广西大学 能源与动力装置基础 第5章-往复活塞式机械的结构分析(4)解析

❖ 曲柄连杆机构活塞式压缩机和泵与往复活塞式热力 发动机 在主要零部件 基本相同。
❖ 差别在阀： ❖ 往复活塞式热力发动机：强制阀 ❖ 往复活塞式压缩机： 自动阀
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❖ 二、主要零部件
1、活塞组：
活塞、活塞环、活塞销 及其固定件。
活塞: 头部：顶部和环部
喷油器、柴油滤清器、油水分离器、输油泵和柴油
管路等
❖ 润滑系统：机油泵、机油精滤器、机油粗滤器、分 流离心式机油滤清器、油底壳及润滑油道等
❖ 冷却系统：风扇、水泵、节温器、出水管总成
❖ 起动操纵与电器系统：直流起动电机、充电发电机、 各类传感器、操纵机构、空气压缩机
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连杆小头：连杆与活塞销相连的部分。一般为圆筒 形，与杆身连成一体。为了减少磨损、维修方便 ，小头都镶有铜衬套。
杆身：断面形状大多数是“工”字形，其翼面的长 轴安排在连杆摆动平面内，且断面尺寸由小头向 大头逐渐增大 。 优点：a. 抗弯断面模数大，抗弯曲能力强。 b. 抗弯强度大。 c.使连杆传力及应力均匀分布。
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连杆
作用：把活塞和曲轴 连接起来，使活塞 的往复运动与曲轴 的旋轴运动相互转 换，并将活塞所受 的气体压力传给曲 轴。
组成：连杆小头（包 括衬套轴承）、杆 身和大头（包括大 端盖、连杆螺栓及 连杆瓦）等，
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气缸体和曲轴箱常铸成一体，
气缸体的上半部内腔装有活塞往复运动导向和容纳工 质的圆柱形空腔，称为气缸。
气缸体的下半部分支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴 和连杆的运动空间。
气缸体的顶部与气缸盖连接，底部与机座或油底壳连 接。
气缸体结构形式一般分为三种：平分式气缸体，其刚 度较差；龙门式气缸体，其刚度较好；隧道式气缸 体，其刚度最好。
受力：气体压力、活塞连杆组的惯性力和扭力作用。 结果：产生相应的扭矩、弯曲、压缩和拉伸应力及变
形；高速旋转的主轴颈和连杆轴颈（曲柄销）遭受 到严重的摩擦和磨损。
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气缸体、气缸套和气缸盖三个主要固定件
机体：由气缸体、曲轴箱和机座或油底壳及主轴承盖 等组成 。
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气缸套: 气缸体中的气缸套内壁是活塞的导向面。 由于气缸直接受高温、高压燃气的作用，且活塞在 气缸中高速往复滑动，所以缸壁磨损较大，容易损 坏，降低气缸的寿命。
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❖ 一、辅助系统有 ：
❖ 配气机构：空气滤清器、进排气管、进排气道、进
排气门、 进泵和调速器、供油自动提前器、
第五章 往复活塞式机械 的结构分析
第一节 往复活塞式机械的功能与分类 第二节 总体结构和主要部件 第三节 曲柄——连杆机构的动力学
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第一节往复活塞式机械
的功能与分类
往复活塞式机械 ：
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❖ 汽油机在构造上与柴油不同之处主要是燃料供给系 ❖ 统，因为汽油机可燃混合气的形成和燃烧方式与柴
油机不同。汽油机没有喷油泵和喷油器，而是设有 化油器和汽油泵的燃油系统，或汽油喷射燃油系统， 还设有点火系统（包括火花塞、分电器、点火线圈 及电源设备）。
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连杆大头：连杆与曲轴相连部分，曲柄销在连杆大 头轴承中作相对高速旋转。
整体式结构、剖分式结构
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曲轴 : 通过连杆将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动
.
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作用：通过连杆将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转 运动。
第二节 总体结构和主要部件
❖ 往复活塞式机械，包括热力发动机，即内燃 机,包括柴油机,汽油机和气体发动机，压缩 机和泵，基本构造相同，由下列主体机构和 辅助系统组成。主体机构,包括气缸体、气缸 盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮。气缸体中空 的圆筒形部分称为气缸，其中装有活塞，气 缸盖封闭其上部。活塞通过连杆与曲轴相连， 可使活塞沿气缸中心线的往复运动转变成曲 轴的旋转运动或相反。
❖ 往复活塞式机械 ：
❖ 1、往复活塞式发动机，内燃机：
❖
产生驱动功率的热力原动机。
❖
驱动装置，
❖ 2、往复活塞式压缩机和泵：
❖
对流体增压和输送的工作机械。
❖
耗能装置。
❖ 结构基本相似，工作过程相反。
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❖ 一、往复活塞式发动机分类
❖
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常用的气缸套有干、湿两种。干式气缸套的外壁不直 接与冷却水接触，缸套的壁厚很薄，滑动配合装入 气缸体孔座。湿式气缸套壁较厚，外壁直接与冷却 水接触，其上、下端的外圆表面的两道凸出圆环装 有橡胶圈用以密封冷却水。其冷却效果好。
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活塞销：活塞和连杆的连接零件。 受力：气缸压力、活塞组和连杆惯性力。 对活塞销的要求：重量轻、刚性好，表面硬而耐
磨，内韧而耐冲击。因此，大多数活塞销做成 空心，减少惯性力。活塞销用低碳合金钢、表 面经渗碳和精磨而成。 活塞销与销座孔为过渡配合 活塞销与连杆小头轴承孔为动配合
活塞顶部的直径比 裙部小。 裙部：起导向和承受 连杆传给的侧压力的 作用。
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活塞环：是装在活塞环槽的开口弹性金属环，分为气 环和油环。 气环：主要起密封和散热作用，防止缸 内高温高压燃气漏入曲轴箱，并将活塞顶吸收热量 的一部分传给气缸套。2－3道
油环：起刮油和铺油的作用。 上行铺油 下行刮油