新版-曲柄連桿機(jī)構(gòu)拆裝與調(diào)整

1、曲柄連桿機(jī)構(gòu)拆裝與調(diào)整曲柄連桿機(jī)構(gòu)拆裝與調(diào)整主要教學(xué)內(nèi)容：主要教學(xué)內(nèi)容：l1.機(jī)體組拆裝l2.活塞連桿組拆裝l3.曲軸飛輪組拆裝曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用：曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用：l（1）實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換。l（2）實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。l（3）驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)本身各輔助機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。 曲柄連桿機(jī)構(gòu)總體構(gòu)造曲柄連桿機(jī)構(gòu)總體構(gòu)造 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的基本組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)的基本組成 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作條件曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作條件 在高溫、高壓、高速、有化學(xué)腐蝕的條件下工作。曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)自身產(chǎn)生的作用力：曲柄連桿機(jī)構(gòu)自身產(chǎn)生的作用力：（1）氣體壓力（2）往復(fù)慣性力（3）離心力（4）摩擦力l曲柄

2、連桿機(jī)構(gòu)受到外部曲柄連桿機(jī)構(gòu)受到外部的作用力的作用力 汽車行駛中產(chǎn)生的沖擊力氣體壓力氣體壓力 FP活塞所受氣體壓力 T曲軸轉(zhuǎn)矩往復(fù)慣性力、離心力、摩擦力往復(fù)慣性力、離心力、摩擦力Fj往復(fù)慣性力 Fc離心力第一部分第一部分 機(jī)體組拆裝機(jī)體組拆裝 機(jī)體組的組成機(jī)體組的組成 機(jī)體組的功用機(jī)體組的功用 機(jī)體組是發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)主要零部件的裝配基體。一、氣缸體一、氣缸體1、氣缸體的結(jié)構(gòu)型式、氣缸體的結(jié)構(gòu)型式l水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱通常鑄成一體，稱為氣缸體-曲軸箱，簡(jiǎn)稱氣缸體。l風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和曲軸箱通常分開鑄造。 2、氣缸體的工作條件和性能要求、氣缸體的工作條件和性能要求l工

3、作條件：工作條件：受氣體熱負(fù)荷、運(yùn)動(dòng)慣性力、沖擊力、螺栓預(yù)緊力等。l性能要求：性能要求：具有足夠的強(qiáng)度和剛度，良好的耐熱性和耐蝕性。3、氣缸體的結(jié)構(gòu)形式、氣缸體的結(jié)構(gòu)形式按按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分油底殼安裝平面油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度在同一高度油底殼安裝平面油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心中心 氣缸體上曲軸氣缸體上曲軸的主軸承孔為的主軸承孔為整體式。整體式。 三種不同形式氣缸體結(jié)構(gòu)比較三種不同形式氣缸體結(jié)構(gòu)比較 名稱名稱性能性能應(yīng)用應(yīng)用 一般式一般式（平分式）（平分式）機(jī)體高度小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工拆卸

4、。剛度和強(qiáng)度差。492Q汽油機(jī)，90系列柴油機(jī)。龍門式龍門式強(qiáng)度和剛度較好。工藝性差、結(jié)構(gòu)笨重、加工困難。捷達(dá)轎車、富康轎車、桑塔納轎車隧道式隧道式結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好。難加工、工藝性差、曲軸拆卸不方便。負(fù)荷較大的柴油機(jī)上 。S195、135系列4、氣缸的排列型式、氣缸的排列型式 對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況 氣缸排列方式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較氣缸排列方式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較 對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)高度小，總體布置方便。轎車中應(yīng)用不多縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度，增加了剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；形狀復(fù)雜，加工困難。六缸以上發(fā)動(dòng)機(jī)使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大，應(yīng)用最多5、氣缸體材料l（1）灰鑄

