曲柄連桿機(jī)構(gòu)分析

曲柄連桿機(jī)構(gòu)分析第1頁(yè)/共140頁(yè)二、組成第2頁(yè)/共140頁(yè)1、機(jī)體組：氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊---不動(dòng)件曲軸箱氣缸體氣缸墊氣缸蓋氣缸油道和水道油底殼第3頁(yè)/共140頁(yè)2、活塞連桿組：由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿------運(yùn)動(dòng)件氣環(huán)油環(huán)活塞銷活塞連桿連桿螺栓連桿軸瓦連桿蓋第4頁(yè)/共140頁(yè)3、曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、減振器起動(dòng)爪正時(shí)齒輪主軸瓦皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪螺栓曲軸起動(dòng)爪正時(shí)齒輪主軸瓦皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪螺栓曲軸第5頁(yè)/共140頁(yè)三、受力分析

主要有氣壓力，往復(fù)慣性力，旋轉(zhuǎn)離心力和摩擦力。

1.氣壓力：氣壓力P的集中力PP分解為NP和SP，NP稱側(cè)壓力，它使活塞的一個(gè)側(cè)面壓向氣缸壁，造成該側(cè)磨損嚴(yán)重；SP經(jīng)連桿傳給曲柄銷，分解為RP和TP，RP使曲軸主軸頸處受壓，TP為周向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的力。

第6頁(yè)/共140頁(yè)

作功行程

壓縮行程第7頁(yè)/共140頁(yè)第8頁(yè)/共140頁(yè)2.往復(fù)慣性力Pj：活塞在上半行程時(shí)，慣性力都向上，下半行程時(shí)，慣性力都向下。在上下止點(diǎn)活塞運(yùn)動(dòng)方向改變，速度為零，加速度最大，慣性力也最大；在行程中部附近，活塞運(yùn)動(dòng)速度最大，加速度為零，慣性力也等于零。

上半行程

下半行程第9頁(yè)/共140頁(yè)

3.離心慣性力PC：旋轉(zhuǎn)機(jī)件的圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心慣性力，方向背離曲軸中心向外。離心力加速軸承與軸頸的磨損，也引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)而傳到機(jī)體外。

4.摩擦力：指相互運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力，它是造成配合表面磨損的根源。第10頁(yè)/共140頁(yè)§2.2機(jī)體組

主要由氣缸體、氣缸蓋、曲軸箱、氣缸墊、油底殼、發(fā)動(dòng)機(jī)支撐等組成。第11頁(yè)/共140頁(yè)第12頁(yè)/共140頁(yè)一、氣缸體1.氣缸體的結(jié)構(gòu)形式

龍門式氣缸體

隧道式氣缸體

一般式氣缸體第13頁(yè)/共140頁(yè)第14頁(yè)/共140頁(yè)第15頁(yè)/共140頁(yè)第16頁(yè)/共140頁(yè)氣缸體第17頁(yè)/共140頁(yè)

2.氣缸定義：氣缸體內(nèi)引導(dǎo)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒（1）氣缸的排列形式

第18頁(yè)/共140頁(yè)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?？s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。第19頁(yè)/共140頁(yè)高度小，總體布置方便。對(duì)置氣缸式發(fā)動(dòng)機(jī)第20頁(yè)/共140頁(yè)

（2）對(duì)氣缸的要求：必須耐高溫、耐磨損、耐腐蝕。從氣缸的材料、加工精度和結(jié)構(gòu)等方面來采取措施。例如，采用優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵，氣缸內(nèi)壁按2級(jí)精度并經(jīng)過珩磨加工。

（3）氣缸的冷卻：水冷（發(fā)動(dòng)機(jī)用水冷卻時(shí)，氣缸周圍和氣缸蓋中均有用以充水的空腔，稱為水套，采用水套冷卻）、風(fēng)冷。第21頁(yè)/共140頁(yè)

3.氣缸套

（1）采用氣缸套的原因：為了減少材料上的浪費(fèi)，同時(shí)滿足耐磨性的要求，缸體采用鑄鐵，氣缸套采用鑄鐵中加入少量合金元素。

第22頁(yè)/共140頁(yè)氣缸套第23頁(yè)/共140頁(yè)性能如何？名稱特點(diǎn)示意圖干缸套外壁不直接與冷卻水接觸。1）壁厚較?。?mm～3mm）；

