连杆的加工工艺分析
发动机连杆的加工工艺
发动机连杆的加工工艺发动机连杆是发动机中的重要部件之一,主要起到将活塞与曲轴连接起来的作用。
它通常由高强度铸铁或铸钢制成,具有承载高压力和高温的能力。
以下是发动机连杆的加工工艺的详细介绍。
1. 材料选择:发动机连杆通常使用高强度材料制造,如铸铁或铸钢。
这些材料具有良好的机械性能和耐热性能,能够承受高温、高压和高转速的要求。
2. 铸造:连杆的制造通常通过铸造工艺来完成。
首先,根据连杆的设计要求制作模具,然后将熔化的铁水或钢水倒入模具中,待其凝固后取出,得到初步的连杆毛坯。
3. 精加工:铸造得到的连杆毛坯需要进行进一步的精加工来满足工艺要求。
包括以下几个步骤:a. 磨削:使用砂轮或切削工具对连杆进行磨削,以去除表面的毛刺和不平整,并使其具有规定的尺寸和形状。
b. 铣削:通过铣削工艺对连杆进行加工,以产生平整的表面和规定的孔径。
铣削还可用于加工连杆上的齿轮或平面。
c. 凿破孔:可以使用钻削工具钻孔或采用冲击方式凿破连杆上的孔。
这些孔通常用于安装连杆螺栓和机油喷嘴等部件。
d. 热处理:连杆在精加工之前需要进行热处理,以提高其硬度和强度。
通常采用淬火和回火工艺来完成。
淬火可以使材料达到较高的硬度,而回火则可以消除过多的脆性。
e. 平衡:连杆在装配到发动机中之前需要进行平衡。
这是为了保证连杆在高速旋转时不会产生过大的振动和失重现象。
平衡通常通过动、静平衡仪来进行。
4. 检查和测试:完成精加工之后,连杆需要进行严格的质量检查和性能测试。
这包括尺寸测量、硬度测试、金相组织观察、磁粉检测等。
还需要在实际的发动机中进行试车和试验,以验证连杆的性能和可靠性。
总结起来,发动机连杆的加工工艺包括材料选择、铸造、精加工、热处理、平衡、检查和测试等几个关键步骤。
每个步骤都需要严格控制和操作,以确保连杆具有良好的性能和可靠性。
加工过程中还需要注意环保要求,采取适当的防护措施,以减少对环境的污染。
通过科学严谨的加工工艺,可以有效提高发动机连杆的质量和性能,进一步提高发动机的整体性能和可靠性。
连杆的机械加工工艺分析
连杆的机械加工工艺分析简介连杆是一种重要的机械零件,常用于内燃机、汽车发动机等机械设备中。
其作用是将来自活塞的运动转化为旋转运动,从而驱动其他部件工作。
为了确保连杆的质量和性能,需要经过精细的机械加工工艺。
本文将对连杆的机械加工工艺进行分析,包括工艺流程、加工方法、加工工具等方面的内容。
通过对机械加工工艺的详细分析,可以更好地理解和掌握连杆的加工过程,提高加工效率和产品质量。
工艺流程连杆的机械加工工艺流程大致包括以下几个步骤:1.材料准备:选择合适的连杆材料,并对其进行切割,得到合适尺寸的工件。
2.粗加工:使用车床等设备进行粗加工,包括车削和钻孔等操作。
车削是将连杆材料切削成所需形状和尺寸的工艺,钻孔是在工件上钻孔,以便后续操作。
3.热处理:对粗加工后的工件进行热处理,以提高其硬度和强度。
常用的热处理方法包括淬火、回火等。
4.精加工:在热处理后,使用磨床等设备进行精加工。
磨床可以对工件进行精确的研磨和修整,以获取高精度的表面和尺寸。
5.总检和装配:对精加工后的工件进行检验,确保其质量达到要求。
然后进行组装,将连杆与其他零件连接,组成完整的机械装置。
加工方法连杆的加工方法主要包括车削、铣削、钻削、磨削等。
车削车削是将材料切削成所需形状和尺寸的加工方法。
在连杆的加工中,常用的车削方法有以下几种:•面车削:将工件放置在车床上,使用车刀从工件的外表面切削,得到所需的外形和尺寸。
•长孔车削:通过在车床上旋转工件,并使用特制刀具将长孔切削出来。
•内孔车削:通过在车床上旋转工件,并使用特制刀具将内孔切削出来。
铣削是通过刀具在工件上进行旋转和移动,将工件上的材料切削下来,从而得到所需形状和尺寸的加工方法。
在连杆的加工中,铣削常用于切削连杆的端面和孔口。
钻削钻削是通过钻头在工件上旋转并推进,将工件上的材料切削下来,从而得到所需孔形和尺寸的加工方法。
在连杆的加工中,钻削主要用于加工连杆上的孔。
磨削磨削是利用磨料颗粒切削工件的加工方法。
连杆加工工艺分析报告
连杆加工工艺分析报告1. 引言连杆是内燃机中重要的零部件之一,其质量和加工精度直接影响发动机的性能和可靠性。
因此,对连杆的加工工艺进行分析和优化具有重要的意义。
本报告将对连杆加工工艺进行详细的分析和探讨。
2. 连杆加工工艺流程连杆的加工工艺流程通常包括以下几个步骤:2.1 材料准备首先需要选取合适的材料,常用的连杆材料有铸钢、锻钢和铝合金等。
材料的力学性能和耐磨性是选择的关键因素。
2.2 切割和锻造选取的材料需要进行切割和锻造,以获得适合加工的连杆毛坯。
切割通常采用火焰切割或者机械切割,锻造则通过加热后进行成型。
2.3 粗车粗车是指在车床上对连杆毛坯进行粗加工,以去除多余的材料,使得连杆的几何尺寸达到设计要求。
通常采用车削和铣削的方式进行。
2.4 精车精车是对粗车后的连杆进行精细加工,以提高其加工精度和表面质量。
精车通常采用数控车床和数控铣床进行,通过切削和磨削等方式进行加工。
2.5 热处理为了提高连杆的硬度和强度,常常需要进行热处理。
热处理通常包括淬火、回火和表面渗碳等步骤,以满足连杆在使用中的力学性能要求。
2.6 精加工和装配最后,对经过热处理的连杆进行精加工和装配。
精加工通常包括研磨、抛光和喷涂等工序,以获得更高的表面精度和质量。
装配则将连杆与其他发动机零部件进行组装,形成完整的发动机。
3. 连杆加工工艺分析连杆的加工工艺对其质量和性能有着直接的影响。
下面将对连杆加工工艺进行分析和评估。
3.1 材料选择材料的选择是连杆加工工艺的重要环节。
应根据连杆在发动机中的工作环境和受力情况选择合适的材料,以满足其强度、硬度和耐磨性等要求。
3.2 加工设备选择在连杆的加工过程中,需要选择适当的加工设备。
数控车床、数控铣床和磨床等设备在加工连杆时具有高效、精确的优势,可以提高加工效率和产品质量。
3.3 加工工艺参数优化在各个加工步骤中,合理设置加工工艺参数对于提高加工效率和降低加工成本具有重要意义。
例如,在车削和铣削过程中,合适的进给速度和切削速度能够有效控制加工质量。
汽车连杆加工工艺及夹具设计
汽车连杆加工工艺及夹具设计1. 前言嘿,朋友们!今天我们来聊聊汽车连杆的加工工艺和夹具设计。
这可不是枯燥无味的机械话题,咱们就像聊聊天一样,把它变得生动有趣。