5、鐵）灰鑄鐵用于水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用最多。l（2）球墨鑄鐵）球墨鑄鐵用于強(qiáng)化柴油機(jī)。l（3）鋁合金）鋁合金用于風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)或小型汽油機(jī)。二、氣缸與氣缸套二、氣缸與氣缸套 氣缸氣缸1、氣缸的功用、氣缸的功用l（1）組成氣缸容積和燃燒室。l（2）引導(dǎo)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。l（3）承受活塞的側(cè)壓力。l（4）散熱。2、對(duì)氣缸的要求、對(duì)氣缸的要求l（1）具有足夠的強(qiáng)度和剛度。l（2）良好的耐熱性和耐蝕性。l（3）高精度內(nèi)表面。3、氣缸的結(jié)構(gòu)形式、氣缸的結(jié)構(gòu)形式l（1）整體式：）整體式：氣缸直接鏜在氣缸體上。 l（2）鑲嵌式：）鑲嵌式：氣缸套鑲嵌到氣缸體內(nèi)。 無(wú)氣缸套 濕式缸套 普通干式缸套 可卸干式缸套 兩種

6、形式氣缸比較兩種形式氣缸比較 類型類型構(gòu)造構(gòu)造性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)整體式整體式氣缸直接鏜在氣缸體上強(qiáng)度和剛度好，能承受大負(fù)荷。成本高。鑲嵌式鑲嵌式用耐磨優(yōu)質(zhì)材料制成氣缸套，再裝到一般材料制成的氣缸體內(nèi)。降低了制造成本，便于修理和更換氣缸套，延長(zhǎng)了氣缸體的使用壽命。4、氣缸套、氣缸套氣缸套作用：氣缸套作用：?jiǎn)为?dú)鑄造、具有很好的耐磨性，可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命氣缸套結(jié)構(gòu)形式氣缸套結(jié)構(gòu)形式（1）干式缸套 缸套外表面不與冷卻水接觸 。（2）濕式缸套 缸套外表面與冷卻水直接接觸 。兩種形式氣缸套比較兩種形式氣缸套比較 氣缸套材料氣缸套材料鑄鐵 三、氣缸蓋三、氣缸蓋 1、氣缸蓋功用、氣缸蓋功用（1）與氣缸、活塞

7、等共同組成燃燒室。（2）密封。（3）支承、安裝發(fā)動(dòng)機(jī)部分零部件。2、氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式、氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式（1）整體式用于中小型發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)汽油機(jī)采用。（2）分體式用于缸徑較大的柴油機(jī)，部分汽油機(jī)。整體式氣缸蓋整體式氣缸蓋 分體式氣缸蓋分體式氣缸蓋 氣缸蓋的結(jié)構(gòu)氣缸蓋的結(jié)構(gòu) 氣缸蓋內(nèi)部也有冷卻水套，氣缸蓋上有氣缸蓋螺栓孔，冷卻水孔，進(jìn)、排氣門座孔，氣門導(dǎo)管孔，進(jìn)、排氣通道等。氣缸蓋是一個(gè)復(fù)雜的鑄件。3、氣缸蓋材料、氣缸蓋材料（1）灰鑄鐵或合金鑄鐵（2）鋁合金4、燃燒室形狀、燃燒室形狀 幾種形狀燃燒室比較幾種形狀燃燒室比較 名稱名稱 特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖應(yīng)用應(yīng)用半球形半球形結(jié)構(gòu)緊湊、火焰行程段、燃

8、燒速率高、熱損失小、熱效率高桑塔納夏利富康楔形楔形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、散熱面積小、熱損失少；火花塞置于燃燒室最高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng)切諾基盆形盆形工藝性好、成本低、進(jìn)排氣效果不如半球形燃燒室捷達(dá) 奧迪四、氣缸墊四、氣缸墊 1、氣缸墊的功用、氣缸墊的功用密封氣缸蓋與機(jī)體的結(jié)合面。2、要求、要求（1）有一定的彈性、延展性。（2）有足夠的強(qiáng)度。（3）耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)熱性好。3、氣缸墊的材料及結(jié)構(gòu)、氣缸墊的材料及結(jié)構(gòu)（1）金屬夾石棉（2）金屬骨架石棉墊（3）純金屬墊（4）耐熱密封膠五、氣缸蓋螺栓五、氣缸蓋螺栓1、功用、功用連接并緊固氣缸體與氣缸蓋。2、材料、材料合金調(diào)質(zhì)鋼（高強(qiáng)度螺栓）3、要求、要求（1）

