第二章：曲柄連桿機(jī)構(gòu)

1、課程內(nèi)容課程內(nèi)容 第二章：曲柄連桿機(jī)構(gòu) 第二章：曲柄連桿機(jī)構(gòu)第二章：曲柄連桿機(jī)構(gòu)l 【知識目標(biāo)】 1熟悉曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用與組成。 2熟悉曲柄連桿機(jī)構(gòu)各組成零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 3能夠?qū)ηB桿機(jī)構(gòu)各零件進(jìn)行正確的檢驗(yàn)與維修。 4能夠?qū)ηB桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行正確拆裝。課題綱目課題綱目1.概述概述2. 機(jī)體組機(jī)體組3. 活塞連桿組活塞連桿組4. 曲軸飛輪組曲軸飛輪組2.1 2.1 概述概述l 2.1 概述 一、組成: 機(jī)體組 活塞連桿組 曲軸飛輪組2.1 2.1 概述概述二、功用： 將氣缸內(nèi)氣體作用在活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)力矩，從而輸出動力。2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組l 2.2 機(jī)體組組成： 缸體、

2、缸蓋、缸墊一、汽缸體 功用：是發(fā)動機(jī)安裝的基體 。組成：缸體、上曲軸箱、水套、缸套、油道等 2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組a、氣缸體的結(jié)構(gòu)形式氣缸:活塞在其內(nèi)部往復(fù)直線運(yùn)動的圓柱形空腔。氣缸體：多個氣缸組成一體。 排列形式:直列式、V型、臥式 2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組 一般式一般式龍門式龍門式隧道式隧道式b、氣缸的排列形式有：一般式、龍門式、隧道式2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組c、氣缸套氣缸套：鑲在氣缸內(nèi)用于提高氣缸耐磨性的薄壁圓筒。類型：干式和濕式 。干式缸套：不與冷卻水接觸，與缸體過盈配合。濕式缸套：與冷卻水接觸，與缸體間隙配合。注意：注意：有些發(fā)動機(jī)無缸套！有些發(fā)動機(jī)無缸套！2.2 2.

3、2 機(jī)體組機(jī)體組二、 汽缸蓋a、 氣缸蓋的構(gòu)造功用：封閉氣缸體上部，并與活塞頂構(gòu)成燃燒室。 組成：燃燒室、氣門座、氣門導(dǎo)管孔、氣道、搖臂軸安裝座或凸輪軸安裝座孔、油道、水套、火花塞或噴油器安裝座孔等。 類型：整體式和分開式。b、 燃燒室的形狀 常用的汽油機(jī)燃燒室的形狀： 楔形、半球形、浴盆形、多球形、篷形2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組盆形1.結(jié)構(gòu)簡單、緊湊2.火焰?zhèn)骶嚯x短，不易爆燃。3.充氣性能受影響契形1.結(jié)構(gòu)簡單、緊湊2.進(jìn)氣渦流好3.氣門較大，進(jìn)氣性好4.個別部位燃燒不良半球形1.結(jié)構(gòu)更緊湊，火焰行程短，散熱少，不易爆震2.有利于燃燒，排放好3.便于使用大氣門、

4、多氣門4.低速大負(fù)荷時燃燒受影響，結(jié)構(gòu)復(fù)雜2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組c、 汽缸蓋的安裝 缸蓋的拆裝注意：缸蓋螺栓拆裝順序和擰緊力矩 缸蓋螺栓按順序分缸蓋螺栓按順序分34次逐漸擰緊或擰松次逐漸擰緊或擰松2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組三、汽缸襯墊 氣缸墊 作用：密封氣缸 結(jié)構(gòu)形式 金屬-石棉墊 復(fù)合式 低碳鋼2.2 2.2 機(jī)體組機(jī)體組四、油底殼功用：貯存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。構(gòu)造：（1）用薄鋼板沖壓而 成。 (2)內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防止汽車振動時油底殼油 面產(chǎn)生較大的波動。 (3)最低處有放油塞(磁性)。 (4) 曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。 2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組l 2.3

5、 活塞連桿組 作用: 將氣體力傳給曲軸 組成: 1.活塞 2.活塞環(huán) 3.連桿 4.活塞銷 5.活塞銷鎖 6.軸瓦2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組一、活塞作用: 構(gòu)成燃燒室 承壓 傳力 密封 散熱2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組a、活塞的結(jié)構(gòu) 分為： 頂部 頭部 裙部2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組(1)、頂部：是燃燒室的組成部分，用來承受氣體壓力。結(jié)構(gòu)簡單、制造容結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、受熱面積小、易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機(jī)上多用在汽油機(jī)上。凸起呈球狀、頂部強(qiáng)凸起呈球狀、頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用、度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過程。有利于改善換氣過程

