连杆设计指南
机械连杆设计思路和方法
机械连杆设计思路和方法我折腾了好久机械连杆设计这事儿，总算找到点门道。
说实话，机械连杆设计这事，我一开始也是瞎摸索。
机械连杆设计啊，首先你得明确需求，就好比你盖房子，得知道自己要盖个啥样的房子对吧。
你是要这个连杆做直线运动的传递呀，还是做一些特殊的曲线运动。
这就像是盖房子之前你得想好是盖个小平房简单住住，还是盖个别墅得有点设计感。
我刚开始的时候，连这个最基本的需求都没搞清楚，上来就画图计算。
结果弄了半天发现根本不是想要的那种效果，当时那叫一个挫败啊。
然后呢，确定了需求你就开始画草图。
这草图就像是建筑师画的设计初稿，不用特准确，但大框架得有。
我开始画草图的时候，也没考虑太多实际的加工啊、装配问题。
比如说有些角度啊，我在草图上画得挺好看，但是真要制作的时候，考虑到材料的强度和加工的难度，根本就行不通。
就像你设计了个特别艺术的房子造型，但是没有哪家建筑公司能给你按那个样子建起来一样。
等草图有个大概样子了，就进入详细设计计算的阶段。
这里面涉及到好多力学的知识。
力的平衡啊，扭矩啊，这些概念就好比房子的地基，不稳的话整个结构就会出问题。
我试过用一些以前学过的基本公式去算，但是好多实际情况不是那么简单就能套用公式的。
比如说，关节的摩擦、杆件本身的重量都会影响最后连杆的运动。
再就是选材料。
这就跟盖房子选建筑材料类似，不同的材料有不同的强度、刚度还有成本。
我一开始为了图便宜，选了个材料，计算的时候都好好的，但是做个简单的试验模型的时候，发现根本承受不了预期的力，一下子就断了。
然后我就知道，材料选择要谨慎，得综合考虑各方面因素。
还有一个很重要的点就是要做模型试验。
哪怕是个很简陋的模型，它能让你看到实际运行中的问题。
就像你做个小房子的模型，虽然没有真房子那么大，但是能看到采光啊、布局啊之类的问题。
我每次做模型都会发现很多在图纸上没看出来的小毛病，能及时修改。
总之啊，机械连杆设计就是要在不断的犯错和摸索中学习，每一步都得小心谨慎，考虑周全才行。
连杆设计方法总结
连杆设计方法总结1. 简介连杆是机械设备中常用的零件，用于将转动运动转化为直线运动或者将直线运动转化为转动运动。
连杆的设计是机械工程中的重要任务，它的设计质量关系到整个机械设备的性能和寿命。
本文将总结连杆设计的方法，包括材料选择、几何设计和强度校核等方面。
2. 材料选择连杆的材料选择是连杆设计的重要一环，一般需要考虑以下几个因素：•强度和刚度：连杆需要能够承受特定的载荷，并且保持足够的刚度以确保运动的精度。
因此，材料的强度和刚度是首要考虑的因素。
•耐疲劳性：连杆在运动过程中会受到重复的载荷作用，因此需要选择具有良好疲劳寿命的材料，以确保连杆在长期使用时不会出现疲劳断裂。
•制造可行性：材料选择还需要考虑材料的可加工性和成本。
连杆的制造过程需要考虑到材料的可切削性、可焊性和可锻造性等因素。
常见的连杆材料包括碳素钢、合金钢和铸铁等。
根据具体的工程要求和经济考虑，可以选择适合的材料。
3. 几何设计3.1 连杆长度连杆的长度设计需要考虑到运动的幅度和工作空间的限制。
过长的连杆会增加系统的惯性和摩擦损失，而过短的连杆可能无法满足所需的运动幅度。
因此，需要综合考虑系统要求和实际制造条件，确定合适的连杆长度。
3.2 连杆截面形状连杆的截面形状对其强度和刚度有非常重要的影响。
一般来说，连杆的截面形状可以分为圆形、矩形和梯形等多种形式。
圆形截面是最常用的形式，因为它可以提供均匀的应力分布。
然而，根据具体的载荷和空间限制，也可以选择其他适合的截面形状。
3.3 连杆连接方式连杆的连接方式也是设计中需要考虑的因素之一。
常见的连接方式包括销销和螺栓连接等。
具体选择哪种连接方式需要综合考虑连杆的应力和振动情况，以及连接方式的制造成本和可靠性等因素。
4. 强度校核连杆的强度校核是设计过程中的关键一步。
强度校核的目的是确保连杆在工作过程中不会发生破坏。
常用的强度校核方法包括静态强度校核和疲劳强度校核。
4.1 静态强度校核静态强度校核主要是根据连杆的应力状态和工作载荷，计算连杆的应力和应变，然后与材料的强度和可靠度要求进行比较。
机械连杆设计说明书
机械连杆设计说明书1引言随着汽车工业的发展，对内燃机的需要大大增加，连杆是内燃机上的重要零件，其生产虽然已有较成熟的工艺方法，但在工艺上主要使用专用机床，在加工精度方面受到工人技术的影响。
随着市场对个性化产品的需要，产品的更新换代日益迅速，旧工艺，旧设备已不能适应生产发展的要求。
数控加工的发展，计算机集成制造技术和柔性制造技术的出现，使劳动密集型向技术密集型方向转化。
大、小头孔和螺栓孔的加工是连杆加工的关键技术。
长期以来，国内外许多组合机床和刀具制造厂，如大连组合机床研究所、Ex-Cell-O、Alfing、Grob、Hüler Hille、Ernst Krause & Co等机床厂和Komet、Plansee、Beck、Mapal等刀具厂都十分重视这类技术设备及专用刀具的开发。