汽车连杆呢,简单来说,就是发动机和活塞之间的小桥梁。
它的工作就像一个努力的小推手,把发动机的动力传递给轮子,让你的车子开得飞快。
不过,别以为连杆就只是个简单的零件哦,背后可是有一套复杂的加工工艺和夹具设计在支撑呢。
2. 汽车连杆的加工工艺2.1 材料的选择首先,连杆的材料选择可是一门大学问。
通常用铝合金和高强度钢,为什么呢?因为它们既轻又强,像个健身教练,既能减轻车重,又能承受巨大的压力。
想象一下,如果连杆用的是塑料,那汽车一加速,连杆可能就会“咔嚓”一声散架,谁敢上路啊?所以,材料得选得好,才能保证车子的安全。
2.2 加工工艺流程接下来就是加工工艺流程了,听起来很高大上,其实就是把材料变成连杆的步骤。
一般来说,这个流程包含了锻造、铣削、钻孔和热处理等。
想象一下,锻造就像是在锻造一把利剑,经过高温高压的锤炼,连杆逐渐成型;接着铣削和钻孔,简直就像是在给连杆做美容,修整得光滑又完美,最后热处理则是给它来个“热身”,增强它的强度。
看吧,这整个过程就像是一个轮回,变得越来越完美。
3. 夹具设计的重要性3.1 夹具的角色好啦,聊完了连杆的加工,我们再来看看夹具。
这玩意儿就像是连杆加工过程中的“好帮手”,没有它,工件就像没有了灵魂。
夹具的作用就是把连杆稳稳地固定住,让加工过程中的每一步都能精确无误。
想想,如果夹具不牢靠,那加工的时候岂不是跟在跳舞?摇摇晃晃的,结果可想而知,可能就要“事与愿违”了。
3.2 夹具的设计原则在设计夹具的时候,有几个原则必须牢记。
第一,稳定性!夹具要稳如老狗,保证工件不晃动。
第二,方便性,夹具要容易装卸,省得工人们像解谜一样折腾半天。
第三,通用性,设计得尽量通用,这样能在多个工序中使用,节省成本和时间。
咱们的目标就是让夹具像一位优秀的团队成员,默契配合,事半功倍。
连杆制造工艺过程
连杆制造工艺过程连杆是发动机中的重要零部件之一,它连接活塞和曲轴,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动,从而驱动汽车的运动。
连杆的制造工艺过程非常复杂,需要经过多道工序才能完成。
本文将详细介绍连杆制造工艺过程。
一、材料准备连杆的材料通常是高强度合金钢,如40Cr、35CrMo等。
在制造连杆之前,需要对材料进行热处理,以提高其强度和硬度。
热处理包括淬火和回火两个过程,淬火可以使材料达到最高硬度,回火可以使材料的韧性和韧度得到提高。
二、锻造锻造是制造连杆的第一道工序。
在锻造过程中,将经过热处理的材料放入锻造机中,通过锤击和挤压等方式将其变形成为连杆的初步形状。
锻造可以使材料的晶粒细化,提高其强度和韧性。
三、粗加工粗加工是制造连杆的第二道工序。
在粗加工过程中,将锻造好的连杆进行切割、铣削、钻孔等加工,使其达到设计要求的尺寸和形状。
粗加工的目的是为了为后续的精加工和热处理做好准备。
四、热处理热处理是制造连杆的重要工序之一。
在热处理过程中,将粗加工好的连杆放入炉中进行加热和冷却,以改变其组织结构和性能。
热处理的方式包括正火、淬火、回火等,不同的热处理方式可以使连杆达到不同的硬度和韧性。
五、精加工精加工是制造连杆的关键工序之一。
在精加工过程中,将经过热处理的连杆进行车削、磨削、拉削等加工,使其达到高精度和高表面质量的要求。
精加工的目的是为了保证连杆的精度和可靠性。
六、平衡平衡是制造连杆的最后一道工序。
在平衡过程中,将精加工好的连杆放入平衡机中进行平衡测试,以保证其在高速旋转时不会产生过大的振动和噪音。
平衡的目的是为了保证连杆的安全性和可靠性。
连杆制造工艺过程非常复杂,需要经过多道工序才能完成。
每个工序都非常重要,任何一个环节出现问题都可能导致连杆的质量不达标,从而影响发动机的性能和寿命。
因此,在制造连杆时,必须严格按照工艺流程进行操作,确保每个工序都符合要求,才能制造出高质量的连杆。
连杆的加工工艺分析
发动机连杆加工工艺分析与设计摘要因为连杆是活塞式发动机和压缩机的主要零件之一,其大头孔与曲轴连接,小头孔通过活塞销与活塞连接,其作用是将活塞的气体压力传送给曲轴,又收曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。
连杆承受的是冲击动载荷,因此要求连杆质量小,强度高。
所以在安排工艺过程时,按照“先基准后一般”的加工原则。
连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面,较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面。
由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计。
在对其设计中我们先对连杆工艺过程分析,联系实际通过对其具体设计的了解进行连杆机械加工工艺过程分析及其一些机械加工余量、工序尺寸的确定。
关键词:发动机,连杆,定位基面,工艺设计目录第一章发动机的概述 (1)1.1发动机的定义 (1)1.2发动机的发展历史 (1)1.3发动机的分类 (2)1.4发动机的总体结构 (2)第二章连杆的分析 (3)2.1连杆的作用 (3)2.2连杆的结构特点 (3)2.3连杆的工艺分析 (4)第三章连杆工艺规程设计 (7)3.1确定连杆的材料和毛坯 (7)3.2连杆的机械加工工艺过程 (7)3.4连杆的机械加工工艺过程的夹紧方法 (8)第四章连杆机械加工工艺过程分析 (9)4.1.工艺过程的安排 (9)4.2连杆主要加工表面的工序安排 (9)4.3连杆机械加工工艺路线 (10)第五章机械加工余量、工序尺寸的确定 (12)5.1大头孔两端面的加工余量及工序尺寸 (12)5.2小头孔端面加工余量及工序尺寸 (12)5.3小头孔的加工余量及工序尺寸 (12)5.4大头孔的加工余量及工序尺寸 (13)5.5螺栓孔加工余量及工序尺寸 (13)5.6小头油孔加工余量及工序尺寸 (13)5.7连杆盖定位销孔加工余量及工序尺寸 (14)5.8小头油孔加工余量及工序尺寸 (14)5.9确定切削用量及工时 (14)5.10工艺卡片的制订 (15)谢辞 (29)参考资料 (30)附录 (31)第一章发动机的概述1.1发动机的定义发动机,又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能。