9、分布均勻。（2）裝配時(shí)由中間向兩邊對(duì)稱交叉分23次擰緊，最后一次擰緊至規(guī)定扭矩。拆卸時(shí)按相反的順序。氣缸蓋螺栓六、油底殼六、油底殼 1、作用作用貯存機(jī)油、封閉曲軸箱。 2、材料、材料薄鋼板沖壓或鋁合金鑄造。 發(fā)動(dòng)機(jī)的支承發(fā)動(dòng)機(jī)的支承 各種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)支承各種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)支承 第二部分第二部分 活塞連桿組拆裝活塞連桿組拆裝 活塞連桿組的組成活塞連桿組的組成 活塞連桿組功用活塞連桿組功用l（1）將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。l（2）將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。l（3）將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩。一、活塞一、活塞 1、活塞的功用、活塞的功用l（1）與氣缸、氣缸蓋組成燃燒室。

10、l（2）承受氣體壓力，并通過(guò)活塞銷和連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)。2、活塞的工作條件、活塞的工作條件高溫、高壓、高速、散熱條件差、慣性力大。3、要求、要求l（1）剛度和強(qiáng)度應(yīng)足夠大，傳力可靠。l（2）導(dǎo)熱性能好，耐高壓、高溫、磨損。l（3）質(zhì)量較小，盡可能減少往復(fù)慣性力。4、活塞的材料、活塞的材料l（1）鋁合金質(zhì)量小，強(qiáng)度大，導(dǎo)熱性好。l（2）灰鑄鐵承壓能力強(qiáng)。少數(shù)高強(qiáng)度柴油機(jī)采用。5、活塞的結(jié)構(gòu)、活塞的結(jié)構(gòu) 活塞頂部：活塞頂部：l位置位置第一道活塞環(huán)槽以上部分。l功用功用燃燒室的組成部分，承受氣體壓力?；钊敳科蜋C(jī)活塞頂部的形狀汽油機(jī)活塞頂部的形狀 柴油機(jī)活塞頂部的形狀柴油機(jī)活塞頂部的形狀活塞頭部（防

11、漏部）：活塞頭部（防漏部）：l位置位置活塞環(huán)槽以上的部分。l功用功用承受氣體壓力，安裝活塞環(huán)，傳熱。活塞頭部活塞裙部：活塞裙部：l位置位置油環(huán)環(huán)槽以下部分。l功用功用導(dǎo)向，承受側(cè)壓力?；钊共炕钊共渴芰顩r活塞裙部受力狀況 活塞的變形活塞的變形 錐形活塞的變形錐形活塞的變形 制造時(shí)制造時(shí)變形后變形后工藝一工藝一 上小下大活塞上小下大活塞 工藝二工藝二 活塞裙部橢圓形活塞裙部橢圓形 工藝三工藝三 雙金屬活塞雙金屬活塞 工藝四工藝四 拖板活塞拖板活塞 二、活塞環(huán)二、活塞環(huán) 1、活塞環(huán)的類型、活塞環(huán)的類型l（1）氣環(huán)l（2）油環(huán)2、活塞環(huán)的功用、活塞環(huán)的功用l氣環(huán)的功用：密封，傳熱。l油環(huán)的功用：

12、布油潤(rùn)滑，輔助密封。3、活塞環(huán)的工作條件、活塞環(huán)的工作條件l高溫、高壓、高速、潤(rùn)滑條件極差。l活塞環(huán)的平均壽命6萬(wàn)公里。（一）氣環(huán)（一）氣環(huán)l1、氣環(huán)的密封、氣環(huán)的密封l第一密封面第一密封面活塞環(huán)直徑大于氣缸直徑，裝入后產(chǎn)生彈性貼緊在氣缸壁上而形成。l加強(qiáng)密封加強(qiáng)密封竄入環(huán)槽的少量氣體作用在環(huán)的背面（背隙處），加強(qiáng)了第一密封面作用。l第二密封面第二密封面竄入環(huán)槽的少量氣體作用在環(huán)槽底面，形成第二密封面。氣環(huán)的密封原理氣環(huán)的密封原理 2、活塞環(huán)的間隙、活塞環(huán)的間隙 3、氣環(huán)的斷面形狀、氣環(huán)的斷面形狀 各種斷面形狀氣環(huán)的優(yōu)缺點(diǎn)分析各種斷面形狀氣環(huán)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 形狀形狀特點(diǎn)特點(diǎn)示意圖示意圖矩形環(huán)矩形