6、。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組（2）活塞頭部 位置：第一道活塞槽與活塞銷孔之間的部分。氣環(huán)槽氣環(huán)槽油環(huán)槽油環(huán)槽活塞活塞銷孔1)、安裝活塞環(huán)、與活塞環(huán)一起密封氣缸、2)、防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，3)、將頂部吸收的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組(3）活塞裙部1)位置：從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，包括銷座孔。2)作用：對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力，防治破壞油膜。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組（4）活塞的變形及采取的相應(yīng)措施A、變形原因：熱膨脹、側(cè)壓力和氣體壓力。 2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組B、變形規(guī)律（1）活塞的

7、熱膨脹量大于氣缸的膨脹量，使配缸間隙變小。因活塞溫度高于氣缸壁，且鋁合金的膨脹系數(shù)大于鑄鐵；（2）活塞自上而下膨脹量由大而小。因溫度上高下低，壁厚上厚下??；（3）裙部周向近似橢圓形變化，長軸沿銷座孔軸線方向。因銷座處金屬量多而膨脹量大，以及側(cè)壓力作用的結(jié)果。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組C.結(jié)構(gòu)措施（1） 活塞縱斷面制成上小下大的截錐形。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組（2） 活塞裙部制成橢圓形，長軸垂直于銷座孔軸線方向，即側(cè)壓力方向。銷座處凹陷0.5mm1.0mm。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組（3） 裙部開隔熱膨脹槽，其中橫槽叫隔熱槽，豎槽叫膨脹槽。(柴油機(jī)一般不開)2.3

8、 2.3 活塞連桿組活塞連桿組（4）偏置銷座1、定義：活塞銷座朝向承受作功側(cè)壓力的一面（圖示左側(cè)）偏移1mm2mm。2、作用：減輕活塞換向時對氣缸壁的敲擊。 2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組3、原理：因銷座偏置，在接近上止點(diǎn)時，作用在活塞銷座軸線以右的氣體壓力大于左邊，使活塞傾斜，裙部下端提前換向。而活塞在越過上止點(diǎn)，側(cè)壓力反向時，活塞才以左下端接觸處為支點(diǎn)，頂部向左轉(zhuǎn)（不是平移），完成換向?？梢娖娩N座使活塞換向分成了兩步，第一步是在氣體壓力較小時進(jìn)行，且裙部彈性好，有緩沖作用；第二步雖氣體壓力大，但它是個漸變過程。為此，兩步過渡使換向沖擊力大為減弱。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組

9、二、 活塞環(huán) 活塞環(huán)的類型與功用類型：氣環(huán)和油環(huán)。氣環(huán)功用：防止漏氣和竄油。油環(huán)的功用：刮油、布油?；钊h(huán)的構(gòu)造氣環(huán)：有開口、有彈性的金屬環(huán)。一般裝23道氣環(huán)。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組氣環(huán)的類型：氣環(huán)的類型：斷面形狀不同斷面形狀不同1、活塞環(huán)的構(gòu)造2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組 2、活塞環(huán)的構(gòu)造油環(huán)：分整體式和組合式兩種。組合式油環(huán)組合式油環(huán)：2個刮油鋼片和個刮油鋼片和1個襯簧組成個襯簧組成整體式油環(huán)整體式油環(huán)：有開口、有彈性、開有泄油槽有開口、有彈性、開有泄油槽的金屬環(huán)的金屬環(huán)2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組三、活塞銷 1活塞銷的構(gòu)造功用：連接活塞與連桿，并將活塞承受的

10、氣體壓力傳給連桿。 構(gòu)造：空心管狀，外表面為圓柱形，內(nèi)孔形狀有圓柱形、截錐形和組合形。圓柱形加工簡單，但圓柱形加工簡單，但是較重；截錐形加工是較重；截錐形加工比較復(fù)雜，但是有利比較復(fù)雜，但是有利于減少活塞銷的質(zhì)量；于減少活塞銷的質(zhì)量；組合形性能介于兩者組合形性能介于兩者之間。之間。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組 -連接方式：半浮式和全浮式半浮式連半浮式連接：接：銷與銷與座孔間隙座孔間隙配合，銷配合，銷與連桿小與連桿小頭過盈配頭過盈配合。合。全浮式連接：全浮式連接：銷與連銷與連桿小頭和座孔均為間桿小頭和座孔均為間隙配合。隙配合。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組全浮式連接：全浮式連接：有

11、活塞銷卡環(huán)和連桿襯套。有活塞銷卡環(huán)和連桿襯套。半浮式連接：半浮式連接：無無活塞銷卡環(huán)和連桿襯套?；钊N卡環(huán)和連桿襯套。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組四、 連桿組 1、功用將活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)小頭：活塞銷或襯套座孔。桿身：“工”字形斷面。大頭：分開式連桿軸承座孔。2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組3、連桿大頭切口與定位切口類型：平切口、斜切口。定位方式：平切口用螺栓定位，斜切口用鋸齒、定位套、定位銷、止口定位。斜切口連桿大斜切口連桿大頭的定位頭的定位2.3 2.3 活塞連桿組活塞連桿組4、連