连杆加工工艺
二、连杆的加工工艺1、连杆的功用、结构特点、工作条件及工艺特点连杆是汽车发动机主要的传动机构之一,它将活塞与曲轴连接起来,把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴,使活塞的往复直线运动可逆的转化为曲轴的回转运动,以输出功率。
以下均已实习所见4125B型柴油发动机连杆为例。
连杆是一种细长的变截面非圆杆件。
由从大头到小头逐步变小的工字型截面的连杆体及连杆盖、螺栓、螺母等组成。
基本上都由活塞销孔端(小头)、曲柄销孔端(大头)及杆身三部分组成。
为了便于安装,大头孔设计成两半,然后用连杆螺栓连接。
连杆在工作中主要承受以下三种动载荷:①汽缸内的燃烧压力(连杆受压);②活塞连杆组的往复运动惯性力(连杆受拉);③连杆高速摆动时产生的横向惯性力(连杆受弯曲应力);连杆的工艺特点:外形复杂,不易定位;连杆的大小头是由细长的杆身连接,故刚性差,易弯曲、变形;尺寸精度、形位精度和表面质量要求高。
2、主要加工表面和技术要求连杆的主要加工表面有:大小头孔、大小头端面、大头剖分面以及连杆螺栓孔等。
(1)大小端孔的精度:小头孔尺寸精度IT7,Ra≤1.6um,圆柱度公差0.015mm;小头铜套孔尺寸精度IT6,Ra≤0.4um,圆柱度公差0.005mm;大头孔尺寸精度 IT6,Ra≤0.8um,圆柱度公差0.012mm。
(2)大小端孔中心线在两个互相垂直方向的平行度:在垂直面平行度公差0.04mm,在水平面内平行度公差0.06mm。
(3)大小端孔的中心距:孔中心距极限偏差±0.05mm(4)大端孔两端面对大端孔轴线的垂直度:垂直度公差0.1mm,Ra≤3.2um。
(5)连杆螺栓孔:螺栓孔中心线对盖体结合面与螺栓及螺母座面的不垂直,会增加连杆螺栓的弯曲变形和扭转变形,并影响螺栓伸长量而削弱螺栓强度。
(6)两螺栓孔中心线对连杆大头孔剖分面的垂直度公差为0.15mm,用两个尺寸为的检验心轴插入连杆体和连杆盖的孔中时,剖分面的间隙应小于0.05mm。
连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计
连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计一、前言连杆是发动机中重要的零件之一,其作用是将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
因此,连杆的质量和加工精度直接影响发动机的性能和寿命。
本文将介绍连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。
二、工艺流程1. 材料准备选用高强度合金钢作为连杆零件的材料。
在进行机械加工之前,需要对原材料进行热处理,以提高其硬度和强度。
2. 粗加工(1)锯切将原材料锯成长度略大于实际尺寸的毛坯。
(2)车削采用车床进行粗加工,先将毛坯两端面加工成平行面,然后进行外圆柱面、内孔等基本形状的车削。
(3)铣削采用立式铣床进行粗加工,主要是对连杆头部进行铣削,并开出油孔等结构。
3. 精密加工(1)磨削采用平面磨床和圆柱磨床对外圆柱面、内孔和连杆头等进行精密加工。
(2)钻孔采用钻床对油孔等细小结构进行加工。
(3)拉削采用拉床对轴向槽、键槽等进行加工。
4. 热处理将加工好的连杆零件进行热处理,以提高其硬度和强度。
通常采用淬火和回火的方式进行处理。
5. 组装将经过热处理的连杆零件组装到曲轴上,并进行调整,以确保其与其他零件的配合精度和运动平稳性。
三、专用夹具设计为了保证连杆零件在机械加工过程中的精度和稳定性,需要设计专用夹具。
下面介绍一种常见的夹具设计方案:1. 夹具整体结构该夹具主要由夹紧块、支撑块、定位块、压板等组成。
其中,夹紧块负责固定毛坯,支撑块负责支撑毛坯,在车削时起到了很好的辅助作用;定位块则是为了确保毛坯在夹具中的位置准确;压板则是为了防止毛坯在车削时发生移动。
2. 夹具夹紧方式该夹具采用机械夹紧的方式,通过螺旋压板来实现对毛坯的夹紧。
在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,以确保毛坯的稳定性和精度。
3. 夹具使用注意事项在使用该夹具时,需要注意以下几点:(1)夹具的各个部位需要经常清洗和润滑,以保证其正常运作。
(2)在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,并且要保证毛坯与夹具之间的接触面积充分。
连杆机械加工工艺流程及工艺装备设计方案
连杆机械加工工艺流程及工艺装备设计方案1. 引言连杆是机械工程中常用的零件之一,用于将转动运动转变为往复运动。
为了保证连杆的准确性和可靠性,需要进行机械加工。
本文将介绍连杆机械加工的工艺流程,并提出相应的工艺装备设计方案。
2. 加工工艺流程连杆的加工工艺流程通常包括以下几个步骤:2.1 材料准备首先需要根据设计要求选择合适的材料,常见的连杆材料有铸铁、钢材等。
在材料准备阶段,需要对材料进行检验,确保材料的质量符合要求。
2.2 车削加工车削加工是连杆加工的主要工艺之一。
在车削加工中,需要使用车床进行加工,在加工过程中,根据设计要求进行车削操作,将连杆的外形和尺寸加工到合适的精度。
2.3 钻孔加工除了车削加工外,还需要进行钻孔加工,以便安装其他零件。
钻孔加工可以使用钻床进行,根据设计要求进行钻孔操作,并确保钻孔的位置和尺寸的准确性。
2.4 磨削加工磨削加工可以提高连杆的精度和表面质量。
磨削加工可以使用磨床进行,根据设计要求进行磨削操作,将连杆的表面磨削到合适的精度和光洁度。
2.5 组装与调试加工完成后,需要进行连杆的组装与调试。
在组装过程中,需要根据装配要求进行部件的安装,确保各部件的相互配合良好。
完成组装后,需要进行调试,验证连杆的性能和可靠性。
3. 工艺装备设计方案为了确保连杆的加工工艺顺利进行,需要设计相应的工艺装备。
以下是连杆机械加工工艺装备的设计方案:3.1 车床车床是连杆机械加工中不可缺少的工艺装备之一。
选择合适的车床可以实现对连杆进行精确的车削加工。
根据连杆的尺寸和材料,可以选择合适的车床类型,如平面车床、立式车床等。
3.2 钻床钻床主要用于连杆的钻孔加工。
选择合适的钻床可以实现对连杆钻孔的准确性和效率。
