連桿設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

連桿設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)要求：1?了解活塞、連桿、曲軸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、和加工基準(zhǔn)。2?正確的表達(dá)零件的形狀，合理布置試圖。3?正確理解和標(biāo)注尺寸公差和形位公差。4?能讀懂圖樣上的技術(shù)要求。5?正確編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。6■熟練掌握AutoCAD繪制工程圖紙。連桿的作用連桿的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，并使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等零件組成，連桿體與連桿蓋分為連桿小頭、桿身和連桿大頭。連桿小頭用來(lái)安裝活塞銷(xiāo)，以連接活塞。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。一般做成分開(kāi)式，與桿身切開(kāi)的一半稱為連桿蓋，二者靠連桿螺栓連接為一體。連桿軸瓦安裝在連桿大頭孔座中，與曲軸上的連桿軸頸裝和在一起，是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的配合副之一。常用的減磨合金主要有白合金、銅鉛合金和鋁基合金。連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)和力的桿件。例如在往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械和壓縮機(jī)中，用連桿來(lái)連接活塞與曲柄。連桿多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷(xiāo)而構(gòu)成鉸接。連桿是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。連桿在工作中，除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過(guò)量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個(gè)高應(yīng)力區(qū)域。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。傳統(tǒng)連桿加工工藝中其材料一般采用45鋼、40Cr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼。連桿組連桿組包括連桿體、連桿蓋、小頭襯套、連桿瓦、連桿螺栓、連桿螺母等。在三維造型時(shí)，可以將連桿體、蓋、螺栓等作為一體，因小頭襯套材料為銅鉛合金，可以分開(kāi)造型，然后組裝成一體進(jìn)行分析。一般認(rèn)為連桿小頭隨活塞組作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿大頭作隨曲拐作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿桿身作復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)。將連桿組件的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成集中于活塞銷(xiāo)中心的往復(fù)質(zhì)量ml和集中于曲柄銷(xiāo)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量m2。根據(jù)力學(xué)原理：質(zhì)量轉(zhuǎn)換必須滿足下列3個(gè)條件：質(zhì)量不變：簡(jiǎn)化前后的質(zhì)量不變；質(zhì)心位置不變：系統(tǒng)質(zhì)心與連桿組質(zhì)心重合。系統(tǒng)對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變：簡(jiǎn)化的質(zhì)量對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之和應(yīng)等于原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；連桿的受力連桿是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。連桿在工作中，除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。連桿螺栓連桿螺栓是連接連桿大端與軸承座的至關(guān)重要的連接螺栓。連桿螺栓的受力：二沖程柴油機(jī)的連桿螺栓：預(yù)緊力。四沖程柴油機(jī)的連桿螺栓：預(yù)緊力，慣性力拉伸，大端變形產(chǎn)生附加彎矩；材料：選用韌性好，強(qiáng)度高的優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼；結(jié)構(gòu)：耐疲勞的柔性結(jié)構(gòu)(增加螺栓長(zhǎng)度，減小螺栓桿部直徑以增加螺栓柔度)；精細(xì)加工螺栓螺紋；斷面變化處及螺紋處采用大圓角過(guò)渡；保證螺栓頭與螺母支承平面與螺紋中心線垂直。連桿螺栓的類(lèi)型：用螺帽連接與不用螺帽連接兩類(lèi)。連桿螺栓的安裝：必須嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)規(guī)定(安裝預(yù)緊力的大小、預(yù)緊方法、預(yù)緊次序等)。