近几年来，特别是在专用刀具开发方面取得了长足进步，这对提高加工精度、刀具耐用度和加工效率起着积极作用。
本文以CA140发动机连杆为例，在现有条件和传统工艺的基础上，对生产工艺进行讨论。
2工艺路线的制定2.1 零件分析在制定工艺规程时，必须首先了解零件在产品中所起的作用，了解零件的结构特点，对零件进行工艺分析。
以上都是通过对设计原始资料零件图及产品装配图进行分析的基础上完成的。
另外，还要审查零件图的完整性和正确性，对产品零件图提出修改意见。
2.1.1连杆的作用连杆是汽车发动机中的主要传力部件之一，其小头经活塞销与活塞连接，大头与曲轴连杆轴颈连接。
燃烧室内受压缩的油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀，以很大的压力压向活塞顶面，连杆则将活塞所受的力传给曲轴，推动曲轴旋转。
连杆部件一般由连杆体、连杆盖和螺栓、螺母等组成。
在发动机工作过程中，连杆要承受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减少惯性力的作用。
连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。
为了减少磨损和便于维修，在连杆小头孔中压入青铜衬套，大头孔内衬有具有钢质基底的耐磨巴氏合金轴瓦。
发动机连杆设计说明书
发动机连杆设计说明书发动机连杆设计说明书学院：机电工程学院专业年级：交通班姓名：学号：指导教师： xx 年X月 X日 1 连杆的设计 1.1 连杆的工作情况、设计要求和材料选用 1、工作情况连杆小头与活塞销相连接，与活塞一起做往复运动，连杆大头与曲柄销相连和曲轴一起做旋转运动。
因此，连杆体除有上下运动外，还左右摆动，做复杂的平面运动。
2、设计要求连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，因此，在设计时应首先保证连杆具有在足够的疲劳强度和结构钢度。
如果强度缺乏，就会发生连杆螺栓、大头盖或杆身的断裂，造成严重事故。
所以设计连杆的一个主要要求是在尽可能轻巧的结构下保证足够的刚度和强度。
为此，必须选用高强度的材料；合理的结构形状和尺寸。
3、材料的选择为了保证连杆在结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度，采用精选含碳量的优质中碳结构钢45模锻，外表喷丸强化处理，提高强度。
1.2 连杆长度确实定设计连杆时首先要确定连杆大小头孔间的距离，即连杆长度它通常是用连杆比来说明的，通常0.3125，取，，那么。
1.3 连杆小头的结构设计与强度、刚度计算 1、连杆小头的结构设计连杆小头主要结构尺寸如图1所示。
为了改善磨损，小头孔中以一定过盈量压入耐磨衬套，衬套大多用耐磨锡青铜铸造，这种衬套的厚度一般为，取，那么小头孔直径，小头外径，取。
2、连杆小头的强度校核以过盈压入连杆小头的衬套，使小头断面承受拉伸压力。
假设衬套材料的膨胀系数比连杆材料的大，那么随工作时温度升高，过盈增大，小头断面中的应力也增大。
此外，连杆小头在工作中还承受活塞组惯性力的拉伸和扣除惯性力后气压力的压缩，可见工作载荷具有交变性。
上述载荷的联合作用可能使连杆小头及其杆身过渡处产生疲劳破坏，故必须进行疲劳强度计算。
图1 连杆小头主要结果尺寸（1）衬套过盈配合的预紧力及温度升高引起的应力计算时把连杆小头和衬套当作两个过盈配合的圆筒，那么在两零件的配合外表，由于压入过盈及受热膨胀，小头所受的径向压力为：（1）式中：—衬套压入时的过盈，；一般青铜衬套，取，其中：—工作后小头温升,约；—连杆材料的线膨胀系数，对于钢；—衬套材料的线膨胀系数，对于青铜；、—连杆材料与衬套材料的伯桑系数，可取；—连杆材料的弹性模数，钢[10]；—衬套材料的弹性模数，青铜；计算小头承受的径向压力为：由径向均布力引起小头外侧及内侧纤维上的应力，可按厚壁筒公式计算，外外表应力（2）内外表应力（3）的允许值一般为，校核合格。
连杆机构设计
第2章 连杆组的设计2.1连杆的工作情况、设计要求和材料选用1、工作情况连杆小头与活塞销相连接，与活塞一起做往复运动，连杆大头与曲柄销相连和曲轴一起做旋转运动。
因此，连杆体除有上下运动外，还左右摆动，做复杂的平面运动。
2、设计要求（1）结构简单，尺寸紧凑，可靠耐用。
（2）在保证具有足够强度和刚度的前提下，尽可能减轻重量，以降低惯性力。
（3）尽量缩短长度，以降低发动机的总体尺寸和总重量。
（4）大小头轴承工作可靠，耐磨性好。
（5）连杆螺栓疲劳强度高，连接可靠。
（6）易于制造，成本低。
连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，因此，在设计时应首先保证连杆具有在足够的疲劳强度和结构钢度。