根据连杆的钻孔要求,可以选择合适的钻床类型,如立式钻床、卧式钻床等。
3.3 磨床磨床可以提高连杆的加工精度和表面质量。
选择合适的磨床可以实现对连杆的磨削加工。
根据连杆的磨削要求,可以选择合适的磨床类型,如平面磨床、圆柱磨床等。
连杆的机械加工工艺分析
连杆的机械加工工艺分析连杆作为内燃机传动机构中的重要零部件,主要承受着往复运动的冲击负载。
因此,在其机械加工过程中,需要采用较高的精度和质量要求,以保证其强度、耐疲劳性和使用寿命。
本文将从连杆的工艺流程、加工方法和注意事项等方面,就连杆的机械加工工艺进行深入分析。
一、工艺流程1.材料准备:连杆一般采用中碳钢或合金钢制作,需要对材料进行筛选,以保证其化学成分符合要求,并且无气孔、坯身无裂纹等缺陷。
2.毛坯制备:根据所需的连杆规格和尺寸在毛坯上进行标记,然后采用锯床或切割机对毛坯进行切割,使其留有一定余量。
3.车削加工:在车床上对毛坯进行车削加工,主要包括:粗车削、精车削、端面和孔的车削等工序。
4.粗磨:通过粗磨机对加工好的连杆进行研磨,以达到所需的粗度和尺度要求。
5.精磨:采用精磨机对研磨后的连杆进行细致的精磨,以实现更高水平的加工质量和精度。
6.平衡校验:在完成精磨后,需对连杆进行平衡校验,以保证其运转平稳、无振动和噪声等问题。
7.表面处理:经过以上工艺后,连杆可进行表面强化或陶瓷涂层等表面处理,以提高其抗疲劳性和使用寿命。
二、加工方法1.车削加工:车削加工是连杆加工中最基本和常用的方法,可使加工件的外形尺寸、粗糙度、轮廓和孔的尺寸和位置精度满足要求。
在车削加工过程中,需要采用合适的刀具切削参数和设备工艺参数,以确保车削加工的精度和质量。
2.研磨加工:研磨加工可使精密零件的尺寸公差、表面粗糙度、圆度、直线度等质量指标得到进一步提高。
在研磨过程中,需选用合适的磨粒种类和磨粒粒度,与磨削液流量和磨削压力等相匹配,以达到所需的加工效果。
3.抛光加工:抛光加工是对已经磨好的工件进行表面光洁度提高的一种特殊方法。
抛光加工可使工件表面粗糙度降至Ra 0.1me比,增加表面光泽。
在抛光加工中,需选用合适的研磨研磨轮或砂轮,采用适当的研磨液和研磨压力,保证抛光加工的效果和质量。
三、注意事项1.优化工艺流程:在连杆加工过程中,需区分不同工序的加工要求和加工精度,为每个工序设计出最佳的工艺流程和方法,以确保加工质量和效率。
连杆加工工艺详解
连杆加工工艺详解工艺特点:(1)大头孔加工。
传统工艺一般是切断后对大头孔进行拉削,或者在切断前将它加工成椭圆形,因为是断续加工,振动大、刀具磨损快、刀具消耗大。
而涨断工艺将大头孔加工成圆形。
(2)连杆体、盖分离。
传统工艺采用拉断(或铣断、锯断)法,而涨断工艺是在螺栓孔加工之后涨断。
采用涨断工艺后,连杆与连杆盖的分离面完全啮合,改善了连杆盖与连杆分离面的结合质量,所以分离面不需要进行拉削加工和磨削加工。
由于分离面完全啮合,将连杆与连杆盖装配时,也不需要增加额外的定位,如螺栓孔定位(或定位环孔),只要两枚螺栓拧紧即可,这样可省去螺栓孔的精加工。
(3)结合面的加工。
传统工艺是在拉断后还要磨削结合面,且连杆体/盖的装配定位靠两个螺栓孔中的定位孔和螺栓的定位部分配合来定位,所以对螺栓孔与其分离面的垂直度和两螺栓孔的中心距尺寸都有严格的要求。
尺寸误差导致连杆与连杆盖装配后有残余应力留在连杆总成。
(4)螺栓孔加工。
涨断工艺加工的连杆体/盖的装配定位是以涨断断面作定位,而传统工艺加土的连杆体/盖的装配定位靠两个螺栓孔中的定位孔和螺栓的定位部分配合来定位,所以对螺栓孔和螺栓的精度要求都很高。
采用涨断工艺加工连杆时,精度要求大大降低,两个螺栓孔可不同时加工,这样为多品种加工创造了便利条件。
连杆大头孔采用涨断工艺后,它们的分离面是***完全的啮合,所以没有分离面及螺栓孔加工误差等影响。
(5)螺栓装配。
通过带振动式储料器的螺栓进料装置、分离装置以及带导管和气嘴的进料器,将螺栓进料、安装,并用安装在齿条式安装支架及液压驱动垂直滑台上.的快速BOSCH拧紧机进行预拧紧,当拧紧至某一设定扭矩处时,通过设有等待功能的装置松开螺栓,清理结合面,***后拧紧螺栓至要求。
连杆涨断技术在连杆加工发展史上,涨断工艺的发明具有划时代的意义。
目前,连杆涨断加工工艺在国内已被广泛使用。
上海大众、一汽大众、、华晨和奇瑞等厂家均采用此种连杆工艺,一些专业的连杆制造厂家也开始采用此工艺。
连杆的机械加工工艺
连杆的机械加⼯⼯艺2.连杆的机械加⼯⼯艺2.1主要⼯艺过程分析连杆特征设计与机械加⼯密切相关,每⼀种加⼯⽅法与⼀个特征相对应,这是特征规划的基本原则。
连杆⽑坯是锻造件,整体式连杆⽑坯应⽤⼴泛。
再根据连杆的结构特点和机械加⼯要求,连杆的主要加⼯⼯艺过程如下:冼连杆⼤⼩两端⾯;钻⼩头孔,扩⾄尺⼨值,拉⼩头孔,并保证尺⼨和表⾯粗糙度;铣⼤头定位凸台;从连杆上切下连杆盖;加⼯连杆盖上的螺帽凸台,钻螺栓孔,加⼯螺纹;把连杆盖和连杆体装配在⼀起,精加⼯连杆总成,校正连杆质量,对⼤、⼩头孔进⾏精加⼯和精整、光整加⼯。
2.2连杆主要表⾯加⼯⽅法的选择连杆的两端⾯是连杆加⼯过程中主要的定位基准⾯,⽽且在许多⼯序中反复使⽤,所以应先加⼯它。
⼤批⼤量⽣产中,连杆两端⾯多采⽤磨削和拉⼩削加⼯,成批⽣产多采⽤铣削加⼯。
连杆⼤、⼩头孔是连杆加⼯中对精度和表⾯粗糙度要求最⾼的,是连杆机械加⼯的重要⼯序,直接影响连杆成品的质量。
⼀般先加⼯⼩头孔,后加⼯⼤头孔,合装后,再同时精加⼯⼤、⼩头孔,最后光整加⼯⼤、⼩头孔。
⼩头孔的加⼯⽅案多为:钻,扩,镗。
⼤头孔的加⼯⽅案多为:(扩)粗镗,半精镗,精镗。
连杆辅助基准和其他平⾯的加⼯同样不可忽视。
辅助基准主要是指连杆的⼯艺凸台和连杆侧⾯。
其他平⾯指的是连杆盖与连杆体的接合⾯和连杆盖、连杆体上与螺栓头、螺母的⽀承⾯等。
这些表⾯常采⽤铣削或拉削加⼯,接合⾯的精加⼯⼀般采⽤⾼效磨削。
2.3定位及夹紧定位基准的正确选择对保证加⼯精度是很重要的。
粗基准的正确选择是加⼯⼯艺中⾄关重要的问题。
如在拉连杆⼤⼩头侧定位时,采⽤连杆的基准端⾯及⼩头⽑坯外圆三点和⼤头⽑坯外圆两点粗基准定位⽅式。
精加⼯基准⼤多采⽤⽆间隙定位⽅法,在产品设计出定位基准⾯。
在连杆加⼯中,⼤多数的⼯序是以⼤、⼩头的端⾯,⼤头孔或⼩头孔,以及零件图中规定的⼯艺凸台作为精基准的。
