连杆部分100例
连杆计算
惯性矩
7
连杆摆动平面纵弯应力
8
杆体的长度
mm
9
惯性矩
10
垂直于连杆摆动平面纵弯应力
11
在连杆摆动平面总应力
12
垂直于连杆摆动平面总应力
13
大头盖截面 处抗弯截面模数
14
截面A-A弯曲应力
15
小头处截面C-C抗弯截面模数
16
小头侧壁中心距
mm
17
截面C-C弯曲应力
7.2连杆设计
7.2.1连杆主要尺寸的确定
序号
名称
代号
单位
公式、参数的选择和计算
说明
1
最大活塞力
P
N
28009
已知条件
2
曲柄半径
R
mm
已知行程
S=100
3
连杆长度
L
mm
已知
4
大头孔直径
mm
90
查表5-13
5
曲柄销直径
D
mm
100
已知
6
小头衬套直径
d
mm
52
查表5-13
7
小头衬套宽度
b
mm
～1.4） 62.4
～
20
截面C-C的厚度mm取 Nhomakorabea21
连杆螺栓直径
mm
～
P的单位：吨
22
两螺栓间距离
mm
120
查表5-13
23
螺栓在大头体内长度
mm
～
24
螺栓在大头盖内长度
mm
～
7.2.2连杆的计算
序号
名称
代号
单位
对心曲柄滑块连杆长度计算
对心曲柄滑块连杆长度计算在心曲柄滑块连杆系统中，正确计算连杆长度对于设备性能和寿命至关重要。
本文将简要介绍心曲柄滑块连杆的基本概念，详细阐述计算连杆长度的方法，并结合实际应用讨论心曲柄滑块连杆长度的计算。
最后，给出总结与建议。
一、心曲柄滑块连杆的基本概念心曲柄滑块连杆是一种常见的机械传动装置，主要由心曲柄、滑块和连杆组成。
心曲柄是固定在机架上的旋转部件，滑块在导轨上滑动，而连杆则连接心曲柄和滑块，使心曲柄的旋转运动转化为滑块的直线运动。
在实际应用中，心曲柄滑块连杆常用于实现旋转、摆动、滑动等运动。
二、计算心曲柄滑块连杆长度的方法1.根据传动比计算连杆长度心曲柄滑块连杆长度的计算主要依据传动比。
传动比是心曲柄转速与滑块速度之间的比值。
在设计时，应根据设备性能要求确定合适的传动比。
根据传动比，可以计算出连杆长度。
2.根据行程计算连杆长度心曲柄滑块连杆的长度还可以根据行程来计算。
行程是心曲柄旋转一周时，滑块在导轨上移动的距离。
根据行程和心曲柄与滑块的安装位置关系，可以确定连杆长度。
三、实际应用中的心曲柄滑块连杆长度计算在实际应用中，心曲柄滑块连杆长度的计算需综合考虑设备性能、传动比、行程等因素。
以下是一个示例：假设某设备要求心曲柄转速为60r/min，滑块速度为100mm/s，心曲柄与滑块的安装位置关系为直角。
为实现合适的传动比，可设连杆长度为L。
根据传动比公式，有：心曲柄转速/ 滑块速度= 60 / 100 = 0.6根据心曲柄与滑块的安装位置关系，可得：L = 2 × 行程假设行程为S，则有：S = 100mm / 2 = 50mmL = 2 × 50 = 100mm因此，心曲柄滑块连杆的长度为100mm。
四、总结与建议正确计算心曲柄滑块连杆长度对于设备的性能和寿命至关重要。
在实际应用中，设计人员需根据设备性能要求、传动比和行程等因素综合考虑，以确保心曲柄滑块连杆系统的稳定性和可靠性。
活塞连杆组的检修
发动机大修主要取决于活塞与气缸壁的间隙和 气缸的磨损程度 。
活塞的最大磨损部位是活塞环槽的磨损，尤其 是第一道环槽的磨损最为严重。活塞环槽的磨 损造成活塞环的侧隙增大，造成气缸窜气和窜 润滑油。活塞裙部的磨损较小，通常是在承受 侧向力的一侧发生磨损和擦伤。当活塞裙部与 缸壁间隙过大时，发动机工作易出现敲缸，并 出现严重的窜油现象。活塞在工作时，由于气 体压力和惯性力的作用，使活塞销座孔形成椭 圆形磨损，其最大磨损部位是座孔的上下方向， 使活塞与活塞销的配合松旷，出现不正常的响 声。
汽车工程系
21
连杆的检修
连杆受力情况：活塞传来的巨大而又变化着的作用 力，运动中所产生的方向、大小变化着的惯性力， 而且这些力有时是冲击性的。
连杆在使用中产生的各种损伤：连杆的主要损伤 有：杆身发生弯曲、扭曲、弯扭并存和双重弯曲； 大小头孔磨损；螺栓孔损坏；大头端接触面损伤 以及杆身裂纹等。
连杆弯曲或扭曲产生的后果：会使活塞在气缸内 歪斜，造成活塞与气缸及连杆轴承的偏磨、活塞 组与气缸间漏气和窜油。因此，必须对连杆进行 检查和校正。
例：富康TU发动机活塞销为半浮式，活塞销与活 塞销座孔的配合间隙为0.01—0.015mm，活塞销 与连杆小头为过盈配合。在连杆、活塞装配时， 将连杆小头加热至230℃，在专用压销工具上把活 塞销压入，将活塞、连杆连接起来。装配中连杆 小头在靠向活塞销座孔两边时，活塞销的端面距 活塞销座孔外面的距离要一致，活塞销在销孔中 可以灵活转动。
汽车工程系
11
活塞环的检修
3．检查活塞环与活塞的侧隙 侧隙是指活塞环与活塞环槽上、下平面间的间隙。侧隙过
大，将影响活塞环的密封作用，过小则可能卡死在环槽内， 造成拉缸事故。检查方法如图所示，新装时侧隙为 0.02~0.05mm，极限间隙为0.15mm。超过极限间隙时， 应更换活塞环。
第三章 平面连杆机构