2）與缸體承孔過盈配合；

3）不易漏水漏氣。濕缸套外壁直接與冷卻水接觸。1）壁厚較厚（5mm～9mm）；

2）散熱效果好；

3）易漏水漏氣；

4）易穴蝕。

強(qiáng)度和剛度都較好，加工復(fù)雜，拆裝不便，散熱不良。散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強(qiáng)度和剛度不如干缸套，易漏水。（2）分類：有干式和濕式兩種。

第24頁(yè)/共140頁(yè)

濕缸套防止漏水的措施：a.在缸套凸緣C下面裝墊片；b.在下支承密封帶裝橡膠密封圈；c.缸套裝入座孔后，通常高出氣缸體上平面0.05~0.15mm。第25頁(yè)/共140頁(yè)二、氣缸蓋

1.作用：密封氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁一起形成燃燒室。冷卻。

2.結(jié)構(gòu)形式氣缸蓋上有冷卻水套、燃燒室、進(jìn)排氣門道、氣門導(dǎo)管孔和進(jìn)排氣門座、火花塞孔（汽油機(jī)）或噴油器座孔。

a.單體氣缸蓋：在多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一列中，只覆蓋一個(gè)氣缸的氣缸蓋，稱為單體氣缸蓋。

缸徑>105mm可用；缸徑>120mm的優(yōu)先采用；缸徑>160mm都采用。

第26頁(yè)/共140頁(yè)

b.塊狀氣缸蓋：能覆蓋部分（兩個(gè)以上）氣缸的，稱為塊狀氣缸蓋。適用于105mm<缸徑<160mm的發(fā)動(dòng)機(jī)。

c.整體氣缸蓋：能覆蓋全部氣缸的氣缸蓋，則稱為整體氣缸蓋。

優(yōu)點(diǎn)：采用整體氣缸蓋可以縮短氣缸中心距和發(fā)動(dòng)機(jī)的總長(zhǎng)度。

缺點(diǎn)：剛性較差，在受熱和受力后容易變形而影響密封；損壞時(shí)必須整個(gè)更換。

應(yīng)用：適用于缸徑<105mm的發(fā)動(dòng)機(jī)。第27頁(yè)/共140頁(yè)第28頁(yè)/共140頁(yè)第29頁(yè)/共140頁(yè)第30頁(yè)/共140頁(yè)氣缸蓋第31頁(yè)/共140頁(yè)

3.燃燒室汽油機(jī)的燃燒室是由活塞頂部及缸蓋上相應(yīng)的凹部空間組成。（1）楔形燃燒室a.氣門斜置，氣流導(dǎo)流較好，充氣效率高；

b.有擠氣—冷激面，可形成擠氣渦流；

c.燃燒速度較快，CO和HC排放較低而NO的排放稍高。

第32頁(yè)/共140頁(yè)

（2）盆形燃燒室a.氣門平行于氣缸軸線；

b.有擠氣—冷激面，可形成擠氣渦流；

c.盆的形狀狹窄，氣門尺寸受限，換氣質(zhì)量較差，燃燒速度較低，CO和HC排放較高而NO的排放較低。第33頁(yè)/共140頁(yè)（3）半球形燃燒室a.氣門成橫向V型排列，因此氣門頭部直徑可以做得較大，換氣好；

b.火花塞位于燃燒室的中部火焰行程短，燃燒速度最高，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性最好。是高速發(fā)動(dòng)機(jī)常用的燃燒室；c.CO和HC排放最少，而NO的排放較高。第34頁(yè)/共140頁(yè)燃燒室第35頁(yè)/共140頁(yè)

三、氣缸墊氣缸蓋與氣缸體之間置有氣缸墊，以保證燃燒室的密封。

1.氣缸墊應(yīng)滿足以下主要要求：（1）在高溫、高壓燃?xì)庾饔孟掠凶銐虻膹?qiáng)度，不易損壞。（2）耐熱和耐腐蝕，即在高溫、高壓燃?xì)庀禄蛴袎毫Φ臋C(jī)油和冷卻水的作用下不燒損、不變質(zhì)。（3）具有一定彈性，能補(bǔ)償接合面的不平度，以保證密封。（4）拆裝方便，能重復(fù)使用，壽命長(zhǎng)。第36頁(yè)/共140頁(yè)第37頁(yè)/共140頁(yè)2.分類（1）純金屬襯墊：一般由單層或多層金屬片（鋼、鋁或低碳鋼）制成。（e）（2）金屬——石棉襯墊：石棉中間夾有金屬絲或金屬屑，且外覆銅皮或鋼皮。