连杆是⼀个刚性较差的⼯件,应⼗分注意夹紧⼒的⼤⼩、⽅向及着⼒点、位置的选择,以免因受夹紧⼒的作⽤⽽产⽣变形,降低加⼯精度。
连杆加工工艺及夹具设计毕业设计
连杆加工工艺及夹具设计毕业设计一、引言随着机械加工的不断发展,数控加工设备的应用越来越广泛,加工工艺和夹具设计也成为机械加工过程中至关重要的一环。
本文就连杆加工工艺及夹具设计进行研究和探讨。
二、材料和加工工艺流程1. 材料选择连杆是一种将发动机汽缸盖、活塞和曲轴连接在一起的元件,因此其材料必须具有高强度、高硬度和高耐磨性。
一般来说,连杆所采用的材料有:铸钢A4840、A319、A356、A357等锻钢25CrMo、40Cr、42CrMo、4340等铝合金2014、2024、2618、4032等不锈钢316、17-4PH等本次设计选择一种常用的锻钢42CrMo,其化学成分和机械性能如下表:2. 加工工艺流程锻造加工是制造连杆的常用工艺,它能够保证材料的均匀性、造型的精度和表面光滑度。
加工流程如下:3. 热处理工艺将锻好的连杆进行调质处理,以提高其硬度和强度,并保证其在使用过程中的可靠性。
热处理工艺如下:4. 精机加工工艺进行车、铣、钻、镗、磨等加工,以保证其精度和表面质量。
加工工艺如下:5. 检测工艺检测加工后的连杆尺寸和表面质量,以保证其满足设计要求。
检测工艺如下:三、夹具设计1. 设计目的针对连杆加工的特点,设计一种适用的夹具,实现其加工过程的自动化、标准化和高效化,提高生产效率和质量。
2. 夹具设计要求稳定性:夹具必须牢固而稳定,以免影响加工精度和安全性。
适用性:夹具必须适用于不同类型的连杆,以实现高度的通用性。
易用性:夹具的操作和维护必须简便、便捷,以提高生产效率和操作员工作舒适度。
3. 夹具设计方案夹具采用定位销和压板两种组合结构,用于夹持连杆内孔和外圆,其结构示意图如下:在加工过程中,通过螺旋压紧装置将夹具紧固在工作台上,然后使用气缸控制压板的升降和紧缩,完成对连杆的夹持。
四、结论本文针对连杆加工工艺及夹具设计进行了研究和探讨,设计了一套适用于锻造加工的加工流程,并提出了一种稳定、适用、易用的夹具设计方案。
关于连杆的机械加工工艺分析
关于连杆的机械加工工艺分析摘要:连杆是汽车发动机主要的传动部件,连杆的结构特点对加工精度的要求很高。
本文从连杆的结构特点及材料选择、技术要求、加工工艺特点等方面对连杆进行了详细的阐述,并对东风6bta型发动机连杆总成的机械加工工艺过程进行了简单的分析,最后对连杆机械加工工艺设计中要求注意的几个问题进行了论述。
关键词:连杆;机械加工;工艺分析1.前言连杆作为汽车、船舶等发动机中的主要传动机构,其作用是将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。
连杆在工作过程中会受到气体压力和惯性力的影响,使得连杆要具有较好的强度和刚度,其加工精度的高低对发动机的性能有着直接的影响,而加工工艺选择是否合理决定着加工精度的高低,除需要选用精密的加工设备外,还需要一些必备的夹具、测量工具及辅助工具等工艺设备,这样有助于改善连杆加工条件,提高生产效率。
2.连杆结构特点及材料选择连杆是汽车、船舶等发动机中的重要传动部件,其作用是将活塞承受的压力传给曲轴。
通常,连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓以及连杆轴瓦等零件组成,连杆小头、连杆大头以及杆身构成连杆体和连杆盖。
杆身通常做成工字型或h型截面形状,这样有助于连杆在运行中承受急剧变化的动载荷。
连,杆小头用于安装活塞销,连杆大头与曲轴连杆的轴颈相连,且为分开式,一部分与杆身联为一体,另一部分为连杆盖,两部分由连接螺栓固定为一体。
连杆既是传力件,又为运动件,在工作中会受到巨大的冲击力与惯性力的作用,因此,所选的连杆材料应具有较高的刚度、强度及抗疲劳性能,同时,在满足工作要求的前提下,连杆质量尽可能的轻,有助于减小惯性力。
一般选用45钢、40cr、40mnbh等调质钢。
3.连杆总成技术要求连杆总成需要进行机械加工的表面主要为:连杆大小头孔及其表面,连杆体和连杆盖的结合面以及连杆的螺栓孔等,其主要技术要求如下所示。
3.1.连杆大小头孔的技术要求。
连杆大头孔与轴瓦、曲轴,连杆小头孔与活塞销配合装配,大、小头孔的公差等级分别为it6和it8,圆柱度公差分别为0.012mm和0.0025mm。
连杆生产工艺
连杆生产工艺连杆是一种连接汽车发动机曲轴和活塞的重要零部件,承受着巨大的压力和负荷。
因此,其生产工艺对于连杆的质量和性能起着至关重要的影响。
下面将介绍连杆的生产工艺。
1. 材料选择:连杆的主要材料一般为高强度合金钢,如50CrMo4,40CrNiMoA等。
这些材料具有良好的强度、韧性和抗疲劳性能,能够满足连杆在高温、高压和高速运转条件下的使用要求。
2. 锻造:连杆的制造一般采用热锻造工艺。
首先,将预制的钢坯加热到适当的温度,使其变成可塑性较好的状态,然后将其放入锻造机械中进行锻造。
通过锻造,连杆的内部组织得到了重新排列和调整,提高了连杆的强度和韧性。
3. 模锻和精修:在锻造过程中,连杆的毛坯形状基本得到了确定,但还需要进行模锻和精修来得到最终的形状和尺寸。
模锻是通过在模具中施加压力来使连杆毛坯形成所需形状的一种加工方法。
而精修则是利用机床和刀具对模锻得到的连杆进行切削和修整,使其达到所要求的精度和表面质量。
4. 热处理:连杆的热处理是为了提高其硬度、强度和韧性。
常用的热处理方法包括淬火和回火。
淬火是将连杆加热到临界温度后迅速冷却,使其内部产生马氏体组织,提高硬度和强度。
而回火则是将淬火后的连杆重新加热到一定温度,保温一段时间后冷却,以减轻淬火带来的内应力,提高韧性。
5. 机加工:连杆的机加工包括车削、铣削、钻孔等工序。
通过机床和刀具的加工,使连杆的各个轴向尺寸和孔径达到设计要求,同时提供平整的连接面和良好的表面质量。
这一过程需要控制好切削刀具的选用、加工参数和工艺流程,以确保连杆的精度和表面质量。
6. 组装和测试:最后,将加工好的连杆与其他发动机零部件进行组装,并进行相关的测试和检验。
包括尺寸测量、动平衡、硬度测试、动态加载测试等。
只有通过各项指标和测试的检验,连杆才能够符合要求,并投入使用。
通过以上步骤,连杆的生产工艺就得到了完善的实施。
这个工艺流程是有严格要求的,需要高精度的设备和技术,以确保连杆的质量和性能。
(整理)传统连杆加工工艺.