第三章平面连杆机构平面连杆机构是由若干构件和低副组成的平面机构，又称平面低副机构。
这种机构可以实现预期的运动规律及位置、轨迹等要求。
平面连杆机构用于各种机械中，常与机器的工作部分相连，起执行和控制的作用，在工程实际中应用十分广泛。
平面连杆机构的主要优点有：1、低副为面接触，所以压强小，易润滑，磨损少，可以承受较大的载荷。
2、构件结构简单，便于加工，构件之间的接触是由构件本身的几何约束来保持的，故工作可靠。
3、在原动件等速连续运动的条件下，当各构件的相对长度不同时，可使从动件实现多种形式的运动，满足多种运动规律的要求。
其主要的缺点有：1、运动副中存在间隙，当构件数目较多时，从动件的运动累计误差较大。
2、不容易精确地实现复杂的运动规律，机构设计相对复杂。
3、连杆机构运动时产生的惯性力难以平衡，所以不适用于高速场合。
平面连杆机构是常用的低副机构，其中以由四个构件组成的平面四杆机构应用最广泛，而且是组成多杆机构的基础。
因此本章着重讨论平面四杆机构的基本形式及在实际中的应用，理解四杆机构的运动特性及设计平面四杆机构的基本设计方法。
3.1 平面连杆机构及其应用连杆机构有平面连杆机构和空间连杆机构。
其中，若各运动构件均在相互平行的平面内运动，则称为平面连杆机构。
若各运动构件不都在相互平行的平面内运动，则称为空间连杆机构。
平面连杆机构较空间连杆机构应用更为广泛，在平面连杆机构中，结构最简单的且应用最广泛的是由四个构件所组成的平面四杆机构，其它多杆机构可看成在此基础上依次增加杆件而组成。
故本章着重介绍平面四杆连杆机构。
3.1.1铰链四杆机构的类型所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构。
它是平面四杆机构的基本形式。
如图3-1所示。
图中固定不动的构件AD是机架；与机架相连的构件AB、CD称为连架杆；不与机架直接相连的构件BC称为连杆。
连架杆中，能作整周回转的构件称为曲柄，只能作往复摆动的构件称为摇杆。
图3-1 铰链四杆机构根据两连架杆中曲柄(或摇杆)的数目，铰链四杆机构可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。
实验一 曲柄连杆机构的拆装
实 验 六 曲 轴的 动平 衡(选做)
一、实验目的
了解曲轴动平衡的试验方法和技术要求。
二、实验内容
检验曲轴的动平衡。
三、实验设备及原理
转动的零件或组合件的不平衡状态有两种,即静不平衡与动不平衡。静不平衡是由于零件
的质量中心(重心)不在旋转轴 线上而 产生 的。如果 旋转 物体 的重 量为 W,质 量中 心与 旋转 轴
动平衡机的工作原理如图 S - 3 所示,曲轴安装
在能发生横向摆振的摆架 3 上,当曲轴由电动机拖
动旋转时, 若 在 校正 平 面 上 存 在不 平 衡 质 量,必 然
会引起振摆,其振幅值由传感线圈 1 在永久磁铁 2
图 S - 3 曲轴动平衡机原理简图
内摆动所产 生的 感 应电 流 转 变 为电 信 号 输 入 电测 系
· 287 ·
图 S - 2 曲轴动平衡机
1—电 测箱; 2—主 轴; 3— 动力 箱; 4— 摇摆 架
器、制动机构、光电信号发生器和电机等。摇摆架支承工件,为弹性支撑结构,其位置可按被
试曲轴的尺寸进行调节。
传感器的结构为电磁惯性式,其作用是为本机提供原始测量数据,它将曲轴的不平衡量转
换成电信号。
实验十 气缸压缩压力检测
一、实验目的 掌握气缸压缩压力的检测方法和技术要求。 二、实验内容 气缸压缩压力的检测。 三、实验设备及工、量具 气缸压力表、火花塞扳手、常用手用工具、检测用装车发动机。 四、实验步骤及操作方法 参考第三章第三节的有关内容。 五、实验结果分析 写出气缸压缩压力检测的实验报告。报告应包括下列主要内容: (1) 气 缸 压 缩 压 力 的 检 测 方 法 ; (2)填写气缸压缩压力检测记录表 (表中应包括:气缸压缩压力的标准值、各缸两次实测值、 气 缸 压 力 平 均 值 、各 缸 与 平 均 值 的 压 力 差 及 其 占 压 力 平 均 值 的 百 分 比 等 栏 目 ); · 290 ·
02第二章 平面连杆机构
第二章平面连杆机构及其设计【基本要求】1.了解平面四杆机构的基本型式，掌握其演化方法。
2.掌握平面四杆机构的工作特性。
3.了解连杆机构传动的特点及其功能。
4.掌握平面连杆机构运动分析的方法，学会将复杂的平面连杆机构的运动分析问题转化为可用计算机解决的问题。
5.了解平面连杆机构设计的基本问题，熟练掌握根据具体设计条件及实际需要，选择合适的机构型式和合理的设计方法，解决具体设计问题。
【重点难点】本章内容包括平面连杆机构和空间连杆机构两部分，其中平面连杆机构是本章的重点。
通过本章的学习，最终要求达到：根据实际需求，确定满足此需求的连杆机构类型，选择合适的设计方法设计出此连杆机构。
设计完成后需对所设计的连杆机构进行运动学和动力学分析，校验此机构是否实用，是否满足实际要求。