連桿損壞形式連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過(guò)量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個(gè)高應(yīng)力區(qū)域。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。傳統(tǒng)連桿加工工藝中其材料一般采用45鋼、40Cr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼，但現(xiàn)在國(guó)外所廣泛采用的先進(jìn)連桿裂解(conrodfracturesplitting)的加工技術(shù)要求其脆性較大，硬度更高，因此，德國(guó)汽車(chē)企業(yè)生產(chǎn)的新型連桿材料多為C70S6高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼、SPLITASCO系列鍛鋼、frACTIM鍛鋼和S53CV-FS鍛鋼等(以上均為德國(guó)din標(biāo)準(zhǔn))。合金鋼雖具有很高強(qiáng)度，但對(duì)應(yīng)力集中很敏感。所以，在連桿外形、過(guò)渡圓角等方面需嚴(yán)格要求，還應(yīng)注意表面加工質(zhì)量以提高疲勞強(qiáng)度，否則高強(qiáng)度合金鋼的應(yīng)用并不能達(dá)到預(yù)期果。對(duì)連桿的要求：連桿應(yīng)耐疲勞、抗沖擊，具有足夠的強(qiáng)度和剛度。連桿長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的高度和總重量。要求連桿軸承工可靠壽命長(zhǎng)重量加工容易拆裝維修方便。連桿的工藝特點(diǎn)連桿體和蓋厚度不一樣，改善了加工工藝性。連桿蓋厚度為31mm，比連桿桿厚度單邊小3.8mm，蓋兩端面精度產(chǎn)品要求不高，可一次加工而成。由于加工面小，冷卻條件好，使加工振動(dòng)和磨削燒傷不易產(chǎn)生。連桿桿和蓋裝配后不存在端面不一致的問(wèn)題，故連桿兩端面的精磨不需要在裝配后進(jìn)行，可在螺栓孔加工之前。螺栓孔、軸瓦對(duì)端面的位置精度可由加工精度直接保證，而不會(huì)受精磨加工精度的影響。連桿小頭兩端面由斜面和一段窄平面組成。這種楔形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可增大其承壓面積，以提高活塞的強(qiáng)度和剛性。在加工方面，與一般連桿相比，增加了斜面加工和小頭孔兩斜面上倒角工序；用提高零件定位及壓頭導(dǎo)向精度來(lái)避免襯套壓偏現(xiàn)象的發(fā)生，但卻增加了壓襯套工序加工的難度。帶止口斜結(jié)合面。連桿結(jié)合面結(jié)構(gòu)種類(lèi)較多，有平切口和斜切口，還有鍵槽形、鋸齒形和帶止口的。該連桿為帶止口斜結(jié)合面。精加工基準(zhǔn)采用了無(wú)間隙定位方法，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)出定位基準(zhǔn)面。在連桿桿和總成的加工中，采用桿端面、小頭頂面和側(cè)面、大頭側(cè)面的加工定位方式；在螺栓孔至止口斜結(jié)合面加工工序的連桿蓋加工中，采用了以其端面、螺栓兩座面、一螺栓座面的側(cè)面的加工定位方法。這種重復(fù)定位精度高且穩(wěn)定可靠的定位、夾緊方法，可使零件變形小，操作方便，能通用于從粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，使各工序中定位點(diǎn)的大小及位置也保持相同。這些都為穩(wěn)定工藝、保證加工精度提供了良好的條件。AA連桿加工的工藝流程連桿加工的工藝流程是：拉大小頭兩端面——粗磨大小頭兩端面-拉連桿大小頭側(cè)定位面一拉連桿蓋兩端面及桿兩端面倒角一拉小頭兩斜面一粗拉螺栓座面，拉配對(duì)打字面、去重凸臺(tái)面及蓋定位側(cè)面-粗鏜桿身下半圓、倒角及小頭孔-粗鏜桿身上半圓、小頭孔及大小頭孔倒角-清洗零件-零件探傷、退磁-精銑螺栓座面及R5圓弧-銑斷桿、蓋-小頭孔兩斜端面上倒角-精磨連桿桿身兩端面一加工螺栓孔一拉桿、蓋結(jié)合面及倒角一去配對(duì)桿蓋毛刺一清洗配對(duì)桿蓋一檢測(cè)配對(duì)桿蓋結(jié)合面精度f(wàn)人工裝配f扭緊螺栓f打印桿蓋配對(duì)標(biāo)記號(hào)f粗鏜大頭孔及兩側(cè)倒角-半精鏜大頭孔及精鏜小頭襯套底孔-檢查大頭孔及精鏜小頭襯套底孔精度f(wàn)壓入小頭孔襯套f稱重去重f精鏜大頭孔、小頭襯套孔f清洗f最終檢查f成品防銹。設(shè)計(jì)小結(jié)本次設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。它在我們大學(xué)四年的大學(xué)生活中占有重要的地位，因此，我對(duì)本次課程設(shè)計(jì)非常重視。我們這次的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)是分階段進(jìn)行的，還不能做到全局把握，面面俱到，因而不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題和缺點(diǎn)。通過(guò)對(duì)本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程及老師指點(diǎn)的回顧和總結(jié)，可以系統(tǒng)地分析一下整個(gè)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)過(guò)程中所存在的問(wèn)題。通過(guò)總結(jié)，還可以把平時(shí)聽(tīng)課時(shí)還沒(méi)有弄懂、弄透的問(wèn)題加以學(xué)習(xí)鞏