分析传统连杆加工工艺的优缺点By(林的论文)1.3 传统连杆加工技术简介1.3.1连杆毛坯制备方法连杆在工作中承受多种交变载荷的作用,要求其具有很高的强度和刚度,因此连杆的材料一般都采用高强度的碳钢和合金钢。
如45号钢、55号钢、40Cr、40MnB、40MnVB等。
传统连杆生产方法通常有铸造和锻造,由于铸铁连杆件质量不稳定力学性能差而渐渐被淘汰。
锻造工艺很好的解决了这方面的问题,因此,一般连杆在大批量生产时多采用模锻法制造毛坯。
目前,国内外连杆毛坯主要有两种类型,即整体式和体盖分开式。
其中,整体式因有节材节能,以及节省锻造模具等特点被广泛采用[11]。
另外,在小头平面也有两种类型:①小头采用平面结构②小头采用锲形结构。
由于锲形结构可以直接减少材料、加工余量等优点,许多发动机连杆厂已由原来的平面改为锲形,但要注意锲形结构的小头毛坯,在粗加工时要解决好单边切削问题[11]。
另外,在国内有些生产的连杆的工厂,采用了连杆辊锻加工工艺。
辊锻法生产的连杆锻件,其表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平,并且设备简单,劳动条件好,生产率较高,适于实现机械化、自功化,适于在大批大量生产中应用。
辊锻需经多次逐渐成形[12]。
如一汽无锡柴油机厂用自动辊锻机做专用制坯设备,生产效率高、坯料精度好,已成功地用于热模锻压力机等多种连杆的锻造生产线,使用效果良好。
但成形辊锻也有其工艺局限性,它只适用于长轴类和板片中的部分锻件[13]。
粉末冶金生产连杆是新发展起来的一种工艺,主要包括粉末锻造工艺和粉末冶金工艺(一次烧结法)。
粉末锻造技术是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具市场竞争力的少、无削金属加工方法。
以金属粉末为原料,经过预成形压制。
在保护气氛中进行加热烧结及作为锻造毛坯,然后在压力机上一次锻造成形和实现无飞边精密模锻[14-15]。
由于粉末锻造工艺技术制造的零件具有材料利用率高、力学性能好、锻件尺寸精度高、质量轻、质量偏差很小、切屑加工余量少等特点,因而于20世纪70年代,在许多国家掀起了粉末锻造热潮。
连杆加工工艺技术
连杆加工工艺技术连杆加工工艺技术是指对连杆进行加工、制造的工艺流程和技术方法。
连杆是发动机等机械设备的重要组成部分,直接影响了机械设备的工作效率和寿命。
合理的连杆加工工艺技术可以提高连杆的加工精度和使用性能,提高机械设备的整体效能。
下面将详细介绍连杆加工工艺技术的主要内容。
连杆加工工艺技术包括连杆的设计、加工工艺流程、主要加工方法以及加工设备和工具的选择等方面。
首先,连杆的设计是决定加工工艺的基础。
在连杆的设计中,需要考虑到连杆的材料、尺寸、结构等因素,以确保连杆在使用过程中的强度和刚度等要求。
同时,设计中还需要充分考虑到加工工艺的要求,以便实施相应的加工工艺。
其次,连杆的加工工艺流程是按照一定的顺序和步骤进行的。
一般情况下,连杆的加工工艺流程分为:锻造、热处理、车、铣、刨、钻、镗、铰、磨等步骤。
在进行加工时,需要严格按照工艺流程和相应的工艺参数进行操作,确保连杆的加工质量和加工精度。
在连杆的加工过程中,主要采用车削加工、铣削加工、钻削加工等方法。
车削加工是指通过旋转刀具对连杆进行切削去材加工。
铣削加工是指通过旋转刀具对连杆进行切削去材加工。
钻削加工是指通过旋转刀具对连杆进行切削加工。
在进行加工时,需要根据连杆的形状和尺寸选择相应的加工方法,并合理选择刀具和切削参数,以保证加工质量和加工效率。
同时,连杆的加工还需要配备相应的加工设备和工具。
加工设备包括车床、铣床、钻床、刨床、磨床等,工具包括车刀、铣刀、钻头、镗刀、磨具等。
在选择加工设备和工具时,需要根据连杆的加工要求和加工量选择合适的设备和工具,以满足加工需求。
在连杆加工过程中,还需要进行质量控制和检验。
质量控制是指在加工过程中对工艺参数、加工质量等进行控制和检验。
质量检验是指对加工后的连杆进行检测和评估,以确保连杆的加工质量和使用性能。
总的来说,连杆加工工艺技术是指对连杆进行加工、制造的工艺流程和技术方法。
通过合理的连杆加工工艺技术,可以提高连杆的加工精度和使用性能,提高机械设备的整体效能。
内燃机连杆加工工艺及夹具设计
内燃机连杆加工工艺及夹具设计引言内燃机连杆是内燃机中的关键部件之一,其主要作用是将活塞的直线运动转化为曲柄轴的旋转运动。
在内燃机的工作过程中,连杆承受着相当大的力和压力,因此对于连杆的加工工艺和夹具设计有着严格的要求。
本文将详细介绍内燃机连杆的加工工艺及夹具设计。
连杆加工工艺1. 材料选择内燃机连杆通常采用高强度钢材作为材料,如45钢、40Cr钢等。
材料要求具有良好的机械性能和耐磨性,能够承受高强度和高温环境下的工作条件。
2. 切割和锻造连杆的加工工艺一般包括切割和锻造两个环节。
切割工艺通常采用气割或机械切割的方法,通过切割使得连杆的原材料形成一定长度和宽度的毛坯。
然后将毛坯进行锻造,通过锻造的过程使得连杆逐渐形成所需的形状和尺寸。
3. 精加工精加工是连杆加工的重要环节,其目的是为了使连杆达到所需的精度和表面质量。
精加工包括车削、铣削、磨削等工序。
车削是将连杆的毛坯固定在车床上,通过车刀对其进行外圆面或端面的加工。
铣削是将连杆的毛坯固定在铣床上,通过铣刀对其进行开槽、孔加工等。
磨削是通过磨削砂轮对连杆进行外圆面或内孔的加工,以提高其表面质量和精度。
4. 热处理内燃机连杆在精加工后通常需要进行热处理,以提高其强度和硬度。
常用的热处理方法有淬火、回火等。
淬火能够使连杆的表层形成硬度较高的组织,提高其抗疲劳性能和耐磨性能。
回火则是通过加热和冷却来对淬火后的连杆进行一定程度的软化,以提高其韧性。
5. 精加工二次处理精加工二次处理是指在热处理后对连杆进行进一步的加工,以达到更高的精度要求。
例如,通过磨削和拉伸等工序对连杆进行细微的修整和校准,以确保其尺寸和形状的精度符合要求。
夹具设计夹具是加工过程中用于固定工件的工具,对于连杆的加工来说,合理的夹具设计对于完整而高效的加工过程至关重要。
1. 夹具的稳定性连杆在加工过程中会受到较大的切削力和振动力的作用,因此夹具的稳定性是关键。
夹具的结构应该足够坚固和稳定,以确保连杆在加工过程中不会发生松动或偏移。
连杆的机械加工工艺分析
连杆的机械加工工艺分析连杆是一种重要的机械零件,广泛应用于内燃机、压缩机、泵和发电机等设备中。
它承受着高速运动和重载工况下的力和冲击,因此对连杆的机械加工工艺要求非常高。
下面将从材料选择、加工工艺和工艺控制等方面进行连杆的机械加工工艺分析。
首先,对于连杆的材料选择,常使用的有无缝钢管和铸钢两种材料。
无缝钢管具有高强度、耐冲击和耐磨损等特点,适用于高负荷和高速运动的工作条件;而铸钢具有较高的韧性和抗疲劳性能,在较大的应力循环下具有较好的耐久性能。
根据具体工作条件和要求选择适合的材料,对于材料的硬度和强度要求较高的连杆更适合使用无缝钢管。
其次,连杆的加工工艺主要包括锻造、车削、铣削、钻孔、磨削、热处理和组装等工序。
在锻造工艺中,通过对材料的塑性变形,使连杆的内部结构得以改善,提高其强度和韧性。
车削和铣削工艺主要用于加工连杆的外形和尺寸,使其符合设计要求。
钻孔工艺用于加工连接孔和轴孔等细小孔洞,保证装配的精度和质量。
磨削工艺用于进一步提高加工精度和表面质量。
热处理工艺通过调整材料的组织结构和力学性能,使连杆具有耐疲劳和耐磨损等性能。