如果强度不足，就会发生连杆螺栓、大头盖或杆身的断裂，造成严重事故，同样，如果连杆组刚度不足，也会对曲柄连杆机构的工作带来不好的影响。
所以设计连杆的一个主要要求是在尽可能轻巧的结构下保证足够的刚度和强度。
为此，必须选用高强度的材料；合理的结构形状和尺寸。
3、材料的选择为了保证连杆在结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度，采用精选含碳量的优质中碳结构钢45模锻，表面喷丸强化处理，提高强度。
2.2连杆长度的确定近代中小型告诉柴油机，为使发动机结构紧凑，最适合的连杆长度应该是，在保证连杆及相关机件在运动不与其他机件相碰的情况下，选取最小的连杆长度。
连杆长度l 与结构参数lR=λ（R 为曲柄半径）有关，此次设计选取286.0=λ。
mm S Rl 210286.021202=⨯===λλ2.3连杆小头的设计小头主要尺寸为连杆衬套内径d 和小头宽度1b 。
1.连杆衬套内径dmm D d 3810536.036.0=⨯==2.衬套厚度δmm d 5.238066.0066.0=⨯==δ3.小头内径1dmm d d 435.223821=⨯+=+=δ4.小头宽度1bmm d b 403805.105.11=⨯==5.小头外径2dmm d d 524321.121.112=⨯==2.4连杆杆身的设计连杆杆身从弯曲刚度和锻造工艺性考虑，采用工字形截面。
连杆工艺工装设计说明书
连杆工艺工装设计说明书1. 引言本文档旨在介绍连杆工艺工装的设计及其使用说明。
连杆是一种用于连接和传递力量的机械零件，常用于发动机、压缩机、车辆等设备中。
连杆工艺工装的设计旨在提高生产效率、降低人工操作风险，并确保产品质量。
2. 工艺工装设计要求连杆工艺工装的设计应满足以下要求：•安全性：工装设计应保证操作人员的安全，避免意外发生。
•可靠性：工装设计应具备稳定、可靠的性能，确保连杆的加工质量。
•精确性：工装设计应符合产品的尺寸精度要求，确保产品的工装性能。
•可维护性：工装设计应方便维修和更换零部件，提高整体的可用性。
•生产效率：工装设计应优化生产流程，提高生产效率，降低成本。
•环保性：工装设计应考虑环保因素，减少对环境的影响。
3. 工装设计流程3.1 产品需求分析在工装设计之前，需要对连杆产品的要求进行分析，包括尺寸、材料、加工工艺等方面的要求。
3.2 工装设计概念确定根据产品需求分析的结果，确定工装设计的概念，包括工装的结构、功能和使用方式等。
3.3 工装设计详细设计在工装设计概念确定之后，进行详细设计。
包括确定工装的具体尺寸、材料、加工工艺和装配方式等。
3.4 工装制造与调试按照详细设计的要求，制造工装，并进行调试，确保工装的性能和质量符合要求。
3.5 工装使用与维护将工装投入使用，并进行维护。
包括定期检查、保养和更换零部件等。
4. 工装设计方案4.1 工装结构设计连杆工装的结构设计需要考虑以下因素： - 夹持方式：选择合适的夹持方式，确保连杆在加工过程中的稳定性。
- 支撑方式：选择合适的支撑方式，确保连杆在加工过程中的位置固定。
- 导向方式：选择合适的导向方式，确保加工刀具与连杆之间的对齐精度。
- 传递力量方式：选择合适的传递力量方式，确保加工过程中的力量传递效果。
4.2 工装加工工艺设计连杆工装的加工工艺设计需要考虑以下因素： - 加工工序：确定工装的加工工序，包括加工顺序和加工方法。
第五章 连杆设计
二、设计要求： 1、保证连杆有足够的疲劳强度； 2、保证连杆有足够的刚度，特别应避免连杆大小头孔的变形过大 ，以保证连杆轴承与衬套工作可靠，并力求减小给连杆螺栓增加附 加的弯曲应力； 3、质量尽可能小； 4、保证连杆大小端轴承、衬套工作可靠， 有足够的的耐磨性和疲劳强度，以适应柴 油机强载度增大和降低维护费用、延长 检修期的要求。 为此连杆材料要求有较好的综合机械 性能（包括强度极限、疲劳极限、冲击韧 性、延伸率及断面收缩率）、良好的工 艺性。为此还需适当的热处理等措施进 行强化。一般强载度用优质中碳钢（35， 45），中等强载度用40Cr，高强载度用 35CrMo、42CrMo等优质高强度合金钢。
超出此范围则必须采用斜开口。
采用斜切口后带来两个问题：螺栓受剪切、连杆大头因结构不对称 而导致刚性不均匀。 为解决第一个问题，要采用如图所示的定位措施：
第二个问题如图所示，由于结构不对称，刚度不等，应力分布不同。 如图所示为某斜切口连杆的应力分布及曾经出现裂纹的部位：图中 ①是首先出现裂纹的部位，原因是此处应力较大，且有螺栓载荷及 螺纹应力集中，造成疲劳断裂；②、④是由于连杆受拉时在该处有 弯矩及小圆角过渡的应力集中引起；③、④为大端弯曲应力所致。 这些问题只能通过改进设计来解决。
第三节 连杆螺栓设计 一、连杆螺栓的工作负荷和预紧力