(a,b,c,d)

（3）加強(qiáng)型無石棉襯墊：（f）（4）其它：?jiǎn)螌咏饘伲蜔崦芊饽z，耐熱密封膠第38頁(yè)/共140頁(yè)第39頁(yè)/共140頁(yè)四、油底殼

1.功用：貯存和冷卻機(jī)油并封閉曲軸箱。

2.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(dòng)時(shí)油底殼油面產(chǎn)生較大的波動(dòng)。

（3）最低處有放油塞。

（4）曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。第40頁(yè)/共140頁(yè)第41頁(yè)/共140頁(yè)五、發(fā)動(dòng)機(jī)的支承發(fā)動(dòng)機(jī)一般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼上的支撐支承在車架上。發(fā)動(dòng)機(jī)的支承方法，一般有三點(diǎn)支承和四點(diǎn)支承兩種，如圖2-14所示。三點(diǎn)支承可布置成前二后一或前一后二，北京492QA型發(fā)動(dòng)機(jī)的支承是前面兩個(gè)支承點(diǎn)位于曲軸箱的支撐上，后面一個(gè)支承點(diǎn)在變速器殼上（圖2-15）。前一后二的三點(diǎn)支承法用于解放CA6102型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上。采用四點(diǎn)支承法時(shí)，前后各有兩個(gè)支承點(diǎn)。第42頁(yè)/共140頁(yè)

圖2－14發(fā)動(dòng)機(jī)支承示意圖三點(diǎn)和四點(diǎn)支承b)c)d)f)三點(diǎn)支承e)二點(diǎn)支承1～4—支承5－發(fā)動(dòng)機(jī)6－離合器殼7－變速器8－主減速器9－分動(dòng)器第43頁(yè)/共140頁(yè)§2.3活塞連桿組第44頁(yè)/共140頁(yè)一、活塞

作用：（1）活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要傳力機(jī)構(gòu)，承受氣缸中的氣體壓力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。（2）活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。

對(duì)活塞的要求：（1）有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐熱性，以承受燃?xì)獾母邷馗邏?；?）加工精度要求高，保證密封又不增加磨損；（3）盡量降低重量，以減少慣性載荷；（4）潤(rùn)滑性和耐磨性良好，以提高壽命。

第45頁(yè)/共140頁(yè)半拖板式拖板式第46頁(yè)/共140頁(yè)

活塞的基本結(jié)構(gòu)可分為頂部、頭部和裙部三部分。第47頁(yè)/共140頁(yè)形狀示意圖平頂凸頂凹頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、受熱面積小、應(yīng)力分布較均勻，多用在汽油機(jī)上。凸起呈球狀、頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用、有利于改善換氣過程。凹坑的形狀、位置必須有利于可燃混合氣的燃燒；提高壓縮比，防止碰氣門。（高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)為了防止碰撞氣門，也可用凹坑的深度來調(diào)整壓縮比)

1.活塞頂部第48頁(yè)/共140頁(yè)

2.活塞頭部

（1）定義：活塞頭部是活塞最后一個(gè)環(huán)槽以上的部分。

（2）作用：a.傳力；b.密封；c.傳熱。（3）主要結(jié)構(gòu)：上面1-2道氣環(huán)槽，下面一道油環(huán)槽（有許多徑向小孔通向油底殼）。為提高活塞環(huán)槽壽命，加入了環(huán)槽護(hù)圈。第49頁(yè)/共140頁(yè)第50頁(yè)/共140頁(yè)3.活塞裙部（1）定義：活塞裙部是指自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分。（2）作用：是為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向和承受側(cè)壓力。

（3）裙部膨脹變形：在燃燒氣體的壓力p、側(cè)壓力FN和金屬膨脹的作用下，致使活塞裙部受熱變形，在沿活塞銷座軸線方向的直徑增量大于其它方向。

第51頁(yè)/共140頁(yè)第52頁(yè)/共140頁(yè)第53頁(yè)/共140頁(yè)活塞整體變形規(guī)律a.活塞的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；b.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??；c.裙部周向近似橢圓形變化，長(zhǎng)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。