【学习内容】平面连杆机构是常用的低副机构，其中以由四个构件组成的四杆机构应用最广泛，而且是组成多杆机构的基础。
因此本章着重讨论四杆机构的基本类型、性质及常用设计方法。
2.1 铰链四杆机构的类型及应用2.2 铰链四杆机构的曲柄存在条件2.3 铰链四杆机构的演化2.4 平面四杆机构的基本特性2.5 平面四杆机构的设计平面连杆机构若各运动构件均在相互平行的平面内运动，则称为平面连杆机构。
空间连杆机构若各运动构件不都在相互平行的平面内运动，则称为空间连杆机构。
平面连杆机构较空间连杆机构应用更为广泛，故着重介绍平面连杆机构。
在平面连杆机构中，结构最简单的且应用最广泛的是由4个构件所组成的平面四杆机构，其它多杆机构可看成在此基础上依次增加杆组而组成。
●下面介绍平面四杆机构的基本型式及其演化。
铰链四杆机构所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构。
它是平面四杆机构的基本型式。
２.1 铰链四杆机构的类型及应用２.1.1铰链四杆机构的类型由转动副联接四个构件而形成的机构，称为铰链四杆机构，奴图所示。
图中固定不动的构件AD是机架；与机架相连的构件AB、CD称为连架杆；不与机架直接相连的构件BC称为连杆。
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。
平面连杆结构(一)
平面连杆结构(一)(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}计算题{{/B}}(总题数：25，分数：100.00)1.下图图a所示的铰链四杆机构中，已知各构件的长度：L AB=25mm，L BC=55mm，L CD=40mm，L AD=50mm[比例绘制]，试：(1)判断构件1能否成为曲柄(写出判断过程)。
(2)用作图法作出构件3的最大摆角ψ。
(3)用作图法作出极位夹角θ。
(4)用作图法作出最小传动角γmin。
(5)当分别固定构件1、2、3、4为机架时，各获得什么机构(要求直接给出机构名称，不用写出判断过程)。
（分数：4.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(如下图图b所示。
[*](1)杆长和条件为L min+L max≤其余两杆长度之和由于25+55＜40+50，且构件1为连架杆，所以构件1能成为曲柄。
(2)构件3最大摆角ψ出现在曲柄连杆两次共线位置时，摇杆的最大摆角为ψ。
(3)机构的极位夹角θ为摇杆处于两极限位置时，曲柄对应所夹锐角。
(4)最小传动角γmin为机构的最小传动角，出现在曲柄与机架重叠共线的位置；(5)当分别固定构件1、2、3、4为机架时，机构的名称如下：当固定构件1时，得双曲柄机构；当固定构件2时，得曲柄摇杆机构；当固定构件3时，得双摇杆机构；当固定构件4时，得曲柄摇杆机构。
[解析] (1)分析题目，本题属于机构分析作图求解的问题。
(2)给定机构尺寸，对铰链四杆机构进行工作特性分析，机构存在两个整转副的条件，具有急回特性；分析传力性能，画出压力角和传动角。
(3)主要是应用平面四杆机构的工作特性展开分析。
)解析：2.在下图图a所示曲柄滑块机构中，已知L AB=20mm，L BC=60mm，e=10mm的，试用作图法确定：(1)滑块的行程H。
汽车发动机连杆的选材与热处理工艺课程设计
1 汽车发动机连杆的零件图如下图1 汽车发动机连杆的零件尺寸图2 服役条件与性能分析连杆（link）是指连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。
连杆多为钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
连杆是汽车发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。
服役条件：连杆在工作中，其受力状态如下：1）承受燃烧室燃气膨胀产生的压力。
2）活塞连杆作往复运动的惯性力（承受拉伸载荷）作用。
3)连杆高速作往返运动所产生的纵向和横向惯性力（承受弯曲载荷）的作用因此，连杆在一个复杂的应力状态下工作。
它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。
失效形式：连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。
通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域，，即杆部中间、小头和杆部的过渡区以及大头和杆部过渡区( 螺栓孔附近)。
性能要求：连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能；又要求具有足够的钢性和韧性。
3 技术要求连杆的热处理技术要求为：根据中华人民共和国汽车行业标准（QC/T527-1999）--汽车发动机连杆技术条件规定：连杆经调质处理，硬度为HB217~293(20~30HRC)，显微组织为均匀细小晶粒的索氏体。