最后,连杆的加工工艺需要严格控制各个环节的质量。
在锻造工艺中,需要控制铁水温度、切削速度和切削深度等参数,以防止材料过热和裂纹的产生。
在车削和铣削工艺中,需要控制切削速度、进给速度和切削刃具的选用,以保证加工表面的精度和质量。
在热处理工艺中,需要严格控制加热温度和保温时间,以保证连杆的力学性能和结构稳定性。
在组装过程中,需要注意零件的配合间隙和装配顺序,避免因装配不当导致的接触应力过大和断裂等问题。
总结起来,连杆的机械加工工艺需要选择合适的材料,采用锻造、车削、铣削、钻孔、磨削、热处理和组装等工序进行加工。
同时,需要严格控制各个加工环节的质量,以提高连杆的强度、韧性和耐久性能。
只有通过科学合理的机械加工工艺,才能保证连杆的质量和使用性能,提高设备的运行效率和可靠性。
连杆螺栓加工工艺
连杆螺栓加工工艺
粗磨上下端面:首先进行连杆上下端面的粗磨,以保证两平面有均匀的加工余量。
钻、拉小头孔:然后进行小头孔的钻孔和拉孔,以便后续的加工。
拉侧面:接着进行连杆侧面的拉削,以保证侧面的精度。
切开:然后将连杆切开,以便进行后续的加工。
拉半圆孔、接合面、螺栓孔:接着进行半圆孔、接合面和螺栓孔的拉削,以保证这些部位的精度。
配对加工螺栓孔:然后进行螺栓孔的配对加工,以保证螺栓孔的精度。
装成合件:接着将连杆装成合件,以便进行后续的加工。
精加工合件:然后进行合件的精加工,以保证合件的精度。
大小头孔光整加工:最后进行大小头孔的光整加工,以保证孔的精度。
在选择粗基准时,应满足以下要求:连杆大小端孔圆柱面及两端面应与杆身纵向中心线对称;连杆大小端孔及两端面应有足够而且尽量均匀的加工余量;连杆大小端外形分别与大小端孔中心线对称。
在安排工艺过程时,应把各主要表面的粗、精加工工序分开。
这样,粗加工产生的变形就可以在半精加工中得到修正。
半精加工中产生的变形可以在精加工中得到修正,最后达到零件的技术要求。
连杆的主要加工表面为大小头孔、两端面、连杆盖与连杆体的接合面和螺栓等。
次要表面为油孔、锁口槽等。
还有称重去重、检验、清洗和去毛刺等工序。
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发动机连杆加工工艺分析与设计摘要因为连杆是活塞式发动机和压缩机的主要零件之一,其大头孔与曲轴连接,小头孔通过活塞销与活塞连接,其作用是将活塞的气体压力传送给曲轴,又收曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。
连杆承受的是冲击动载荷,因此要求连杆质量小,强度高。
所以在安排工艺过程时,按照“先基准后一般”的加工原则。
连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面,较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面。
由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计。
在对其设计中我们先对连杆工艺过程分析,联系实际通过对其具体设计的了解进行连杆机械加工工艺过程分析及其一些机械加工余量、工序尺寸的确定。
关键词:发动机,连杆,定位基面,工艺设计目录第一章发动机的概述 (1)1.1发动机的定义 (1)1.2发动机的发展历史 (1)1.3发动机的分类 (2)1.4发动机的总体结构 (2)第二章连杆的分析 (3)2.1连杆的作用 (3)2.2连杆的结构特点 (3)2.3连杆的工艺分析 (4)第三章连杆工艺规程设计 (7)3.1确定连杆的材料和毛坯 (7)3.2连杆的机械加工工艺过程 (7)3.4连杆的机械加工工艺过程的夹紧方法 (8)第四章连杆机械加工工艺过程分析 (9)4.1.工艺过程的安排 (9)4.2连杆主要加工表面的工序安排 (9)4.3连杆机械加工工艺路线 (10)第五章机械加工余量、工序尺寸的确定 (12)5.1大头孔两端面的加工余量及工序尺寸 (12)5.2小头孔端面加工余量及工序尺寸 (12)5.3小头孔的加工余量及工序尺寸 (12)5.4大头孔的加工余量及工序尺寸 (13)5.5螺栓孔加工余量及工序尺寸 (13)5.6小头油孔加工余量及工序尺寸 (13)5.7连杆盖定位销孔加工余量及工序尺寸 (14)5.8小头油孔加工余量及工序尺寸 (14)5.9确定切削用量及工时 (14)5.10工艺卡片的制订 (15)谢辞 (29)参考资料 (30)附录 (31)第一章发动机的概述1.1发动机的定义发动机,又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能。
(把电能转化为机器能的称谓电动机)有时它既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器,比如汽油发动机,航空发动机。
1.2发动机的发展历史发动机最早诞生在英国,所以,发动机的概念也源于英语,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。
随着科技的进步,人们不断地研制出不同用途多种类型的发动机,但是,不管哪种发动机,它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。
所谓外燃机,就是说它的燃料在发动机的外部燃烧,发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能,瓦特发明的蒸汽机就是一种典型的外燃机,当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时,高压便产生了,然后这种高压又推动机械做功,从而完成了热能向动能的转变。
此外还有燃气轮机,这种发动机的工作特点是燃烧产生高压燃气,利用燃气的高压推动燃气轮机的叶片旋转,从而输出动力。
燃气轮机使用范围很广,但由于很难精细地调节输出的功率,所以汽车和摩托车很少使用燃气轮机,只有部分赛车装用过燃气轮机。
人类的智慧是无穷无尽的,各种新型的发动机不断地被研制出来,但是,出于安全操控的需要,到目前为止,我们可爱的摩托车还只有一种选择——往复式发动机。
1.3发动机的分类(1)按使用燃料分:汽油机、柴油机等。
(2)按工作循环分:四冲程发动机、二冲程发动机。
(3)按气门位置分:顶置气门式发动机、侧置气门式发动机。
(4)按气缸排列分:直列式发动机、v型发动机。
(5)按气缸数分:单缸发动机、多缸发动机。
1.4发动机的总体结构发动机的两大机构:曲柄连杆机构、配气机构。
发动机的五大系统:冷却系、润滑系、燃料供给系、点火系、起动系第二章连杆的分析2.1连杆的作用将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。
所以,连杆除上下运动外,还左右摆动作复杂的平面运动。
连杆工作时,主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。
同时,由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计。
2.2连杆的结构特点图2-1连杆的结构图连杆由连杆及连杆盖两部分组成。
连杆体与连杆盖上的大头孔用螺母和螺栓与曲轴装配在一起。
如图2-1175Ⅱ型柴油机连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。