二、螺拴疲劳强度和防松性能的提离 用扭矩法间接控制预紧力。 二次拧紧法 检测螺栓伸长量 塑性域紧固法 该法的优越性由图8—16显而易见。将螺拴 紧固到屈服点，可使所需的预紧力受摩擦系数的 影响减小。屈服点的离散依从于螺栓强度的离散， 其值很小，所以可实现高精度的紧固。
第三章 连杆设计
图3-11确定不同φ值时的 N0和M0的曲线
•小头在拉伸载荷作用下，在任意断面上产生的内、外表应力，以 及小头在压缩载荷下，在任意断面上产生的内、外表应力均用下列 公式计算： •ζ
α
={2M(6rm+h)/[h(2rm+h)]+KN}/αh
•ζ i ={-2M(6 rm-h）/ [h（2 rm-h）]+KN}/αh
b. 拉伸载荷F'j在连杆小头上半圆产生均分布的径向压力：
F‘= F’j /(2B1rm)
式中， B1—小头宽度 rm—小头平均半径、 rm =（d+D1）/4 (mm)
c. 固定角φ
小头受拉时的载荷分布及固定角φ
为了求出小头各断面中的应力，必需先求出个断面的均匀径向载荷F′作用下 的内力，即弯矩和法向力。把小头沿对称面Ⅰ—Ⅰ分开,代之以法向力N0和弯矩 M0（如图a）根据在F′作用下断面Ⅰ—Ⅰ既不位移又不旋转的条件，可得以下半 经验公式：
•式中：Δ—衬套装配过盈 Δ=0.056mm；
•
• •
Δt—衬套温度过盈Δt=(ａ-ａ')Δtd1；
ａ—连杆材料的线性膨胀系数,ａ=1.0×10-5（1/°C）； ａ'—连杆长度的线性膨胀系数, ａ'=1.8×10-5（1/°C）；
•
• •
Δt—工作后小头温升，约100~150°C 取Δt=130°C；
第三章 连杆组设计
第一节
概述
一、组成：连杆体(小头、杆身、连杆大头)、连杆盖、
连杆螺栓、连杆瓦、小头衬套。
二、功用：连杆组将活塞上所受的力传递给曲轴变成转
矩，同时将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。
连杆设计说明书
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y连杆机构设计设计说明书课程名称：机械原理设计题目：连杆机构设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：哈尔滨工业大学大作业1 连杆机构运动分析25题：如图1-25所示机构，已知机构各构件的尺寸为齿轮1，齿轮2，齿轮5的齿数分为z1=17，z2=z5=40，BC=70mm，CD=270mm，EF=80mm，DE=240mm,DG=500mm,h=160mm,齿轮1的角速度为w1=10rad/s,试求点D的轨迹及构件7上点G的位移，速度和加速度，并对计算结果进行分析。
一．机构分析:考虑到BC杆和EF杆的长及齿轮间的传动，取齿轮模数为6，BF间的距离为300mm，由此可确定AB上述机构可简化为下图中所示机构，其中BC和EF杆的角速度相等（大小相同，方向相同），所以该机构只有一个自由度。
建立如图所示的坐标系：该机构可划分为以下几个基本杆组：RRRRRRRP二.各杆组的运动分析数学模型：（1）RR:已知A点的坐标，速度，加速度和AB杆的距离l i，求B点的运动量。
位置：x B=x A+l i cosφi ; y B=x A+l i cosφi速度和加速度：dx B dt =ẋA−φil i sinφi;dx Bdt=ẋA−φil i sinφi;d2x B dt2=ẍA−φi2l i cosφi−φil i sinφi;d2x B dt2=ÿA−φi2l i sinφi+φil i cosφi（2）RRR：已知两杆杆长和两个外运动副B，D的位置，速度和加速度。
求运动副C的运动量和两杆的角位置，角速度和角加速度。
由x c=x B+l i cosφi =x D+l j cosφj; （1）y c=y B+l i sinφi =y D+l j sinφj;（2）可得φi =2arctan B0±√A20+B20−C20A0+C0(B0=2l i(y D−y B)，C0=l i2+l BD2−l j2) （B，C，D逆时针排列时取负号，反之取正号）由此可求得x c，y c，之后可以得到φj。
连杆夹具设计说明书
第一章柴油机连杆加工工艺1.1 连杆的结构特点连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。
连杆体和连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装配在一起。
为了减少惯性力的影响，在保证连杆有足够的强度和刚度的前提下，要尽可能的减轻其重量，所以连杆采用了从大头到小头逐步变小的“工”字型截面形状。
连杆的形状复杂而不规则，而孔本身及孔与平面之间的位置精度要求较高：杆身断面不大，刚度较差，易变形，如图（1—1）所示。
连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。