4 选材连杆通常采用中碳钢或合金钢模锻或辊锻而成，常用的材料有45、40Cr、35CrMo等，也有少数采用稀土镁球墨铸铁制造连杆，然后经过机械加工和热处理。
连杆杆身多制成“工”形截面，该截面可以在质量尽可能小的情况下，获得足够的刚度和强度。
（1）比较40Cr, 35CrMo, 45如下：①45钢45钢是普通的中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。
它用做截面尺寸较小或不要求完全淬透的零件，经过调质处理后，硬度可达到20-25HRC，表面淬火之后硬度为48-52HRC。
螺纹紧固件失效分析案例(第2部分)
5．金相组织分别对未断与断裂螺钉和螺母各1件纵向解剖进行金相观察。
图8为试样末浸蚀时的低倍形貌。
a 25×b 50×c 25×图8 螺钉纵剖金相磨面（a、b—螺钉，c—螺母）从图可以清楚地看到，螺钉在牙的侧面存在明显的裂纹，每个牙上裂纹的位置与形态完全一致，将裂纹放大后（图8b）可以明确判断，上述裂纹实际上是螺钉在搓丝过程中形成的折叠。
折叠处（图8b中的A处）的显微硬度为540HV，0.05明显要高于其他部位的渗碳层的硬度，此系A处两面渗碳的结果，这点同时也说明上述裂纹在热处理前业已存在。
另外，对一个断裂的螺钉解剖后发现，在过渡圆角处存在细微裂纹（图9），浸蚀后观察，该裂纹沿晶扩展（图10），这与断口源区扫描电镜下观察到的沿晶断裂特征（图3）完全吻合。
在裂纹周围也未发现非金属夹杂物聚集和沉淀相析出。
图9 断裂螺钉圆角处的裂纹50× 图10 图9裂纹浸蚀后的放大形貌500×螺母牙顶形成双峰（图8C），这也是搓丝工艺不当所形成的。
双峰鞍部形成的不规则尖缺口将对随后的热处理及使用均将产生不利影响。
图11为螺钉渗碳层的低倍形貌及渗层组织，渗碳层为回火屈氏体。
断裂与未断裂螺钉的芯部组织均为板条马氏体，未断螺钉的马氏体板条更粗大些（图12）。
25× 100×图11 螺钉渗碳层形貌及组织a断裂螺钉 b未断螺钉图12 螺钉的芯部组织500×图13为螺母的渗碳层组织，断裂与未断裂螺母的渗碳层组织相同，均系回火屈氏体。
断裂螺母与未断裂螺母的芯部组织则完全不同（图14）。
图13 螺母的渗碳层组织250×a 断裂螺母b 未断螺母图14 螺母的芯部组织 500×断裂螺母芯部组织为绌片状珠光体+铁素体，而未断者为板条马氏体。
这与表1中螺母测定的硬度值完全对应。
6.含氢量分析根据螺钉断口形貌特征及延时断裂特征，加之螺钉经酸洗后镀锌，怀疑有渗H2现象[1]。
连杆加工工艺03269
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。
螺纹紧固件失效分析案例(第2部分)
5．金相组织分别对未断与断裂螺钉和螺母各1件纵向解剖进行金相观察。
图8为试样末浸蚀时的低倍形貌。
a 25×b 50×c 25×图8 螺钉纵剖金相磨面（a、b—螺钉，c—螺母）从图可以清楚地看到，螺钉在牙的侧面存在明显的裂纹，每个牙上裂纹的位置与形态完全一致，将裂纹放大后（图8b）可以明确判断，上述裂纹实际上是螺钉在搓丝过程中形成的折叠。
折叠处（图8b中的A处）的显微硬度为540HV，0.05明显要高于其他部位的渗碳层的硬度，此系A处两面渗碳的结果，这点同时也说明上述裂纹在热处理前业已存在。
另外，对一个断裂的螺钉解剖后发现，在过渡圆角处存在细微裂纹（图9），浸蚀后观察，该裂纹沿晶扩展（图10），这与断口源区扫描电镜下观察到的沿晶断裂特征（图3）完全吻合。
在裂纹周围也未发现非金属夹杂物聚集和沉淀相析出。
图9 断裂螺钉圆角处的裂纹50× 图10 图9裂纹浸蚀后的放大形貌500×螺母牙顶形成双峰（图8C），这也是搓丝工艺不当所形成的。
双峰鞍部形成的不规则尖缺口将对随后的热处理及使用均将产生不利影响。
图11为螺钉渗碳层的低倍形貌及渗层组织，渗碳层为回火屈氏体。
断裂与未断裂螺钉的芯部组织均为板条马氏体，未断螺钉的马氏体板条更粗大些（图12）。
25× 100×图11 螺钉渗碳层形貌及组织a断裂螺钉 b未断螺钉图12 螺钉的芯部组织500×图13为螺母的渗碳层组织，断裂与未断裂螺母的渗碳层组织相同，均系回火屈氏体。
断裂螺母与未断裂螺母的芯部组织则完全不同（图14）。
图13 螺母的渗碳层组织250×a 断裂螺母b 未断螺母图14 螺母的芯部组织 500×断裂螺母芯部组织为绌片状珠光体+铁素体，而未断者为板条马氏体。
这与表1中螺母测定的硬度值完全对应。
6.含氢量分析根据螺钉断口形貌特征及延时断裂特征，加之螺钉经酸洗后镀锌，怀疑有渗H2现象[1]。
16.连杆的检验与校正
实训十六连杆的检验与校正一、实训内容连杆的检验与校正二、实训目的与要求能正确利用连杆校正仪检验出连杆有无弯曲或扭曲，并使学生掌握连杆变形的校正方法。
三、所需工具、仪器与设备1、连杆、百分表式连杆检验仪、2、套筒扳手、扭力扳手四、安全与环保教育1、树立安全文明生产意识。
2、合理使用工具、量具及设备。