轴瓦以刚质为母体,其内表面浇有一层耐磨合金。
在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片,可以用来补偿轴瓦的磨损。
连杆小头有活塞销于活塞连接。
小头孔内压入青铜衬套,一减少小头孔与活塞销的磨损,同时便于在磨损后进行修理和更换。
连杆是柴油机的主要零件之一。
它把作用于活塞顶面的膨胀气体的压力传给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体,工作中承受着急剧变化的动载荷。
2.3连杆的工艺分析各类连杆主要技术条件基于类似,仅在数值上有差别。
下面具体介绍175Ⅱ型柴油机连杆的主要技术条件。
(1)大小头孔的精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头与活塞销能密切配合,减少冲击的不良影响和便于传热,大头孔于小头的衬套孔尺寸公差均为IT6。
大头孔表面粗糙度Ra <0.8μm, 衬套孔表面粗糙度Ra<0.4μm。
大头孔的圆度公差为0.005mm,圆柱度公差为0.01mm,小头压衬套的底孔的圆度公差为0.007mm,圆柱度公差为0.015mm。
小头衬套孔的圆度公差为0.004mm,圆柱度公差为0.008mm。
(2)大小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在气缸中倾斜,从而造成气缸壁磨损不均匀,同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损,所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度要求较高;而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小,因而其公差值较大。
此处规定为:两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度在100mm长度公差为0.03mm;在垂直于连杆轴线方向的平行度在100mm长度上公差为0.06mm。
(3)大小头孔的中心距大小头孔的中心距影响到气缸的压缩比,即影响到柴油机的效率,所以规定了比较高的要求:180±0.05mm。
(4)大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度影响到轴瓦的安装和磨损;同时,这个垂直度在加工过程中将影响到加工小头孔两端面时的定位精度,所以对它也提出了一定的要求:大头孔两端面对大头孔轴心线的垂直度在100mm长度上公差为0.1mm。
(5)有关螺栓孔的技术要求连杆在工作过程中承受着急剧变化的动载荷,这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上。
因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外,对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定的要求:螺栓孔按公差等级IT8和表面粗糙度Ra<3.2μm;两螺栓孔在互相垂直的两个方向的平行度在100mm长度上公差为0.15mm;螺栓孔两端面对螺栓孔轴心线的圆跳动在100mm长度上公差为0.2mm。
(6)有关结合面的技术要求在连杆受动载荷时,结合面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着结合面产生相对错位,使曲轴的连杆劲和轴瓦结合不良,从而产生不均匀磨损。
结合面的平面度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度,因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴、轴瓦的磨损。
此处规定:结合面对大头孔端面的垂直度在100mm长度上公差为0.2mm,结合面的平面度公差为0.01mm。
连杆的结构形式,直接影响机械加工工艺的可靠性和经济性。
影响连杆结构工艺性的因素,主要有以下几方面。
(1)连杆盖和连杆体的连接方式连杆盖和连杆体的定位方式,主要有连杆螺栓、套筒、齿形和凸肩四种方式。
用连杆螺栓和螺栓孔的尺寸公差都较小,螺栓孔尺寸公差一般为H7,表面粗糙度Ra为1.6μm;用齿形或凸肩定位,定位精度高,接合稳定性好,制造工艺也较简单,连杆螺栓孔为自由尺寸,接合面上的齿形或凸肩可采用拉削方法加工,适用于大批大量生产;成批生产时,可用铣削方法加工。
(2)连杆大、小头厚度考虑到加工时的定位、加工中的输送等要求,连杆大、小一般采用相等厚度。
对于不等厚度的连杆,为了加工定位和夹紧的方便,也常在工艺过程中先按等厚度加工,最后再将连杆小大头加工至所需尺寸。
(3)连杆杆身油孔的大小和深度活塞削与连杆小头衬套孔之间需进行润滑,很多发动机连杆采用压力润滑。
为此,在连杆杆身钻有油孔,润滑油从连杆大头沿油孔向小头衬套,油孔一般为Φ4mm~Φ8mm的深孔。
由于深孔加工困难,有些连杆以阶梯孔代替小直径通孔,从而改善了工艺性。
也可以改变润滑方式,以避免深孔加工。
第三章连杆工艺规程设计3.1确定连杆的材料和毛坯汽车发动机连杆的材料一般采用45钢(精选含碳的质量分数为0.42%~0.47%)或40Cr、35CrMo,并经调质处理,以提高其强度及抗冲击能力。
我国有些工厂也有用球墨铸铁制造连杆的。
钢制连杆一般采用锻造。
在单件小批生产时,采用自由锻造或简单的胎模进行锻造;由于我们这次要进行的是在大批大量生产,所以我们采用模锻。
模锻一般分两个工序进行,即初锻和终锻,通常在切边后进行热较正。
中、小型的连杆,其大、小头的端面常进行精压,以提高毛坯精度。
模锻生产率高,但需要较大的锻造设备。
在本课题中连杆设计我们采用45钢,钢制连杆采用锻造来完成。
3.2连杆的机械加工工艺过程连杆的尺寸精度、加工表面形状精度以及位置精度的要求都很高,但刚性比较差,容易产生变形,这就给连杆的机械加工带来了很多困难,必须予以充分的重视。
孔作为主要基面,并用大头处指定一侧的外圆面作为另一基面。
端面的面积大,定位比较稳定;用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距,并可达到基准统一,减少定位误差。
在安装工件时,注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触。
在精镗小头孔时也用小头孔及衬套孔作为基面,这时将定位销做成活动的。
当连杆用小头孔及衬套孔定位并夹紧后,从小头孔中抽出假销,进行加工。
3. 4 连杆的机械加工工艺过程的夹紧方法既然连杆是一个刚性比较差的工件,就应该十分注意夹紧力的大小、作用的方向及着力点的选择,避免因受夹紧力的作用而产生变形而影响加工精度。
例如:在粗铣而端面的夹具中,夹紧力的方向与端面平行,在夹紧力作用的方向上,大头端部与小头端部的刚性高,变形小,即使有一些变形,亦产生在平行于端面的方向上,很少或不会影响端面的平行度。
夹紧力通过工作直接作用在定位元件上,可避免工作产生弯曲或扭转变形。
又例如:在加工大小头孔工序中,主要夹紧力垂直作用于大头端面上,并由定位元件承受,以保证所加工孔的圆度。
在精镗大小头孔时,只以大头端面定位,并且只大头这一端。