因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。
反映连杆精度的参数主要有5个：（1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
1.2 连杆的主要技术要求连杆上需进行机械加工的主要表面为：大、小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。
1.2.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。
大头孔公差等级为IT6，表面粗糙度Ra应不大于0.4μm；大头孔的圆柱度公差一般在0.004~0.008mm之间。
小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。
1.2.2 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汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损不均匀，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公差较小；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。
两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.02—0.04 mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.04—0.06 mm。
柴油机连杆设计
柴油机连杆设计1. 引言柴油机是一种内燃机，具有高效能、高扭矩和低排放的特点。
而柴油机连杆作为柴油机的重要组成部分，发挥着将活塞的往复运动转化为旋转运动的关键角色。
设计一个合理且可靠的柴油机连杆对于柴油机的性能和可靠性至关重要。
本文将介绍柴油机连杆的设计原理、常见设计方法和相关注意事项。
2. 柴油机连杆的设计原理柴油机连杆的设计原理是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
连杆有两个关键参数，即连杆长度和连杆倾角。
连杆长度的选择需要根据柴油机的缸径、曲轴旋转方向和往复活塞的行程来确定。
较短的连杆长度可以降低活塞在汽缸内的摩擦损失，同时提高曲轴的旋转稳定性。
连杆倾角则决定了连杆的垂直距离和水平距离，对柴油机的性能和振动有着重要的影响。
3. 柴油机连杆的常见设计方法3.1 离心力设计离心力是连杆设计中需要考虑的一个重要因素。
在柴油机工作时，连杆的转动会产生离心力，对连杆的强度和结构造成一定的影响。
为了保证连杆的强度，设计中需要考虑合理的连杆截面积和材料强度，以承受由离心力引起的应力。
3.2 曲柄半径设计曲柄半径是指连杆小头与连杆大头之间的距离。
曲柄半径的选择需要综合考虑柴油机的缸径、活塞行程和曲轴转速等因素。
合理选择曲柄半径可以降低连杆的应力和振动，提高整个柴油机系统的可靠性和稳定性。
3.3 连接方式设计柴油机连杆的连接方式有螺栓连接和铸造连杆两种常见方法。
螺栓连接方式一般适用于小型柴油机，其连接结构简单，易于拆卸和更换。
而铸造连杆则适用于大型柴油机，其具有较高的强度和可靠性，但无法进行拆卸和更换。
4. 柴油机连杆设计的注意事项4.1 选择合适的材料柴油机连杆需要具备足够的强度和刚度，以承受高压和高温环境下的工作负荷。
常见的柴油机连杆材料有合金钢和铸铁等。
材料的选择需要综合考虑柴油机的工作条件、成本和可加工性等因素。
4.2 动平衡设计柴油机连杆的动平衡设计非常重要，可以有效减小振动和噪音，提高柴油机的工作稳定性和可靠性。
汽车连杆课程设计说明书
目录摘要...... . (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪言 (2)1.1 生产过程与工艺过程 01.1.1 生产过程 (1)1.1.2 工艺过程 (1)1.2 工序概述 (1)第2章工艺方案的分析及确定 (2)2.1 零件的作用 (2)2.2 零件的工艺分析 (3)第3章工艺规程设计 (4)3.1 确定毛坯的制造形式 (4)3.2 基面的选择 (4)3.2.1 粗基准面的选择 (4)3.2.2 精基准面的选择 (5)3.3 制定工艺路线 (5)3.3.1 表面加工方法的确定 (5)3.3.2 工序顺序的安排 (6)3.3.3 确定工艺路线 (6)3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)3.5 确定切削用量及时间定额 (11)第4章专用夹具设计 (19)4.1 问题的提出 (19)4.2 基面的选择 (19)4.3 制定工艺路线 (19)4.3.1 定位分析 (19)4.3.2 切削力及夹紧力的计算 (21)4.3.3 夹具操作简要说明 (22)4.3.4 确定导向装置 (23)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