第54頁(yè)/共140頁(yè)制造時(shí)變形后第55頁(yè)/共140頁(yè)

（4）防止活塞卡在氣缸內(nèi)所采用的措施：

a.橢圓形裙部。冷態(tài)下，把裙部加工成長(zhǎng)軸垂直于活塞銷方向的橢圓形。

b.裙部沿銷座外表面制成下陷0.5~1.0mm。

c.裙部開有絕熱——膨脹槽。在裙部受力較小的面，開有“T”形或“Ⅱ”形槽。橫槽——絕熱槽，豎槽——膨脹槽。

d.采用雙金屬活塞：即在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌鑄入鋼片，以減少裙部的膨脹量。第56頁(yè)/共140頁(yè)圖2-24

開槽活塞第57頁(yè)/共140頁(yè)恒范鋼片式

第58頁(yè)/共140頁(yè)圖2-27

鑲筒形鋼片活塞

第59頁(yè)/共140頁(yè)4.偏心活塞

（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1mm～2mm。

（2）優(yōu)點(diǎn)：可以減輕活塞“敲缸”，減小噪聲，改善發(fā)動(dòng)機(jī)工作的平順性。

（3）缺點(diǎn)：增大活塞裙部?jī)啥说募饨秦?fù)荷，引起這些部位的磨損或變形。彌補(bǔ)方法是使活塞的間隙盡可能的小。

第60頁(yè)/共140頁(yè)第61頁(yè)/共140頁(yè)

活塞銷偏置時(shí)的工作情況a)活塞銷對(duì)中布置b)活塞銷偏移布置第62頁(yè)/共140頁(yè)第63頁(yè)/共140頁(yè)活塞第64頁(yè)/共140頁(yè)二、活塞環(huán)第65頁(yè)/共140頁(yè)

活塞環(huán)的間隙

（1）端隙Δ1：又稱開口間隙，是活塞環(huán)裝入氣缸后開口處的間隙。一般為0.25mm～0.50mm；

（2）側(cè)隙Δ2：又稱邊隙，是環(huán)高方向上與環(huán)槽之間的間隙。第一道環(huán)因溫度高，一般為0.04mm～0.10mm；其它氣環(huán)一般為0.03mm～0.07mm。油環(huán)一般側(cè)隙較小，一般為0.025mm～0.07mm；

（3）背隙Δ3：是活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)背面與環(huán)槽底部的間隙。一般為0.5mm～1mm。第66頁(yè)/共140頁(yè)圖2-37

活塞環(huán)的間隙

1-氣缸；2-活塞環(huán)；3-活塞；△1－開口間隙；△2－側(cè)隙；△3－背隙第67頁(yè)/共140頁(yè)第68頁(yè)/共140頁(yè)1.氣環(huán)

（1）作用：保證活塞與氣缸壁間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱，同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)到氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。

（2）工況：在高溫、高壓、高速以及潤(rùn)滑困難的條件下工作，是發(fā)動(dòng)機(jī)所有零件中工作壽命最短的零件。材料為合金鑄鐵，有時(shí)鍍鉻、鍍錫或磷化、噴銅。

第69頁(yè)/共140頁(yè)（3）氣環(huán)的密封原理

A.第一密封面的建立：環(huán)在自由狀態(tài)下，環(huán)外徑＞缸徑，裝缸后在其彈力P0作用下與缸壁壓緊，形成第一密封面。

B.第二密封面的建立：活塞環(huán)在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力Pj，與缸壁間產(chǎn)生摩擦力F，以及側(cè)隙有氣體壓力P1，在這三個(gè)力的共同作用下，使環(huán)靠在環(huán)槽的上側(cè)或下側(cè)，形成第二密封面。

C.氣環(huán)的第二次密封：竄入背隙和側(cè)隙的氣體，使環(huán)對(duì)缸壁和環(huán)槽進(jìn)一步壓緊，加強(qiáng)了第一、二密封面的密封。第70頁(yè)/共140頁(yè)圖2-38

