选取圆柱端面作为参
照，绘制图所示的截面。

单击，进行总长为0.125D的单向拉伸，选择去除材料，确定。

然后单击，以TOP面为镜像平面，进行镜像。

⑤.单击，选取DTM1为草绘平面，RIGHT为参考平面，选取之前所画轮廓为
参照绘制直径为DA的同心圆，单击，进行总长为D的单向拉伸，选择去除材料。

⑥.单击选取工件进行抽壳,壁厚0.125D。

⑦.单击，选取FRONT为草绘平面，RIGHT为参考平面，选取圆周作为参照，绘制图所示的截面。

单击，选取所绘截面，以基准轴A1为圆心，进行旋转，选取去除材料。

⑧. 在模型树中选取刚才绘制的，然后在工具栏中选取，
选择方向阵列,选取轴A1，数量3，距离8.925，进行阵列。

⑨．创建基准面DTM2，平行于RIGHT面，距离为H。

单击，选取DTM2为草绘平面，绘制宽度为0.44D的长方体，单击，进行单向拉伸，选择去除材料。

⑩．通过倒圆角命令对活塞内壁进行倒角,半径为2
绘制连杆
(1).文件—新建—零件(子类型实体) —输入名字PRT0002,取消使用缺省模版—选择mm单位的模版。

(2).创建连杆设计参数
工具—参数—输入参数如下图所示：
(3).在工具的关系菜单中添加活塞的参数关系式。

连杆小头内径 DAMIN=0.33*D
连杆小头外径 DAMAX=1.27*DAMIN
连杆大头内径 DBMIN=2.4DAMIN
连杆大头外径 DBMAX=1.45DBMAX
连杆小头宽 K1=1.9*DAMIN
连杆大头宽 K2=3.78*DAMIN
(4).绘制步骤
①. 单击，选取平面RIGHT，同时按住Ctrl选取平面FRONT，单击确定，生成基准轴A1。

②.单击，选取RIGHT为草绘平面，FRONT为参考平面，绘制下图截面。

单击，进行厚度为46的双向拉伸。

③.选择倒圆角命令，小头和大头颈部的圆角半径分别为0.6DAMAX和0.6DBMAX，
边缘倒角半径为8。

④.单击，选择大小头外圆分别创建轴A_2和A_3，然后单击，选择A_2
和A_3分别打孔，大小分别为DAMIN和DBMIN。

⑤.选取TOP面，单击，绘制如下草图进行单项拉伸，拉伸高度为80，单击
选取拉伸项以FRONT面进行镜像。

⑥.单击，选择拉伸项外圆创建轴A_6和A_7，然后单击，选择A_6和
A_7分别打孔，直径为12。

绘制连杆底盖
(1).文件—新建—零件(子类型实体) —输入名字PRT0003,取消使用缺省模版—选择mm单位的模版。

(2).创建活塞设计参数
工具—参数—输入参数如下图所示：
(3).在工具的关系菜单中添加活塞的参数关系式。

大头内径 DBMIN=2.4*0.33*D
大头外径 DBMAX=1.45*2.4*0.33*D
(4).绘制步骤
①. 单击，选取平面RIGHT，同时按住Ctrl选取平面FRONT，单击确定，生成基准轴A1。

②.单击，选取RIGHT为草绘平面， TOP为参考平面，绘制下图截面。

单击，进行厚度为46的双向拉伸。

③.选择倒圆角命令，边缘倒角半径为8。

④.选取TOP面，单击，绘制如下草图进行单项拉伸，拉伸高度为80，单击
选取拉伸项以FRONT面进行镜像。

⑤.单击，选择拉伸项外圆创建轴A_6和A_7，然后单击，选择A_6和
A_7分别打孔，直径为12。

绘制曲柄
(1).文件—新建—零件(子类型实体) —输入名字PRT0004,取消使用缺省模版—选择mm单位的模版。

(2).创建连杆设计参数
工具—参数—输入参数如下图所示：
(3).在工具的关系菜单中添加活塞的参数关系式。

活塞小圆外半径 DQB=(DQA+10)/2
活塞大圆内径 DWA=DQA/1.2*1.5
活塞大圆外半径 DWB=(DWA+10)/2
轴线高 H=DQA/1.2*1.25
挡板厚度 TA=T/0.875*0.3125
轴厚 TB=T/0.875*2.125
(4).绘制步骤
①⒆单击，选取RIGHT为草绘平面， TOP为参考平面，绘制直径为83.16的圆，单击，进行厚度为46的双向拉伸。