3、操作规范，安全、文明作业。
4、学生应穿工作服进行实习操作，工作场地应打扫清洁，机具摆放整齐。
五、构造、原理、作用、技术标准和检验、维修方法1、连杆的结构与原理连杆由小端、杆身、大端三部分组成。
小端与活塞销相连。
连杆小头的孔内装有青铜衬套与活塞销连接。
为了润滑摩擦表面，在小头的顶端和衬套上钻孔或铣槽，以集存飞溅的润滑油从而保证润滑。
连杆大头与曲轴连杆轴颈相连接，为了装配需要，大头做成可分为两半，上半部与杆身成一体，下半部称连杆盖。
连杆盖用螺栓连接。
安装在连杆大端孔中的连杆轴瓦是剖分成两半的滑动轴承。
柴油机的连杆，由于受力较大，其大头的尺寸超过汽缸直径，为使连杆大头能通过汽缸便于拆装，采用斜切口连杆。
斜切口式连杆的大头剖面与连杆轴线成30°~60°夹角。
连杆大头在安装时，必须按规定的力矩分次均匀拧紧，防止工作时自动松动。
连杆在工作中承受活塞销传来的气体压力、活塞连杆组往复运动的惯性力和连杆大头围绕曲轴旋转产生的旋转惯性力，因此要求连杆必须有足够的强度和刚度，以防止连杆受力变形。
2、连杆的作用将活塞承受的力传递给曲轴，推动曲轴转动，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。
3、技术标准连杆弯曲的检查：每100mm最大弯曲不得大于0．03mm，如果弯曲超过了最大值，应更换或校正连杆总成。
连杆扭曲的检查：每100mm最大扭曲不得大于0.06mm，如果超过了最大值，应更换或校正连杆。
4、检验及维修方法连杆弯曲、扭曲的检查应在连杆检验仪上进行。
六、实训步骤1、连杆的损坏连杆在工作中承受气体压力和往复惯性力产生的交变载荷，易使杆身弯曲、扭曲或使大、小头内孔出现失圆、锥体，连杆螺栓、连杆大头或杆身断裂，从而造成发动机破坏的事故。
12平面连杆机构制作1
平面连杆机构简化模型制作（2学时）
工具：
1、剪刀
2、壁纸刀
3、钢直尺
4、锥子（轧孔用）
5、打火机
6、铅笔、橡皮
消耗材料：
1、纸板
2、尼龙绳
3、透明胶带
知识目标：体会曲柄存在条件、死点、急回特性等知识点
能力目标：根据示意图制作模型
教学重点：巩固平面连杆机构知识点
教学难点：制作模型
教学方法：分组实验
曲柄连杆机构示意图图：
制作步骤：
1、在纸板上划线，确定四个杆件尺寸。
推荐尺寸宽度均为10mm；长度(括号
内为孔心距)，A1杆55（45）mm，A2杆110（100）mm，A3杆80（70）mm，A4杆130（120）mm；B1杆60（50）mm，B2杆110（100）mm，B3杆80（70）mm，B4杆100（90）mm。
注意合理下料。
2、按线剪切各杆。
3、按尼龙绳直径用锥子打铰链孔。
4、用尼龙绳依次铰接各杆，打火机烤软固定两端。
注意用笔端按压，避免烫伤
手指。
5、选择合适的杆件用胶带粘贴较大的纸板上作机架，分别形成不同类型机构。
第二章(6) 连杆的构造与维修
第二章(6) 连杆的构造与维修
曲柄连杆机构（连杆双重弯曲的检测）
③弯曲并存双重变形的检测
当只有一个上测点与平板接触，两个下触点与平板的间 隙又不相等，或只有一个下测点接触，且上测点间隙又 不等于另一个测点间隙的一半时，可以判定该连杆是弯 扭并存双重变形。
第二章(6) 连杆的构造与维修
曲柄连杆机构（连杆变形的检测2） ①在连杆大头和小头内装入标准心轴 ，放在平板上的V形架上，用百分表 进行测量，通过测定心轴两端高度差 ，即可计算出连杆的弯曲值。
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第二章(6) 连杆的构造与维修
曲柄连杆机构（连杆轴瓦的组成材料）
3、目前常的减磨合金材料为：A、（白合金）巴氏合金：负荷不大 的汽油机使用；分为1)锡基轴承合金：以锡Sn为基础，加入锑 （Sb)、Cu等元素组成的合金；2)铅基轴承合金：以铅Ph为基础， 加入锑（Sb)、Cu、锡Sn等元素组成的合金；B、高锡铝合金：以铝 为基体，加入20%铝和1%的铜组成的合金。柴油机、汽油机上广泛 采用；C、铜铅合金（减磨层上再镀铟或锡）： 高强化柴油机、高 速汽油机上应用。
第二章(6) 连杆的构造与维修
D
曲柄连杆机构（连杆大头的定位）
斜切连杆大头、 斜切连杆大头、 止口定位 锯齿形定位
平切口连杆盖与 连杆的定位多采 用连杆螺栓定位。
D
第二章(6) 连杆的构造与维修
• 3连杆大头
（1） 切口形式：有平切口(汽油机)和斜切口(柴油机)两种。 （2） 定位方式 ①连杆螺栓定位：靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔的配合来定位。 其定位精度较差，用于切口连杆。 ②锯齿形定位：依靠接合面的齿形定位。 ③套或销定位：依靠套或销与连杆体（或盖）的孔紧配合定位。 ④止口定位
第5章连杆--习题与答案(全)
习题5-7试从图示二液压泵机构的运动来分析它们属于何种机构？答：5-8在图示的冲床刀架装置中，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时推动后者带着刀架3上下移动。