氣環(huán)的密封原理

1-第一密封面；2-第二密封面；PA-第一密封面的壓緊力；PB-第二密封面的壓緊力；P-氣缸內(nèi)氣體壓力；P1-環(huán)側(cè)氣體壓力；P2-背壓力；P0-環(huán)的彈力；Pj-環(huán)的慣性力；F-環(huán)與缸壁的摩擦力第71頁(yè)/共140頁(yè)

（4）矩形氣環(huán)的泵油作用及危害第72頁(yè)/共140頁(yè)第73頁(yè)/共140頁(yè)現(xiàn)象：當(dāng)活塞帶著環(huán)下行（進(jìn)氣行程）時(shí)，環(huán)靠在環(huán)槽的上方，環(huán)從缸壁上刮下的潤(rùn)滑油充入環(huán)槽下方；當(dāng)活塞又帶著環(huán)上行（壓縮行程）時(shí)，環(huán)又靠在環(huán)槽的下方，同時(shí)將油擠壓到環(huán)槽上，如此反復(fù)，就將潤(rùn)滑油泵到活塞頂。原因：

a.存在側(cè)隙和背隙；

b.環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)在環(huán)槽中靠上靠下。

第74頁(yè)/共140頁(yè)

危害：

a.增加了潤(rùn)滑油的消耗；

b.火花塞沾油不跳火；

c.燃燒室積炭增多，燃燒性能變壞；

d.環(huán)槽內(nèi)形成積炭，擠壓活塞環(huán)而失去密封性；

e.加劇了氣缸的磨損。

措施：

a.采用扭曲環(huán)；

b.采用組合式油環(huán)；

c.油環(huán)下設(shè)減壓腔。第75頁(yè)/共140頁(yè)第76頁(yè)/共140頁(yè)

（5）氣環(huán)按斷面形狀分類

a.矩形環(huán)：是常用的。工藝性和導(dǎo)熱效果較好，但產(chǎn)生“泵油作用”。

b.錐形環(huán)：可改善環(huán)的磨合。

c.扭曲環(huán)：防止泵油作用，增加密封性。安裝時(shí)，應(yīng)將其內(nèi)圓切槽向上，或外圓切槽向下。

d.梯形環(huán)：易于擠出槽中的積炭，加強(qiáng)了環(huán)的密封作用，提高使用壽命。其缺點(diǎn)是上、下兩面的工藝復(fù)雜。

e.桶形環(huán)：有利于密封，但加工較困難。

第77頁(yè)/共140頁(yè)

氣環(huán)的斷面形狀

a)矩形環(huán)；b)錐形環(huán)；c)內(nèi)切口扭曲環(huán)；d)外切口扭曲環(huán)；e)梯形環(huán)；f)桶形環(huán)

第78頁(yè)/共140頁(yè)圖2-45

梯形環(huán)工作情況

1-氣缸壁；2-活塞；3-扭曲環(huán)第79頁(yè)/共140頁(yè)圖2-44

扭曲環(huán)的作用原理

a)矩形環(huán)；b)扭曲環(huán)第80頁(yè)/共140頁(yè)

2.油環(huán)

（1）作用：油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，并在氣缸壁面涂上一層均勻的機(jī)油膜，這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸燃燒，又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損和摩擦阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用。第81頁(yè)/共140頁(yè)（2）油環(huán)的刮油原理第82頁(yè)/共140頁(yè)（3）分類

a.

普通油環(huán)其外圓上切有環(huán)形槽，槽底開有回油用的小孔或窄槽。第83頁(yè)/共140頁(yè)b.組合式：由上下刮油片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成。

1-鋼片；2-襯簧；3-徑向襯簧；4-軸向襯簧；5-活塞

第84頁(yè)/共140頁(yè)其特點(diǎn)為1）密封好：第一密封面，靠徑向力，因襯簧長(zhǎng)大于刮片長(zhǎng)而產(chǎn)生徑向力。第二密封面，靠軸向力，因襯簧和鋼片總厚度大于環(huán)槽高而產(chǎn)生軸向力。2)無側(cè)隙，不竄油。3)刮油能力強(qiáng)：因鋼片薄，對(duì)缸壁比壓大。4)上下片可分別動(dòng)作，適應(yīng)性好。5)回油能力強(qiáng)。第85頁(yè)/共140頁(yè)活塞環(huán)第86頁(yè)/共140頁(yè)