汽车连杆加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
第1章绪言本次课程设计设计的课题就是连杆的设计，是在学完机械制造技术基础后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练，所以掌握一些基础的概念十分必要。
连杆机构设计方法
连杆机构设计方法连杆机构是一种常见的机械传动装置，它由多个连杆和铰链组成，可以将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
在机械设计中，连杆机构的设计是非常重要的一环，下面将介绍一些常用的连杆机构设计方法。
一、确定机构类型在设计连杆机构之前，首先需要确定机构的类型。
常见的连杆机构类型有四杆机构、双曲杆机构、滑块机构等。
不同类型的机构有不同的特点和适用范围，因此在设计时需要根据具体的需求选择合适的机构类型。
二、确定机构参数在确定机构类型之后，需要确定机构的参数，包括连杆长度、铰链位置、运动轨迹等。
这些参数的选择需要考虑到机构的运动要求和结构限制，同时还需要满足机构的稳定性和可靠性要求。
三、进行运动分析在确定机构参数之后，需要进行运动分析，即分析机构的运动规律和运动轨迹。
运动分析可以通过数学模型和计算机模拟等方法进行，可以帮助设计人员更好地理解机构的运动特性和优化机构设计。
四、进行强度分析在完成运动分析之后，需要进行强度分析，即分析机构的受力情况和强度要求。
强度分析可以通过有限元分析等方法进行，可以帮助设计人员确定机构的材料和尺寸，以满足机构的强度要求。
五、进行优化设计在完成强度分析之后，需要进行优化设计，即对机构进行优化，以满足机构的性能要求和结构限制。
优化设计可以通过参数优化、拓扑优化等方法进行，可以帮助设计人员找到最优的机构设计方案。
六、进行制造和装配在完成优化设计之后，需要进行制造和装配。
制造和装配需要考虑到机构的加工和装配难度，同时还需要满足机构的精度和可靠性要求。
制造和装配的过程需要严格控制，以确保机构的质量和性能。
综上所述，连杆机构的设计是一个复杂的过程，需要考虑到机构的运动特性、强度要求、优化设计和制造装配等方面。
设计人员需要具备扎实的机械原理和设计能力，同时还需要掌握相关的计算机辅助设计软件和制造技术，以确保机构的质量和性能。
连杆设计说明书
连杆设计说明书课程设计要求：课程设计要求：1.了解活塞、连杆、曲轴的设计基准、工艺基准、和加工基准。
2.正确的表达零件的形状，合理布置试图。
3.正确理解和标注尺寸公差和形位公差。
4.能读懂图样上的技术要求。
5.正确编写课程设计说明书。
6.熟练掌握AutoCAD 绘制工程图纸。
连杆的作用连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成，连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。
连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞。
连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。
一般做成分开式，与杆身切开的一半称为连杆盖，二者靠连杆螺栓连接为一体。
连杆轴瓦安装在连杆大头孔座中，与曲轴上的连杆轴颈装和在一起，是发动机中最重要的配合副之一。
常用的减磨合金主要有白合金、铜铅合金和铝基合金。
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。
连杆在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。
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。
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。
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。
传统连杆加工工艺中其材料一般采用45 钢、40Ｃr 或40MnB 等调质钢。
连杆组连杆组包括连杆体、连杆盖、小头衬套、连杆瓦、连杆螺栓、连杆螺母等。
在三维造型时，可以将连杆体、盖、螺栓等作为一体，因小头衬套材料为铜铅合金，可以分开造型，然后组装成一体进行分析。
公司培训资料第六章连杆设计（五篇）