点B为偏心轮的几何中心。
问该装置是何种机构？它是如何演化出来的？答：5-9在图示铰链四杆机构中，已知：l BC=50mm，l CD=35mm，l AD=30mm，AD为机架，并且：1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求l AB的最大值；2）若此机构为双曲柄机构，求l AB的最小值；3）若此机构为双摇杆机构，求l AB的数值。
CBAD5-10图中的四杆闭运动链中，已知a150mm，b500mm，c300mm，d400mm。
欲设计一个铰链四杆机构，机构的输入运动为单向连续转动，确定在下列情况下，应取哪一个构件为机架？①输出运动为往复摆动；②输出运动也为单向连续转动。
解：①当输出运动为往复摆动时，机构应为曲柄摇杆机构，此时应取四杆中最短杆的相邻杆，即b或d作为机架。
②当输出运动也为单向连续转动时，机构应为双曲柄机构，此时应取四杆中的最短杆，即a作为机架。
5-11在图a、b中，（1）说明如何从一个曲柄摇杆机构演化为图a的曲柄滑块机构、再演化为图b的摆动导杆机构；（2）确定构件AB为曲柄的条件；（3）当图a为偏置曲柄滑块机构，而图b为摆动导杆机构时，画出构件3的极限位置，并标出极位夹角。
a）b）解：（1）当曲柄摇杆机构的摇杆为无穷长时，则原来摇杆与机架之间的转动副就变为移动副，原机构就演化为了图a的曲柄滑块机构。
如果取原来的连杆作为机架，则曲柄滑块机构就演化为了图b的摆动导杆机构。
（2）对于图（a），构件AB为曲柄的条件是aeb；对于图（b），只要导杆BC足够长，满足装配要求，则构件AB始终为曲柄。
BC21 3 C C 23213A1B2B1(a)（3）对于图（a），构件3的极限位置在曲柄１和连杆２的两次共线处，其极限位置31、3和极位夹角如图（a）所示；对于图（b），构件3的极限位置在曲柄１与滑块２形成的2转动副Ｂ的轨迹圆与导杆３的切线处，其极限位置31、32和极位夹角如图（b）所示。
第二章(6) 连杆的构造与维修
④将连杆取下后检查，若扭曲没有 消失，应重复上述工序，直到校正 为止。变形量较大的连杆在校正后， 必须进行时效处理。方法是：将连 杆加热至573K，保温一定时间即可。
第二章(6) 连杆的构造与维修
曲柄连杆机构（连杆扭曲在校正器的校正）
（3）连杆扭曲的校正 ：先将连杆大端盖装好 ，连杆的螺母扭力应达 到标准值。装到检验器 的心轴上，使用专用扳 钳在连杆杆身上、下部
平切口连杆盖与 连杆的定位多采 用连杆螺栓定位。
D
第二章(6) 连杆的构造与维修
• 3连杆大头 （1） 切口形式：有平切口(汽油机)和斜切口(柴油机)两种。 （2） 定位方式 ①连杆螺栓定位：靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔的配合来定位。 其定位精度较差，用于切口连杆。 ②锯齿形定位：依靠接合面的齿形定位。 ③套或销定位：依靠套或销与连杆体（或盖）的孔紧配合定位。 ④止口定位
YC6105、 YC6108
YC4112
YC4110ZQ
YC4108
70.060~70.116
69.907~69.951 66.035~66.075 66.040~66.089
第二章(6) 连杆的构造与维修
曲柄连杆机构（连杆的装配要求）
连杆身与连杆盖上的编号标记必须相同
第二章(6) 连杆的构造与维修
位，校正扭曲变形。变 形量较大的连杆在 校正后，必须进行 时效处理。方法是 ：将连杆加热至 573K，保温一定时 间即可。
扭曲的校正2
第二章(6) 连杆的构造与维修
曲柄连杆机构（连杆衬套的选配 ）
①用内径量表测量连杆小头衬套孔内径 。 ②选配过盈量为0．10mm～0．20mm ；
注意更换活塞销的同时，必须更换连杆 衬套
工程降本增效100例(1～100)
1
通过该措施修改，增加 该节点费用与专业分包 索赔，预计产生效益5W 元
2
通过深坑坡度提调整， 降低深坑施工难度，节 约工期，同时减少安全 风险，同时增加土方及 基础底板混凝土量，预 计可产生效益15W元。
3
通过该措施优化，经初 步计算，可减少原有加 腋量70%，预计减少亏 损50W左右。
4
通过方案优化，可节约 支撑拆除工期，降低成 本保护措施费，预计可 增加效益400万元 通过垫层优化，可有效 节约支撑施工工期，预 计可节约成本50万元
10
砖胎膜改预制板材胎膜 施工方案
地下室坑中坑计划由人 工砌筑砖胎膜改为预制 板材胎膜