②.创建基准面DTM1，平行于RIGHT面，距离为23。

③.单击，选取DTM1为草绘平面， TOP为参考平面，绘制下图截面，单击，进行厚度为TA的单向拉伸。

④.创建基准面DTM2，平行于RIGHT面，距离为23+TA。

⑤.单击，选取DTM2为草绘平面， TOP为参考平面，以大圆外圆为参照绘制同心圆，直径为DWB，单击，进行厚度为TB的单向拉伸。

⑥.单击，对之前进行的拉伸2和拉伸3以RIGHT面为对称平面进行镜像。

3.1装配过程
(1).单击装配按钮，选择活塞打开。

再单击装配按钮，选择连杆打开。

选择圆柱连接，打开放置，轴对齐和平移参数如图所示：
(2).再单击装配按钮，选择曲柄轴和连杆底座打开。

选择常规和销钉连接，进行同上的设置，完成装配。

(3).完成蜗轮蜗杆的装配如图3-6所示：。

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第一节 活塞、连杆的运动及其作用力

第一节 活塞、连杆的运动及其作用力

x′1=ω*sin* R
x′2= (2ω)sin2 *λR /4
=0°(上止点)或=180°(下止点),x′ =0， 最大速度x′max出现在α＜90°的某一位置
3 活塞的加速度 X″≈ω2cos *R + (2ω) 2cos2 *λR /4 X″＝ x″1＋x″2 x″ 1=ω2cos *R ，是一次曲柄的向心加速 度在气缸中心线的投影 x″2= (2ω) 2cos2 *λR /4，是二次曲柄 的向心加速度在气缸中心线的投影 α=0°时, x″max=Rω2 (1+λ),方向向下， 最大 α=180°时, x″= -Rω2(1-λ)，方向向上 α＜90°或α＞270°的某个位置x″ =0(此 时活塞速度最大)
α=0°时,x=0(即活塞在上止点)
α=180°时,x=2R=S(即活塞在下止点)
R 2
α=90°或270°时,x=R+ ＞R ，即活塞不 在行程ห้องสมุดไป่ตู้央，而在α90°或 α270°的某一 位置时X＝R
2活塞的速度
X′≈ω*sin *R + (2ω)sin2 *λR /4
x′=x′1+x′2
第六章 柴油机及推进轴系的振动
船舶推进轴系产生： （1）扭转振动 （2）纵向振动 （3）回旋(横向)振动 振动危害： （1）机件磨损增加或损坏 （2）降低柴油机经济性和可靠性 （3）引起船体水平、垂向振动（对底脚螺栓、 贯穿螺栓影响大，对气缸盖影响小） （4）影响船员工作条件，损害船员健康
第一节
活塞、连杆的运动及其作用力
五、曲轴回转不均匀度 1.定义：曲轴回转最大角速度与最小角速 度之差与平均角速度之比 2.原因：动力输出不均（四冲程机相对大） 3.影响因素： （1）气缸数 多则不均匀度小 （2）飞轮 小则不均匀度大 （3）柴油机行程 长超长则不均匀度大 （4）负荷不均、封缸运行 、单缸熄火、 爆压过高、风浪天航行导致不均匀度增 大
曲柄连杆机构运动学

曲柄连杆机构运动学

曲柄连杆机构的所有运动零件可分为三组： （1）沿气缸轴线作直线往复运动
（2）均匀转动的曲拐
（3）平面运动的连杆组
10
2. 连杆的质量换算
二质量系统
三质量系统
11
二质量系统
m1 ml (l l ) / l m2 ml l / l
等效原则： •质量相等 •质心重合 •转动惯量相等
12
5
4.1.2 曲柄连杆机构受力分析
一、气体作用力
二、惯性力
三、零件的受力分析
6
一、气体作用力
1、气体作用力
pg
Fg
D2
4
( pg p )
'
p′
f g pg p'
7
2、缸内压力
8
二、惯性力