三、活塞銷1.作用：連接活塞和連桿，并傳遞活塞的力給連桿。2.結(jié)構(gòu)：用低碳鋼或低碳合金鋼制成的厚壁管狀體。第87頁(yè)/共140頁(yè)3.連接方式(1)全浮式1）定義：在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度下，活塞銷在連桿小頭孔和活塞銷座孔中都能轉(zhuǎn)動(dòng)。2）裝配：A.銷與銷座孔在冷態(tài)時(shí)為過渡配合，采用分組選配法。B.熱裝合：將活塞放入熱水或熱油中加熱后，迅速將銷裝入。第88頁(yè)/共140頁(yè)(2)半浮式1)定義：銷與銷座孔和連桿小頭兩處，一處固定，一處浮動(dòng)。（一般固定連桿小頭）2)裝配：加熱連桿小頭后，將銷裝入，冷態(tài)時(shí)為過盈配合。

第89頁(yè)/共140頁(yè)四、連桿

1.作用：將活塞承受的力傳給曲軸，從而使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

2.要求：在質(zhì)量盡可能小的條件下，有足夠的剛度和強(qiáng)度。一般用中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成，然后經(jīng)機(jī)械加工和熱處理。

3.組成：

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（1）連桿小頭有青銅襯套，潤(rùn)滑方式為壓力潤(rùn)滑（通過桿身的縱向壓力油道）或飛濺潤(rùn)滑（通過集油孔或集油槽）。第91頁(yè)/共140頁(yè)（2）連桿桿身

“工”字形斷面,桿身斷面一般從小頭到大頭逐漸加大。連桿體上有些鉆有噴油孔，用來潤(rùn)滑氣缸、活塞等。

第92頁(yè)/共140頁(yè)

（3）連桿大頭

連桿螺栓：連接大頭的兩半，材料為優(yōu)質(zhì)合金鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼。連桿螺栓必須以工廠規(guī)定的擰緊力矩，分2-3次均勻地?cái)Q緊；必須設(shè)有防松裝置，常用的有開口銷、鎖片、鐵絲、自鎖螺母、防松膠等方法。

第93頁(yè)/共140頁(yè)第94頁(yè)/共140頁(yè)第95頁(yè)/共140頁(yè)圖2-53

斜切口連桿大頭及其定位方式a.鋸齒形定位b.套筒定位c.定位銷定位d.止口定位

第96頁(yè)/共140頁(yè)

連桿的安裝：

a.不能破壞連桿桿身與蓋的配對(duì)及裝合方向，在二者的同一側(cè)打有配對(duì)標(biāo)記。

b.不能裝反，也不能亂缸，在桿身上有方向標(biāo)記，大頭側(cè)面有缸號(hào)標(biāo)記。4、9-裝配記號(hào)（朝前）第97頁(yè)/共140頁(yè)第98頁(yè)/共140頁(yè)第99頁(yè)/共140頁(yè)

4.V形發(fā)動(dòng)機(jī)連桿第100頁(yè)/共140頁(yè)

V形發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)兩氣缸的連桿是共同連接在一個(gè)曲柄銷上的，它有三種形式：（1）并列連桿式：相對(duì)應(yīng)的左右兩缸的連桿一前一后地安裝在同一個(gè)曲柄銷上。（2）主副連桿式：一列氣缸的連桿為主連桿，其大頭直接安裝在曲柄銷全長(zhǎng)上；另一列氣缸的連桿為副連桿，其大頭與對(duì)應(yīng)的主連桿大頭（或連桿蓋）上的兩個(gè)凸耳作鉸鏈連結(jié)。（3）叉形連桿式：左右兩列氣缸的對(duì)應(yīng)兩個(gè)連桿中，一個(gè)連桿的大頭做成叉形，跨于另一個(gè)連桿的厚度較小的片形大頭兩端。第101頁(yè)/共140頁(yè)起動(dòng)爪正時(shí)齒輪主軸瓦皮帶輪扭轉(zhuǎn)減振器飛輪飛輪螺栓曲軸§2.4曲軸飛輪組第102頁(yè)/共140頁(yè)一、曲軸

1.作用：承受連桿傳來的力，并由此造成繞其本身軸線的力矩，把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

