活塞销与活塞的构造与维修

活塞
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曲柄连杆机构（活塞的结构）
4、结构 活塞可分为三部
分: 1、活塞顶部； 2、活塞头部；头部 3、活塞裙部。
裙部
顶部
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活塞的结构（视频）
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曲柄连杆机构（活塞的受力分析）
5、特点:（1）活塞裙部起导向作用，并承受侧压力。侧 压力：是指在压缩行程和作功行程中，作用在活塞顶 部的气体压力的水平分力使活塞压向气缸壁。
范围 -0.01
-0.0075 -0.005 -0.0025
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曲柄连杆机构（测量活塞销直径）
当活塞销直径超出使用极限时，应更换新活塞销。 技术要求：最大圆度误差≤ 0.0025mm，
最大圆柱度误差≤ 0.0025mm ；
EQ6100：φ28
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曲柄连杆机构（活塞销装配）
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（3）活塞的变形及采取的相应措施 a、变形原因：热膨胀、侧压力和气体压力。
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b、变形规律 （1）活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，
使配缸间隙变小。因活塞温度高于气缸壁， 且铝合金的膨胀系数大于铸铁； （2）活塞自上而下膨胀量由大而小。因温 度上高下低，壁厚上厚下薄； （3）裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销 座孔轴线方向。因销座处金属量多而膨胀量 大，以及侧压力作用的结果。
二、测量：当活塞销磨损量＞ 0.05mm（汽油机）； 磨损量＞ 0.075mm（柴油机），更换活塞销。
三、活塞销的修理等级：一级修理为0.08mm,其余等级
为0.04mm，共有4级。只有颜色相同活塞和活塞环才能
装配。
EQ6100活塞销座孔及颜色区分
组别
1
2
3
4
颜色
红
黄
绿
白
公差 -0.0075 — -0.005 — -0.0025 — 0 —
过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转， 活塞顶部还是燃烧室的组成部分。
2、工作条件：高温、高压、高
速、润滑不良 。
A、高温：瞬时温度可达2500K以
上，顶部高达600～700K。
活塞
B、高压：汽油机高达3～5MPa，
柴油机高达6～9Mpa。（作功）
C、高速：活塞在气缸内以很高
的速度(8～12m/s)往复运动 。
b 两段截锥与一段圆柱组合：为了减小质量，减小往复惯性力，活塞 销做成两段截锥形孔，接近等强度梁，但孔的加工较复杂；
c两段截锥形：组合形孔的结构介于二者之间。
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曲柄连杆机构（活塞销的安装方式）
一：活塞销的安装方式：
活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有两种方式： “全浮式”安装和“半浮式”安装。
（2）压缩行程和作功行程气体的侧压力方向正好相反， 由于燃烧压力所以，作功行程中的侧压力大大高于压 缩行程中的侧压力。
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曲柄连杆机构（活塞的特点1）
(1)预先做成椭圆形： 由于活塞裙部的厚度很不均匀， 活塞销座孔部分的金属厚，受热膨胀量大，沿活塞销 座轴线方向的变形量大于其他方向。
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曲柄连杆机构（活塞销的技术要求）
一、活塞销必须随着活塞的更换而更换。 二、新活塞销表面粗糙度Ra不大于0.63μm。 三、圆度和圆柱度误差≤0.0025mm。 四、同组活塞销重量差≤10g。
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曲柄连杆机构（活塞的作用与工作条件）
1、作用： 承受气体压力，并通
D、润滑不良：产生变形并加速
磨损 ，附加载 荷和热应力 ，燃 气的化学腐蚀作用 。
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曲柄连杆机构（活塞的组成材料）
3、要求：
(1) 要有足够的刚度和强度， 传力可靠；
(2) 导热性好，耐高压、耐高 温、耐磨损；
(3) 质量小，重量轻，尽可能 减小往复惯性力。
铝合金材料基本上满足上面 的要求，因此，活塞一般 都采用高强度铝合金，但 在一些低速柴油机上采用 高级铸铁或耐热钢。
4、组成材料：低碳钢和低 碳合金钢制成，经渗碳淬 火处理以提高硬度，精加 工后进行磨光，有较高的 尺寸精度和表面光洁度。
活塞销
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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曲柄连杆机构（活塞销的内孔形状）
1、活塞销的内孔形状： a 圆柱形；b 两段截锥与一段圆柱组合；c两段截锥形。 a 圆柱形：圆柱形孔结构简单，加工容易，但从受力角度分析，中间 部分应力最大，两端较小，所以这种结构质量较大，往复惯性力大；
A、全浮式：当发动机工作时，活塞销、连杆小头和活塞销座都有 相对运动。在活塞销两端装有档圈，进行轴向定位。 B、半浮式：特点 是活塞中部与连 杆小头采用紧固 螺栓连接，活塞 销只能在两端销 座内作自由摆动， 而和连杆小头没 有相对运动。
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曲柄连杆机构（活塞销的损伤与检修）
一、损伤：磨损和弯曲。
②活塞销与活塞装配时，先将铝合金活塞在水 或机油中加热至50℃-70℃，保温一段时间，取 出抹干净后，将涂抹有15W/40润滑油的活塞销 用手掌心平稳地推入活塞销座孔和连杆小头
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曲柄连杆机构（活塞销装配1）
③活塞销推入锥座孔后，其端面不得超过卡环槽。
④活塞、活塞销、连杆装配成组合件后，连杆、活塞 销能自由摆动，活塞销与活塞销座孔之间，在工作状 态下呈“浮式”，活塞销可在销座孔内缓慢转动。
活塞销与活塞的构造与维修
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曲柄连杆机构（活塞销的构造）
1、作用：连接活塞和连
杆小头，并把活塞承受的 气体压力传给连杆。
2、工作条件：承受大
的冲击载荷，其本身又作 摆转运动，润滑条件很差。
3、要求：足够的强度和刚 度，表面韧性好，耐磨性 好，重量轻。所以活塞销 一般都做成空心圆柱体。
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曲柄连杆机构（活塞的特点2）
（2） 活塞制成上小下大的阶梯形、锥形：活塞沿高度 方向的温度很不均匀，活塞的温度是上部高、下部低， 膨胀量也相应是上部大、下部小 。
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曲柄连杆机构（活塞的特点3）
（3）开膨胀槽 ：为了减小活塞裙部的受热量，通常在裙 部开横向的隔热槽，为了补偿裙部受热后的变形量，裙 部开有纵向的膨胀槽。槽的形状有"T"形或"Π"形槽。