曲柄连杆机构的运动及质量换算
往复惯性力 旋转惯性力
9
1.曲柄连杆机构的运动
3.往复质量和往复惯性力 （1）往复运动质量
mj mp m1
（2）往复惯性力
mj r2 cos cos 2 Fj mj x
a
13
4. 旋转质量与惯性力
（1）旋转质量
mr mc m2
mc (1/ r)mi ri
（2）离心力
Fr mr r
' 1
法向力：
F F1 cos
F cos( ) Fn F cos( ) cos
' 1
17
4、发动机的转矩
Fr sin( ) T F r t cos
18
5、倾覆力矩
Tk Fc h T
r sin( ) sin
活塞连杆组说课稿

活塞连杆组说课稿

《活塞连杆组》说课稿尊敬的各位评委老师：你们好！今天我说课的内容是高教版《汽车发动机构造与维修》第2章第一节曲柄连杆机构的构造和工作原理中的相关知识点，下面我将从六个方面对本课的设计进行说明：一、教材分析《汽车发动机构造与维修》是汽车运用与维修专业专业课。

本节内容是在认识了曲柄连杆机构机体组后，所要认识的曲柄连杆机构的第二个组成部分。

在此之前学生已经具备了一定的专业基础知识，通过本节课的学习，能够为学生日后诊断与排除曲柄连杆机构的故障奠定坚实的基础，具有承前启后的作用。

二、教学目标1、教学目标的确定根据本节内容，依据教学大纲的要求确定本节课教学目标为：（1）能够正确描述活塞连杆组的组成、构造和装配关系；（2）掌握各组成部分的功用2、教学重难点的确定本节内容从概念的建立到实体的观摩和知识的运用都很重要，因此必须对知识的掌握熟练到位。

重点：（1）活塞的变形及采取的相应措施；（2）活塞环的泵油作用及危害；难点：偏置销座的作用及原理。

关键点：激发学生的学习热情。

三、教法与学法1、教学方法①新旧知识串联法结合当前课程中的某些教学内容，将学生以前已经学过的知识串联起来，加深学生对已学过知识的记忆。

②联系生活法让学生养成在生活中观察身边东西的习惯，平时看起来很普通的东西，也许可以帮助他们对新知识的理解，提高学生的学习效率，同时也可以吸引学生们的注意力，利于课堂管理。

③分组讨论法在老师的指导下，把学生分成几个小组，实行分组讨论，让学生各抒己见，通过讨论和辩论让学生巩固学到的知识。

○4直观演示法在课堂上，通过演示视频、图片、以及各种实物使学生对要学的东西有个直观上的认识。

2、学习方法①主动学习法举出例子，提出问题，让学生在获得感性认识的同时，老师层层深入，启发学生思维，主动探索知识。

②反馈补救法在练习中，注意观察学生对学习的反馈情况，以实现“培优扶差，满足不同”。

四、教学过程（一）课堂结构：1、复习提问：（2分钟）通过复习提问既可考察学生对以前知识的掌握情况，又能为本节课的新内容埋下伏笔。

汽车构造(曲柄连杆机构)

汽车构造(曲柄连杆机构)


裙部表面的保护
1）镀锡
油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨合作用。
2）涂石墨(柴油机） 易脆断可加速磨合，自润滑。 3）表面粗糙化 有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存
机油润滑。
（4）活塞裙部形状
销座方向
裙部受侧压力的作用， 导致活塞发生变形 工作时向里变形
工作时，活塞受热膨胀，由于销座方向的金属材料较多， 所以膨胀量较大。所以在生产时先将活塞制成椭圆形， 短轴在销座轴方向。
制造时 变形后
开槽活塞（汽油机）
二、活塞环
（一）气环
1.作用： （1）密封：防止气缸内的气体窜入油底壳； （2） 传热：将活塞头部的热量传给气缸壁； （3）辅助刮油、布油。
活塞环安装三隙
侧隙
背隙
端隙
气环的密封
气环的泵油作用
气环的泵油作用
气环断面形状：
（2）刮油油片环（轴普向通衬环环组径合向环衬）环
3、原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用 在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使 活塞倾斜，裙部下端提前换向。而活塞在越过 上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触 处为支点，顶部向左转（不是平移），完成换 向。
（四）连杆
功用： 将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动
为曲轴的旋转运动。 组成：
二、气缸盖
功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷
很大。 材料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。
气缸盖的分解图
捷达轿车气缸盖总成
二、燃烧室
（三）气缸垫
1、功用：安装在气缸盖 和气缸体之间，保证 气缸盖与气缸体接触 面的密封，防止漏气、 漏水和漏油。
Pc