13、環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、易于生產(chǎn)、應(yīng)用面廣；但有泵油作用扭曲環(huán)扭曲環(huán)斷面不對(duì)稱，受力不平衡，使活塞環(huán)扭曲，減小泵油作用，減輕磨損錐面環(huán)錐面環(huán)減少了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封；可形成油膜改善潤(rùn)滑，但導(dǎo)熱性差，不適用第一道環(huán)梯形環(huán)梯形環(huán)可將沉積在環(huán)中的結(jié)焦擠出，避免環(huán)折斷，且密封性較好；但加工困難，精度要求高桶面環(huán)桶面環(huán)上下均可形成油膜，且對(duì)活塞的擺動(dòng)適應(yīng)性好，接觸面小，利于密封，但外圓為凸圓弧形，加工困難4、氣環(huán)的泵油作用、氣環(huán)的泵油作用 氣環(huán)的泵油原理氣環(huán)的泵油原理 氣環(huán)的泵油作用是有害的（二）油環(huán)（二）油環(huán) 1、油環(huán)的刮油作用、油環(huán)的刮油作用 油環(huán)的刮油作用是有利

14、的。2、油環(huán)的種類、油環(huán)的種類 常見的油環(huán)有整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式，如圖所示。目前廣泛應(yīng)用的是組合式油環(huán)。組合式油環(huán)一般由三個(gè)刮油鋼片和兩個(gè)彈性襯環(huán)組成，軸向襯環(huán)夾裝在第二、三刮油鋼片之間，徑向襯環(huán)使三片刮油鋼片壓緊在氣缸壁上。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，成本低工，成本低與氣缸壁接觸壓力高，與氣缸壁接觸壓力高，適應(yīng)性好，刮油效果強(qiáng)，適應(yīng)性好，刮油效果強(qiáng)，但成本高但成本高3、油環(huán)的結(jié)構(gòu)型式、油環(huán)的結(jié)構(gòu)型式 三、活塞銷三、活塞銷 1、活塞銷功用、活塞銷功用l連接活塞和連桿，把活塞所受的力傳給連桿。2、活塞銷工作條件、活塞銷工作條件l（1）承受大小和方向都不斷變化的沖擊性載荷。l（2）潤(rùn)滑

15、條件差。l（3）工作溫度高。3、對(duì)活塞銷的要求、對(duì)活塞銷的要求l強(qiáng)度高、剛度大、韌性強(qiáng)、耐磨性高、重量輕。4、活塞銷材料、活塞銷材料l低碳鋼或低合金鋼，表面滲碳或滲氮處理。5、活塞銷結(jié)構(gòu)、活塞銷結(jié)構(gòu)厚壁空心圓柱體 活塞銷結(jié)構(gòu)類型活塞銷結(jié)構(gòu)類型 6、活塞銷連接方式、活塞銷連接方式 活塞銷連接方式比較活塞銷連接方式比較l（1）全浮式活塞銷）全浮式活塞銷發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作溫度下工作時(shí)，活塞銷與活塞銷座孔、活塞銷與連桿小頭都是間隙配合，活塞銷處于“浮動(dòng)”狀態(tài)。 （活塞銷需要軸向定位）l（2）半浮式活塞銷）半浮式活塞銷發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作溫度下工作時(shí)，活塞銷固定在連桿小頭中或活塞銷固定在活塞銷座孔中，活塞銷處

16、于“半浮動(dòng)”狀態(tài)。 （活塞銷不需要軸向定位）四、連桿四、連桿 1、連桿的功用、連桿的功用l（1）將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。l（2）將活塞承受的力傳給曲軸。2、連桿的工作條件、連桿的工作條件l承受復(fù)雜的交變應(yīng)力。l3、對(duì)連桿的要求、對(duì)連桿的要求l足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，質(zhì)量盡量要小。4、連桿的組成、連桿的組成 （一）連桿體與連桿蓋（一）連桿體與連桿蓋l1、組成構(gòu)造、組成構(gòu)造2、連桿的材料、連桿的材料l合金調(diào)質(zhì)鋼、鍛造鎂合金、稀土鎂球鐵3、連桿小頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、連桿小頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l短圓筒形，內(nèi)壓減摩的連桿襯套。4、連桿桿身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、連桿桿身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l連桿桿身做成“工”字形斷面。5、連桿大頭的