2.對(duì)曲軸的要求：具有足夠的剛度和強(qiáng)度，表面要耐磨，潤(rùn)滑良好。

曲軸一般采用中碳鋼或中碳合金鋼模鍛，其主軸頸和曲柄銷表面上均需高頻淬火或滲氮，再精磨。

第103頁(yè)/共140頁(yè)3.曲軸的分類：（1）按結(jié)構(gòu)形式分為：整體式、組合式整體式的優(yōu)點(diǎn)：具有較高的強(qiáng)度和剛度，結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕，應(yīng)用廣泛。組合式的優(yōu)點(diǎn)：加工方便，便于系列化；缺點(diǎn)：強(qiáng)度和剛度較差，裝配復(fù)雜。

第104頁(yè)/共140頁(yè)前端軸連桿軸頸曲軸軸頸后端軸平衡重曲拐曲柄第105頁(yè)/共140頁(yè)第106頁(yè)/共140頁(yè)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用全支承曲軸提高曲軸的剛度和彎曲強(qiáng)度，減輕主軸承的載荷曲軸的加工表面增多，主軸承數(shù)增多，使機(jī)體加長(zhǎng)柴油機(jī)一般多采用此種支撐方式非全支承曲軸縮短了曲軸的長(zhǎng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)總體長(zhǎng)度有所減小主軸承載荷較大承受載荷較小的汽油機(jī)可以采用此種方式

（2）按曲軸的主軸頸數(shù)分為第107頁(yè)/共140頁(yè)4.曲軸的構(gòu)造曲軸主要由三部分組成：①曲軸的前端軸（或稱自由端）：第一個(gè)主軸頸之前的部分；②若干個(gè)由曲柄銷和它左右兩端的曲柄4，以及前后兩個(gè)主軸頸2組成的曲拐；③曲軸后端凸緣6(或稱功率輸出端)：最后一個(gè)主軸頸之后的部分。（1）曲軸前端：裝有定時(shí)齒輪、帶輪、止推片、甩油盤和起動(dòng)爪（中小型發(fā)動(dòng)機(jī)）、減振器（有時(shí)）。第108頁(yè)/共140頁(yè)12345678第109頁(yè)/共140頁(yè)

（2）曲軸的曲柄銷、曲柄、主軸頸曲柄銷（連桿軸頸）：與連桿大頭相連，并在連桿軸瓦內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄：是主軸頸與曲柄銷的連接部分。主軸頸：支承曲軸、安裝軸瓦的地方。曲柄銷、曲柄、主軸頸、軸瓦上都有油孔或油道，用來潤(rùn)滑。平衡重：裝在曲柄銷相反的方向，用來平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的離心力和離心力矩，有時(shí)還用來平衡一部分往復(fù)慣性力。一般地，采用全支承曲軸的，不加平衡重；采用非全支承的，需加平衡重。第110頁(yè)/共140頁(yè)前端軸連桿軸頸曲軸軸頸后端軸平衡重曲拐曲柄第111頁(yè)/共140頁(yè)

圖2-61

曲軸油道

1-主軸頸；2-曲軸；3-連桿軸頸；4-圓角；5-積污腔；6-油管；7-開口銷；8-螺塞；9-油道；10-擋油盤；11-回油螺紋；12-后端凸緣第112頁(yè)/共140頁(yè)第113頁(yè)/共140頁(yè)（3）曲軸后端：裝有凸緣和封油裝置。第114頁(yè)/共140頁(yè)5.曲軸的軸向定位原因：曲軸經(jīng)常受到離合器施加于飛輪的軸向力作用而有軸向竄動(dòng)的趨勢(shì)。曲軸竄動(dòng)將破壞曲柄連桿機(jī)構(gòu)各零件正確的相對(duì)位置。方法：止推軸承有翻邊軸瓦和止推片兩種。（1）結(jié)構(gòu)：在某一道主軸承的兩側(cè)裝止推片。止推片由低碳鋼背和減磨層組成。

（2）安裝注意：止推片有減磨層的一面朝向轉(zhuǎn)動(dòng)件。當(dāng)曲軸向前竄動(dòng)時(shí)，后止推片承受軸向推力；向后竄動(dòng)時(shí)，前止推片承受軸向推力。

（3）曲軸的軸向間隙的調(diào)整：更換止推片的厚度。第115頁(yè)/共140頁(yè)第116頁(yè)/共140頁(yè)