公司培训资料第六章连杆设计（五篇）第一篇：公司培训资料第六章连杆设计第六章连杆设计连杆组包括连杆体、连杆大小头轴承，若是分剖式则还有连杆盖、连杆螺栓等。
第一节连杆组的工作条件与设计要求一．作用1．承受活塞销传来的气体压力，并将其传给曲轴。
2．将活塞组的往复运动转变成曲轴的旋转运动。
二．工作条件 1．运动（1）小头与活塞销相连，与活塞做往复运动。
（2）大头与曲柄销相连，与曲轴作旋转运动。
（3）杆身作往复和摆动组成的复杂平面运动。
2．负荷：连杆的基本载荷为机械负荷：（1）拉伸：（A）特点：只有四冲程机有拉伸载荷，其最大值在进气行程的上止点附近。
（B）大小：往复质量的惯性力 Pj=（m+m1）（1+λ）rω2m——活塞组往复质量；m1——连杆中往复质量。
（2）压缩：（A）特点：二、四冲程机都有压缩载荷，其最大值在作功冲程的上止点附近。
（B）大小：最大爆发压力减上述惯性力：Pc=Pgmax—Pj。
（3）附加弯矩：（A）由于加工精度等原因，承压面对连杆轴线不对称，在压载荷下，细长杆件弯曲而引起的附加弯曲应力和弯矩。
（B）由于连杆摆动的角加速度和转动惯量而产生的惯性力矩造成的附加弯矩。
其大小Mc=杆身的转动惯量*连杆摆动的角加速度，一般在α=90 时，达到最大值。
（C）影响：附加弯矩虽数值不大，但作用点与方向是在杆身的薄弱部位——横向，易造成杆身弯曲。
三．设计要求1．足够刚度：由于连杆为细长杆件且受交变的拉压纵向载荷，若：（1）大头刚度不足：（A）使大头孔失圆——影响轴承转动和润滑——加剧曲柄销磨损和破坏。
（B）使分剖式连杆螺栓受附加弯矩——易折断——而造成重大事故。
（2）杆身刚度不足：杆身弯曲（A）使活塞在缸内歪斜运动——使活塞与汽缸；连杆轴承与曲柄销偏磨——加剧环磨损、、汽缸偏磨失圆——汽缸串气、串油。
（B）杆身增加附加弯矩。
2．足够强度：由于受交变载荷，连杆应有足够抗疲劳强度。
若强度不够，则（A）杆身断裂；（B）大头盖、螺栓断裂。
连杆设计_with_IDEAS
连杆的设计步骤
• 连杆的组成 • 连杆的各部分特点 • 连杆的实体造型设计
连杆的组成
• 连杆大头 • 连杆杆身 • 连杆小头
连杆小头的结构特点
• 连杆小头通常为短圆管形（通过薄壁青 铜衬套与活塞销配合）
• 小头与杆身之间有较大的圆弧圆滑连接 （减小过渡处的应力集中）
• 在小头顶端或侧面钻孔或铣槽（适应小 头衬套与活塞销之间采用飞溅润滑的需 要）
连杆的实体造型方法
• 基于所用软件的特点； • 根据连杆的实体模型，分步骤进
行设计；
平切口连杆的设计
斜切口连杆的设计
Байду номын сангаас
连杆杆身的结构特点
• 杆身多采用工字形断面 • 有些连杆在杆身内钻有油道
连杆大头的结构特点
• 连杆大头与杆身之间要用半径较大的圆 弧过渡；
• 大头和连杆盖上布置加强筋和凸台
（以上两项为满足刚度要求）
• 连杆大头的剖分形式：平切口、斜切口
（保证连杆大头能从气缸中抽出）
• 斜切口连杆采用的定位方法有：止口定 位、锯齿形定位、套筒定位
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上汽集团奇瑞汽车有限公司发动机部设计指南
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审核：
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目录
1总成说明
1.1连杆总成的功用
1.2 适用范围
1.3 连杆总成爆炸图
2. 连杆总成设计
2.1设计原则。
2.2主要设计参数的决定因素和最优化的目标。
2.2.1 连杆长度的确定
2.2.2 连杆小头结构
2.2.3 连杆杆身结构
2.2.4 连杆大头结构
2.3环境条件需要满足的工作温度、压力范围等相关条件
3 基本设计要求
4 影响装配位置因素
5.材料要求
5.1材料的成分
5.2材料处理方法
6、试验
6.1 主要试验设备
6.2 试验执行标准及方法
参考文献列表
1 总成说明
1.1 连杆总成的功用
连杆总成的作用上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。
1.2 适用范围
用于I4 1.6L CBR （87KW），I4 1.6L MPI（80KW，低成本），还有2.0L CBR VVT（104KW），2.0L MPI（95KW，低成本），2.0L DGI TCI（144KW），2.0LTCI MPI （125KW，低成本）系列发动机
1.3 连杆总成爆炸图
2 连杆总成设计
2.1 设计原则。
连杆一般由连杆体、大头盖、连杆螺栓、轴瓦和连杆小头衬套等组成。
连杆体包括连杆小头、杆身和连杆大头的上部，连杆大头的上部与连杆大头盖一起组成连杆大头。