17、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、連桿大頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l連桿大頭一般做成剖分式，連桿體與連桿蓋組合鏜孔，內(nèi)裝連桿軸承。連桿體與連桿蓋剖分面形式連桿體與連桿蓋剖分面形式l（1）平切口多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采用。l（2）斜切口部分柴油機(jī)或少數(shù)強(qiáng)化汽油機(jī)。連桿體與連桿蓋的定位方式連桿體與連桿蓋的定位方式 平切口連桿大頭定位方式連桿螺栓定位。斜切口連桿大頭定位方式斜切口連桿大頭定位方式 6、連桿體與連桿蓋的安裝要求、連桿體與連桿蓋的安裝要求l（1）配對(duì)加工，配對(duì)安裝。l（2）不可裝反。l（3）不同氣缸，不可錯(cuò)亂。7、V形發(fā)動(dòng)機(jī)連桿結(jié)構(gòu) 并列式并列式主副式主副式叉式叉式 （二）連桿螺栓（二）連桿螺栓l1、連桿螺栓的材料、連桿螺栓的材料優(yōu)質(zhì)合

18、金鋼2、連桿螺栓的裝配要求、連桿螺栓的裝配要求l分23次均勻地?cái)Q緊，最后擰緊至規(guī)定扭矩。3、連桿螺栓的防松措施、連桿螺栓的防松措施l防松膠、自鎖螺母、自鎖螺栓、雙螺母、螺紋表面鍍銅等。（三）連桿軸承（俗稱（三）連桿軸承（俗稱“小瓦小瓦”）l1、連桿軸承的功用、連桿軸承的功用使連桿軸頸與連桿大頭間保持良好的配合，減小摩擦，加速磨合。2、連桿軸承的工作條件、連桿軸承的工作條件l（1）承受交變載荷。l（2）高速摩擦。l（3）低速大負(fù)荷時(shí)潤(rùn)滑條件差。3、連桿軸承的組成構(gòu)造、連桿軸承的組成構(gòu)造l連桿軸承一般采用滑動(dòng)軸承，部分采用滾動(dòng)軸承。l連桿軸承一般由瓦座和軸瓦兩部分組成。l（1）瓦座由軸承座和軸承蓋

19、組成。l（2）軸瓦由13mm的低碳鋼背和0.30.7mm的減摩合金層組成。對(duì)鋼背的要求：對(duì)鋼背的要求：l（1）足夠的強(qiáng)度和剛度。l（2）一定的彈性。對(duì)減摩合金層的要求：對(duì)減摩合金層的要求：l（1）良好的減摩性能。l（2）良好的耐蝕性。l（3）足夠的結(jié)合強(qiáng)度。4、連桿軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、連桿軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l（1）鋼背表面粗糙度較低。l（2）軸瓦內(nèi)表面表面粗糙度較低。l（3）軸瓦有定位唇與瓦座定位槽定位。l（4）軸瓦在自由狀態(tài)下有一定的自由彈勢(shì)。l（5）軸瓦與瓦座過(guò)盈配合。第三部分第三部分 曲軸飛輪組拆裝與調(diào)整曲軸飛輪組拆裝與調(diào)整 曲軸飛輪組的組成曲軸飛輪組的組成l曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、正時(shí)帶輪（齒輪）、驅(qū)動(dòng)帶輪、扭轉(zhuǎn)減振器等組成。一、曲軸一、曲軸 曲軸的功用曲軸的功用 承受連桿傳來(lái)的力，并由此造成繞其本身軸線的力矩，并對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩。曲軸的材料及加工工藝曲軸的材料及加工工藝l材料：采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼、中碳合金鋼或球墨鑄鐵。曲軸的結(jié)構(gòu)曲軸的結(jié)構(gòu)l曲軸組成：（1）曲軸前端、（2）若干曲拐、（3）曲軸后端5、曲軸的分類、曲軸的分類l按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種按曲軸的支承形式分按曲軸的支承形式分 曲軸內(nèi)部結(jié)構(gòu)曲軸內(nèi)部結(jié)構(gòu) 7、曲軸的平衡、曲軸的平衡l