曲柄连杆机构课件gai

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2.机体组及曲柄连杆机构

加之工作室制作

一、概述 .............................................................................................................................................................................. 2

二、机体组 .......................................................................................................................................................................... 2

三、活塞连杆组 .................................................................................................................................................................. 4

四、曲轴飞轮组 .................................................................................................................................................................. 9 加之工作室制作

一、概述

1功用：作功冲程：热能——往复机械能——曲轴旋转

其他冲程：曲轴旋转运动——活塞往复运动（依靠曲轴与飞轮惯性）

2组成：1.机体组气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫——不动件（图2-2）P41

第二章曲柄连杆机构

第一节

概述

1. 曲柄连杆机构是往复活塞式发动机的重要工作机构。其功用是将燃料燃烧后作用在活塞顶上的气体膨胀压力转变为推动曲轴旋转的转矩，向工作机械输出机械能。

2. 曲柄连杆机构的零部件主要有以下三部分组成：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

第二节机体组

1. 机体组主要由气缸体、气缸盖、曲轴箱、油底壳和气缸垫等组成，它的作用是发动机各机构、各系统的装载基体。

（一）气缸体

1. 汽缸体上半部分有一个

或若干个为活塞在其中运动导向的圆形空腔，称为气缸；下半部为支撑曲轴的曲轴箱。

2. 水冷式发动机气缸体中，布置有许多的水套，通过冷却液在其中循环流动，逮走由活塞，活塞环传给气缸，再传给冷却液的大量热量，从而保证发动机连续工作的正常温度。

3. 气缸体材料要有足够的强度和刚度，导热性、耐磨性要好，质量要轻，同时从气缸体的加工工艺上也应采取措施满足发动机的要求。

4. 气缸体根据汽车发动机不同的要求，结构形式也不同，主要分为三种：

① 一般是气缸体：特点是高度低，重量轻，便于机械

加工。

② 龙门式气缸体：刚度和强度较好，与油底壳的安装配合简单，缺点是重量较大工艺性较差。

③ 隧道式气缸体：结构刚度最好，但比较笨重。

5. 汽车发动机气缸套有干式和湿式两种：

① 干式气缸套：此种气缸套与气缸孔配合紧密，不易漏水、漏气，但此种缸套的冷却效果较差。

② 湿式气缸套：此种气缸套铸造方便，易拆卸更换，冷却效果较好；但是气缸体刚度较差，容易漏水、漏气。多用于汽车柴油机上。

③ 轿车发动机大多采用刚度高的不镶缸套或镶干式缸套的形式。

④ 发动机气缸排列形式基本上有单列式和双列式。

6. 双列式发动机左右两列气缸中心线的夹角γ＜180°，为V形。其优点是大大缩短了发动机的长度，降低了发动机的高度，增加了气缸体的刚度，结构十分紧凑，重量轻，尺寸小，多用在大排量高功率的高级轿车上。缺点是形状复杂，加工较为困难，发动机的宽度有所增加。双列式发动机左右两列气缸中心线的夹角γ＝180°时为对置式。它的优点是高度更低，轿车整体布置更为方便，缺点是发动机的宽度大大增加。

第三节曲柄连杆机构

一、连杆组

1、连杆的作用、工作条件和要求

1）作用：把活塞或十字头与曲轴连杆连接起来，将活塞的往复运动变成曲轴的回转运动，并将活塞上所受的气体力和惯性力传递给曲轴。

是运动形式变换和力传递的枢纽。

2）工作条件

（1）运动复杂：小端-往复运动，大端-回转运动，杆身-摆动；

（2）受力复杂：受周期性变化气体力和活塞连杆惯性力作用，而且气体力具有冲击性，二冲程连杆始终受压，四冲程有时受压有时受拉（换气上止点前后）；杆身受到弯矩而弯曲变形；

（3）大小端与活塞销或十字头销、曲柄销产生摩擦和磨损，尤其是小端润滑条件差，易发生故障。

3）要求：足够的刚、强度和韧性-耐疲劳、抗冲击；轴承工作可靠，寿命长；连杆重量轻，长度不易过长（降低发动机高度），加工容易，拆装修理方便。

4）材料：

十字头式：优质碳素中碳钢35#、40#、45#

中高速筒状：合金结构钢40Cr、优质高强度合金钢35CrMo、42CrMo、18Cr2Ni4WA;

连杆螺栓:碳钢、合金钢，要求柔性好;

低速机:40#、40Cr；

中高速机：40Cr、35CrMoA、18Cr2Ni4WA；碳钢表面镀铜（非强载机）

二、连杆结构

1、连杆杆身

（1）圆柱形截面：用于大中型柴油机，其质量大、材料利用不合理。

（2）工字形截面[提高摆动平面的抗弯能力]：摆动平面内有较大的截面惯性矩，使其压杆的稳定性与其垂直平面相同，质量小，材料利用合理，适用于中高速柴油机。

2、连杆小端

小端是活塞销或十字头销的轴承，轴承座孔内压入锡青铜衬套（四冲程）或浇有轴承合金（二冲程）。

圆柱形、球形、阶梯形或锥形。

3、连杆大端和轴瓦

1）结构形式

（1）按轴承组与杆身连接方式：

A、船用大端

B、车用大端

船用大端式设有压缩比调整垫片，可调整连杆长度，从而调整压缩比。

（2）按轴承座与轴承盖结合面剖面形式：

A、平切口