每个箍筋可节约钢筋重 量：10*8（箍筋直径全 部按c8计算）5*8=40*2（每个箍筋有 两个弯钩段） =80mm=0.08m 每个弯 钩可节约钢筋重量： 10*6（拉钩直径全部按 c6计算）-5*6=30*2 （每个拉钩有两个弯钩 段）=60mm=0.06m 以 2#楼为例:8区根据翻样 料单需要3729个箍筋， 需要5134个拉钩。 因 此8区可节约箍筋重 量： 3729*0.08*0.39468 （c8钢筋每米理论重 量） +5134*0.06*0.22212 （c6钢筋每米理论重 量）=186kg=0.186t 同理1、3、5、7区节省 钢筋：0.56t*4(四个区 相同）=2.24t 2、4、6 区节省钢筋： 0.208t*3=0.624t 因 此2#楼共节省钢筋： 0.186t+2.24t+0.624t =3.05t 同理9#楼节省 钢筋：1.02t 10#楼节 省钢筋：0.97t 24#楼 节省钢筋：1.36t 1421#楼节省钢 预制板材胎膜为场外加 工，具有强度高，现场 施工进度较快的优势， 可以加快底板施工进 度，减少人工用量，、9、10、24#楼框架 梁以及14-21#楼剪力墙 施工方案 在正负零以下箍筋及拉 钩弯钩段的取值
平面四连杆机构
柄摇杆机构〔AB为曲柄〕 c)50+100>60+70，无论如何都是双摇杆机构 d)50+100<90+70,但以最短杆BC对边为机架，
那么为双摇杆机构
五、总结：
1、掌握铰链四杆机构的组成及根本形式
2、可以判断铰链四杆机构的曲柄是否存在
曲柄摇杆机构在铰链四杆机构中若一连架杆为曲柄另一连架杆为摇杆称此机构为曲柄摇杆机构双曲柄机构铰链四杆机构中若两连架杆均为曲柄称为双曲柄机构
平面四连杆机构.
一、概念
平面连杆机构:由假设干个构件通过铰链，滑道等方式连接，且所有构件在同一平面或互相平 行的平面内运动的机构。
平面四杆机构:由四个构件组成的最简单的平面连杆机构。它是平面连杆机构中最常见的形式， 也是组成多杆机构的根底。
铰链四杆机构: 有四个构件通过铰链连接而成的机构。
二、铰链四杆机构
1、 组成：机架〔固定不动的杆〕 连架杆〔与机架相连的两个杆〕 连杆〔连接两连架杆的杆〕
曲柄：能作整周回转的连架杆。 摇杆：不能作整周回转的连架杆。
2、铰链四杆机构的三种根本形式：
①曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，假设一连架杆为曲柄，另一连架杆为摇杆，称此机构为曲柄摇杆机构
那么为曲柄摇杆机构；假设最短杆的对边为机架，那么为双摇杆机构。 假如不满足上述条件①的话，该机构只能为双摇杆机构。
四、例题：
B 70
A
90
C
40 a）
110 D
B
45 A
100
120 b）
C 70 D
50 B
70
C 100
机械原理二连杆
上传了多次没有成功，希望这次顺利啊前半部分是习题，后半部分是答案81. 在图示曲柄滑块机构中，已知连杆长( 为曲柄长，为导路偏距)，滑块行程是否等于?为什么？82. 图示机构中已知rad/s，，试分析及为多大。
83. 试求图示机构的速度瞬心数目、各瞬心位置、各构件角速度的大小和方向、杆2 上点M 的速度大小和方向。
(机构尺寸如图：mm，mm，mm，mm，，mm，m/mm。
)已知rad/s。
84. 图示机构中尺寸已知( m/mm)，机构1 沿构件4 作纯滚动，其上S 点的速度为( (m/s)/mm)。
(1)在图上作出所有瞬心；(2)用瞬心法求出K点的速度。
85. 画出图示机构的全部瞬心。
86. 在图示机构中，已知滚轮2 与地面作纯滚动，构件3 以已知速度向左移动，试用瞬心法求滑块5 的速度的大小和方向，以及轮2 的角速度的大小和方向。
87. 已知图示机构的尺寸和位置。
当时，试用瞬心法求。
88. 在图示机构中，已知构件1 以沿顺时针方向转动，试用瞬心法求构件2 的角速度和构件4 的速度的大小(只需写出表达式）及方向。
89. 图示齿轮-连杆机构中，已知齿轮2 和5 的齿数相等，即，齿轮2以rad/s顺时针方向转动，试用瞬心法求构件3的角速度的大小和方向。
（取m/mm。
）90. 在图示机构中，已知原动件1以匀角速度ω1沿逆时针方向转动，试确定：（1）机构的全部瞬心；（2）构件3的速度（需写出表达式）。
91. 求图示五杆机构的全部瞬心，已知各杆长度均相等，且与回转方向相反。
92. 求图示机构的速度瞬心的数目，并在图中标出其中的12个瞬心。
93. 图示摆动导杆机构中，已知构件1以等角速度rad/s顺时针方向转动，各构件尺寸mm，mm，。
试求：1）构件1、3的相对瞬心；（2）构件3的角速度；（3）构件2的角速度。
94. 画出图示机构的全部瞬心。
95. 在图示机构中，已知凸轮1的角速度的大小和方向，试用瞬心法求构件3的速度大小及方向。
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第八章 平面连杆机构练习题 1、如图示的铰链四杆机构中，AD 为机架，AB
a ==35mm ，
CD c ==50mm ，AD d ==30mm ，问BC b =在什么范围内该机构为
双摇杆机构；该机构是否有可能成为双曲柄机构？
2、画出图示机构不计摩擦时的压力角（1构件为原动件）。
a)
b)
3、在铰链四杆机构中，已知l AB
=30mm ，l BC =110
mm ，l CD
=80
mm ，
l AD =120
mm ，构件 1为原动件。
（1）判断构件1能否成为曲柄；