6.曲拐的布置（1）布置原則曲軸的形狀和各曲拐的相對(duì)位置取決于缸數(shù)、氣缸排列方式（單列或V形等）和發(fā)火次序。

a.使各缸作功間隔角盡量相等。對(duì)缸數(shù)為i的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，發(fā)火間隔角為720°/i。即曲軸每轉(zhuǎn)720°/i時(shí)，就應(yīng)有一缸作功，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。b.連續(xù)作功的兩缸相隔盡量遠(yuǎn)，減少主軸承連續(xù)載荷和避免相鄰兩缸進(jìn)氣門同時(shí)開啟的搶氣現(xiàn)象。

c.V型發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩排氣缸盡量交替作功。第117頁(yè)/共140頁(yè)（2）常用曲拐布置第118頁(yè)/共140頁(yè)第119頁(yè)/共140頁(yè)第120頁(yè)/共140頁(yè)發(fā)火順序?yàn)?-5-3-6-2-4發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表。

另一種：1-4-2-6-3-5第121頁(yè)/共140頁(yè)1.63.42.5第122頁(yè)/共140頁(yè)第123頁(yè)/共140頁(yè)曲軸第124頁(yè)/共140頁(yè)二、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器

1.作用：傳給曲拐的力是周期性變化，飛輪因轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，可認(rèn)為瞬時(shí)角速度不變。這樣，曲拐相對(duì)于飛輪忽快忽慢。當(dāng)激力頻率與曲軸自振頻率成整數(shù)倍時(shí)，曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)便因共振而加劇。這將使發(fā)動(dòng)機(jī)功率受到損失，定時(shí)齒輪或鏈條磨損增加，嚴(yán)重時(shí)甚至將曲軸扭斷。為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，有的發(fā)動(dòng)機(jī)在曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器。

2.工作原理及分類：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用的曲軸扭轉(zhuǎn)減振器是摩擦式減振器，其工作原理是使曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)能量逐漸消耗于減振器內(nèi)的摩擦，從而使振幅逐漸減小。可分為橡膠摩擦式（圖2-53）、干摩擦式（圖2-54）和粘液式（圖2-55）三種。第125頁(yè)/共140頁(yè)1－曲軸前端2－帶輪輪轂3－減振器圓盤4－橡膠墊5－慣性盤6－帶輪第126頁(yè)/共140頁(yè)干摩擦式扭轉(zhuǎn)減振器1－慣性盤2－彈簧3－曲軸

4－平衡重5－摩擦片6－帶輪第127頁(yè)/共140頁(yè)第128頁(yè)/共140頁(yè)三、飛輪飛輪為一外緣有齒圈的鑄鐵圓盤。

1.功用（1）貯存能量：在作功行程貯存能量，用以完成其它三個(gè)行程，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。（2）利用飛輪上的齒圈起動(dòng)時(shí)傳力。（3）將動(dòng)力傳給離合器。（4）克服短暫的超負(fù)荷。

2.注意事項(xiàng)（1）飛輪質(zhì)量應(yīng)集中在輪緣上；（2）飛輪上刻有第一缸發(fā)火定時(shí)記號(hào)；（3）飛輪與曲軸一起進(jìn)行平衡試驗(yàn)。第129頁(yè)/共140頁(yè)飛輪邊緣部分做的厚些，可以增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量齒圈在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)與起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。一缸上止點(diǎn)記號(hào)第130頁(yè)/共140頁(yè)第131頁(yè)/共140頁(yè)有的飛輪上有一缸上止點(diǎn)記號(hào)和點(diǎn)火提前角刻度線（汽油機(jī)）或供油提前角刻度線（柴油機(jī)），以便調(diào)整和檢驗(yàn)點(diǎn)火正時(shí)，供油提前角和氣門間隙。051015第132頁(yè)/共140頁(yè)1.敘述氣環(huán)的密封原理。2.活塞裙部冷態(tài)時(shí)一般是什么形狀？為什么？3.活塞環(huán)分為幾類？各自的作用及分類是什么？4.連桿大頭一般采用什么結(jié)構(gòu)？斜切口連桿的定位方式有哪些？5.曲軸的曲拐是按什么布置的？4缸、6缸發(fā)動(dòng)機(jī)常用的發(fā)火次序是什么？列出它們的