12、桿軸承（俗稱小瓦）1.作用：保護(hù)連桿軸頸及連桿大頭孔。2. 組成：由鋼背和減磨層組成。鋼背由1mm3mm的低碳鋼制成。減磨層為0.3mm0.7mm的減磨合金，層質(zhì)較軟能保護(hù)軸頸。 連桿軸瓦上制有定位凸鍵，供安裝時嵌入連桿大頭和連桿蓋的定位槽中，以防軸瓦前后移動或轉(zhuǎn)動，有的軸瓦上還制有油孔，安裝時應(yīng)與連桿上相應(yīng)的油孔對齊。2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組l 2.4 曲軸飛輪組起動爪起動爪正時齒輪正時齒輪主軸瓦主軸瓦扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)減振器飛輪螺栓飛輪螺栓曲軸曲軸2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組一、曲軸 曲軸的功用和基本組成功用：將連桿傳來的力變?yōu)榱赝ㄟ^飛輪輸出，還用來驅(qū)動附件（水泵、發(fā)電機(jī)

13、、壓縮機(jī)等）?；窘M成：前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重和后端凸緣、油道等。用以安裝用以安裝水泵帶輪、水泵帶輪、正時帶輪、正時帶輪、起動爪等。起動爪等。用以用以安裝安裝飛輪飛輪2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組 一、曲軸的構(gòu)造1曲軸的功用和基本組成曲軸軸頸兩端的過渡曲軸軸頸兩端的過渡圓角圓角曲拐：曲拐：1個連桿軸頸和其兩端的個連桿軸頸和其兩端的2個主軸頸個主軸頸曲軸上的平衡重，一般曲軸上的平衡重，一般設(shè)置在連桿軸頸相對位設(shè)置在連桿軸頸相對位置。置。2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組2曲軸的支撐形式非全支撐曲軸：非全支撐曲軸：主軸頸數(shù)等于或少主軸頸數(shù)等于或少于連桿軸頸數(shù)。于連桿軸頸數(shù)。

14、全支撐曲軸：全支撐曲軸：主軸頸數(shù)多于（多主軸頸數(shù)多于（多1）連桿）連桿軸頸數(shù)。軸頸數(shù)。3連桿軸頸的布置常見發(fā)動機(jī)連桿軸頸的布置：2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組直列六缸機(jī)連桿軸頸布置直列六缸機(jī)連桿軸頸布置作功順序：作功順序：1-5-3-6-2-42.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組4曲軸的軸向定位第一道主軸頸位置，用整體式止推墊片定位，用擋油盤和油封防止漏油。整體式止推墊片整體式止推墊片定位定位5、曲軸的軸向定位其它主軸頸位置，用分開式止推墊片或翻邊軸承定位。2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組分開式止推墊片分開式止推墊片翻邊軸承翻邊軸承二、扭轉(zhuǎn)減振器功

15、用：消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動。安裝位置：曲軸前端。類型：橡膠式、摩擦式、硅油式等，常用橡膠式。2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器皮帶輪作皮帶輪作慣性盤的慣性盤的橡膠式扭橡膠式扭轉(zhuǎn)減振器轉(zhuǎn)減振器2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組三、飛輪 飛輪的構(gòu)造外緣較厚 、中間較薄。裝有起動用的齒圈 。與曲軸間用定位銷或不對稱螺栓孔來確定安裝位置。有點(diǎn)火正時標(biāo)記。飛輪飛輪飛輪上的點(diǎn)火正時標(biāo)記飛輪上的點(diǎn)火正時標(biāo)記2.4 2.4 曲軸飛輪組曲軸飛輪組四、平衡軸 功用：平衡曲柄連桿機(jī)構(gòu)慣性力，減輕發(fā)動機(jī)振動。 組成：平衡軸、軸承、傳動裝置等。 類型：單平衡軸和雙平衡軸兩種。單平衡軸系統(tǒng)單平衡軸系統(tǒng)課后小結(jié)課后小結(jié)1、著重分析了發(fā)動機(jī)的氣缸體、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊的構(gòu)造特點(diǎn)和安裝要求。2、介紹了活塞環(huán)的類型、特點(diǎn)，分析了活塞環(huán)的密封原理?；钊N的功用、連接方式和定位方法，介紹了連桿機(jī)構(gòu)的組成、工作條件，分析連桿大頭常用的定位方式以及連桿軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作業(yè)與思考作業(yè)與思考本章課后思考題：1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)由哪些機(jī)件組成？2.汽缸體按其結(jié)構(gòu)形式分有哪幾種？3.什么叫干式缸套和濕式缸套？4.汽缸蓋有何作用？它與汽缸體在安裝結(jié)合時有什么要求？5.汽油機(jī)燃燒室有那幾種？這種燃燒室有何特點(diǎn)？6.活塞有何作用？活塞的頂部有那幾種形狀？各有何特點(diǎn)？7.