（2）用作图法求出构件3的最大摆角ψmax ；
（3）用作图法求出最小传动角γmin；
（4）当分别固定构件1、2、3、4时，各获得何种机构？
m/mm
4、设计一曲柄滑块机构。
已知曲柄长AB=20mm，偏心距e=15mm，其最大压力角α=30 。
试用作图法确定连杆长度BC，滑块的最大行程H，并标明其极位夹角θ，求出其行程速度变化系数K。
5、在飞机起落架所用的铰链四杆机构中，已知连杆的两位置如图所示，比例尺为μl，要求连架杆AB的铰链A位于B C11的连线上，连架杆CD的铰链D位于B C22的连线上。
试设计此铰链四杆机构（作图在题图上进行）。
6、图示导杆机构，已知：l AB=50mm，若要机构成为摆动导杆机构，l AC的最小值应满足什么条件？并指出图示位置AB杆为原动件时机构传动角γ的大
小。
7、画出图示机构的极限位置，标出极位夹角θ，确定行程速
比系数K。
8、画出图示六杆机构中滑块D处于两极位时的机构位置，并在图上标出极位夹角θ。
9、已知图示六杆机构，原动件AB作等速回转。
试用作图法确定：
（1）滑块5的冲程H；
（2）滑块5往返行程的平均速度是否相同？行程速度变化系数K值；
（3）滑块处的最小传动角γmin（保留作图线）。
10、如图示曲柄滑块机构的运动简图，试确定当曲柄1等速转动时，
（1）机构的行程速度变化系数K。
（2）最小传动角 min的大小。
（3）滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。
（4）当滑块3为主动时，机构是否出现死点，为什么？
（在图中用作图法求解）
11、铰链四杆机构尺寸和位置如图所示，单位为mm。
试问：
（1）AB杆为原动件时，CD杆相对机架能否作整周转动（用公式判断）。
（2）试将转动副B扩大，使AB杆成为一个偏心轮，该偏心轮的半径至少为多少（用图示说明）？
（3）此机构的最小传动角发生在什么位置（作一简图表示之）？最小传动角是多大（由图量得）？
12、试设计一曲柄摇杆机构。
设摇杆两极限位置分别为
ϕϕ121509040===
,;l CD mm ，
l AD =50 mm 。
求 l AB 、l BC 及行程速比系数K 和最小传动角γmin 。
（用图解法求解）
13、设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数K =1.5，滑块的行程l C C 12
100
=mm ，导路的偏距 e =20 mm 。
（1）用作图法确定曲柄长度l AB 和连杆长度l BC ； （2）若滑块从点C 1至C 2为工作行程方向，试确定曲柄的合理转向；
（3）用作图法确定滑块工作行程和空回行程时的最大压力角。
14、试设计一铰链四杆机构。
已知行程速度变化系数K=1，机架长l AD=100 mm，曲柄长l AB=20 mm，且当曲柄与连杆共线，摇杆处于最远的极限位置时，曲柄与机架的夹角为30 ，确定
.m/mm
摇杆及连杆的长度。
建议比例尺为μl=0002
15、在图示插床用转动导杆机构中（导杆AC也可作整周转动），已知l AB=50mm，l AD=40mm，行程速度变化系数
K=2.27。
求曲柄BC 的长度l BC及插刀P的行程s。
16、要求设计一摇杆滑块机构，以实现图示摇杆和滑块上铰链中心C点的三组对应位置，并确定摇杆长度l AB和连杆长度
l
BC。
图示比例尺μ
l
=0001
.m/mm。
17、如图所示，现已给定摇杆滑块机构ABC中固定铰链A及滑块导路的位置，要求当滑块由C1到C2时连杆由p1到p2，试设计
此机构，确定摇杆和连杆的长度l l
AB BC
,（保留作图线，建议B点取在p 线上）。
p 2
p
1
18、在 图 示 牛 头 刨 床 机 构 中，已 知 行 程 速 比 系 数 K 为 1.67，刨 头 的 最 大行 程 H =320 mm ，曲 柄 l AB
=80
mm ，试 用 图
解 法 求机 架 长 度 l AC ，导 路 至 摆 动 中 心 C 的 距 离 y 。
19、用图解法设计铰链四杆机构。
已知机架l AD =465.mm ，连架
杆l AB
=15mm ，两连架杆的对应角位置如图所示：
ϕψϕψϕ
ψ
11223
3
45509082
135
113
======o
o
o
o
o
o
,;,;,试求：
（1）连杆l BC 和另一连架杆l CD 的长度；
（2）根据求得的杆长判断该机构是否存在曲柄？是属于铰链四杆机构中哪一种类型的机构？（标清作图线和字母符号，可不写设计步骤）。
20、图
中ABCD
为已知的四杆机构，
l AB =40 mm , l BC =100 mm , l CD =60 mm ,
l AD =90 mm。
又知l FD
=140 mm
,且FD ⊥AD ,摇杆EF 通过连杆CE 传递
运动。
当曲柄AB 由水平位置转过90
时，摇杆EF 由铅垂位置转过45。
试用图解法求连杆l CE 及摇杆l EF 的长度（E 点取在DF
线上，作图过程中的线条应保留，并注明位置符号）。