连杆组的运动情况比较复余小头部分随活塞组作往复方线运动，大头部分随曲轴的收柄销作旋转运办杆身部分作由往复运动与摆动所组成的复合运动。
连杆工作时受到两种载荷一是燃气作用力和曲柄连杆机构中往复运动惯性力所引起的纵向载荷；一是连杆杆身复合运动所引起的横向载荷(见下图)。
上述两种载荷的大小和方向都是变化的。
此外，连杆组装配时还造成静载荷，
在小头是因压入衬套而引起，在大头则是内于拧紧连杆螺栓所引起。
由动力学分析可知．沿连仟中心线的纵向载荷F为：
式中：
Pg——燃气作用力，单位为Nt
Pf——活塞连杆组的往复惯性力，单位为N；
β——连杆摆角，单位为度。
在四冲程内燃机中，力F使连杆杆身承受拉压疲劳载荷。
当F为正值时，杆身受压，由于连杆为细长杆件，在摆动平面和与其垂直的平面内，F力还使连杆产生纵向弯曲，造成轴承不均匀磨损。
当F为负值时杆身受拉。
为了在负值最大时，不致使连杆体与大头盖的接合面互相分离，连杆螺栓必须建装配时给予足够的拧紧力。
对于二冲程内燃机的连杆，在整个循环中自始至终都受压。
横向载荷为杆身摆动所产生的附加弯矩，此附加弯矩为杆身的转动惯量与连杆摆动的角加速度的乘积。
作用在连杆上的纵向载荷比横向裁荷的值要大得多。
根据上述分析．连杆在设计时必须首先保证有足够的疲劳强度和结构刚度。
若疲劳强度不足，往往会造成连杆杆身或连杆螺栓断裂，进而产生整机破坏的重大事故。
若刚度不足，
就会造成杆身弯曲变形及连杆大头的失圆变形这将导致活塞、气缸、轴承及曲柄销的偏磨，加大了连杆螺栓的附加弯矩。
另一方面，连杆是运动件，必须尽可能地减小它的重量。
因此，连杆设计必须从选材、结构设计及制造工艺等方面来综合考虑，采取措施。
2.2 主要设计参数的决定因素和最优化的目标。
连杆主要结构尺寸
2.2.1 连杆长度的确定
为使发动机结构紧凑和轻量化，应当根据发动机的总体布置，保证连杆在运动时不与其它机件相碰的条件下具有最短长度。
通常，连杆长度以λ=r/l来衡量，常用范围是1/3~1/3.8。
从理论上分析，连杆缩短会使活塞侧压力Pn加大，可能增加活塞与气缸的摩擦和磨损。
但是根据经验，直到λ=1/3，这种影响并不大。
2.2.2 连杆小头结构
现在高速内燃机普遍采用浮式活塞销，连杆小头在传力过程中相对于活塞销往复运动，为了耐磨，在小头孔内压入耐磨衬套。
作为初步设计，衬套孔径和宽度按名义比压q=Pz/d1B1选择，一般汽油机B1=（1.2~1.4）d1，柴油机B≈d1。
许用名义比压根据衬套材料选用。
一般发动机名义比压高达62Mpa，高强化发动机高达85~90Mpa。
连杆小头结构型式见下图。
实践表明，连杆小头到杆身的过度部是薄弱部位，该处的应力集中大。
为了缓和应力集中，宜用圆弧过度。
2.2.3 连杆杆身结构
连杆杆身普遍采用刚性较好的“工”字形断面。
考虑到连杆的弯曲应力，一般把杆身断面H从小头向大头逐渐加大，H man/H min值最大到1.3左右。
在杆身到大、小头的过度部用足够大的圆弧相连，以缓和应力集中。
2.2.4 连杆大头结构
连杆大头与曲柄销的配合是内燃机中最重要的配合之一，这一配合是通过压入连杆大头内的轴瓦来实现的，而铀瓦的可靠工作对内燃机的可靠性和寿命有很大的影响。
大头的刚度不足往往是导致抱轴、烧瓦、减磨材料剥落和连杆螺栓因附加弯矩而折断等一系列故障的原因之一。
因此连杆大头设计的核心问题是保证有足够的刚度。
连杆大头的尺寸不仅取决于曲柄销的直径和长度，而且还要求装卸时活塞组及连杆体能从气缸中“通过。
这对于缸体曲轴箱的结构尤为重要，因此连杆大头的设计要兼顾刚度与外形尺寸两个方面。
大头的外形尺寸小，可避免连杆在运动中与其它机件干涉的可能性，并有利于提高内燃机结构的紧凑性；而且较小的连杆大头可以减小旋转惯性力，这对于减小连杆轴承及曲轴轴承的负荷与磨损以至平衡重的大小都是有利的。
当然连杆大头也需有足够的强度，特别要防止局部应力集中过大时，造成疲劳破坏。
为了使连杆体能通过气缸，连杆螺栓中心线应尽量靠近轴瓦，这也可以减小连杆大头所承受的弯矩。
为了避免过大的应力集中，从杆身到大头的过渡应尽可能圆滑，连杆螺栓支承面到大头
的过渡处不应采用尖角，宜选用较大的过渡半径r：或沉割槽(见下图)。
实验证明，适当的圆弧过渡代替圆角，最大应力可下降30~50％。
连杆大头的剖分面，一般情况下是与杆身轴线相垂直的，有些内燃机为了既能增大曲柄销的直径，又能使连杆通过气缸，把剖分面作成斜切口。
斜切口还有利于减小连杆螺钉承受的拉伸负荷。
一般来此斜切口的连杆大头，其所连接的曲柄销的直径D2可以增大到o．67 一o．80D，而直切口的相应值只能到o．60—o．67D。
斜切口的连杆不能采用螺栓连接；只能采用螺钉或螺柱，这使螺钉距离有所增加，连杆体有所削弱，而且连杆螺钉承受了剪切力。
斜切口连杆
斜切口相对于连杆轴线的斜角ф’愈小，大头上半部的横向宽度愈小，在连杆体能通过气缸的条件下，容许加大曲柄销直径的可能性愈大。
但斜角愈小，螺钉或螺柱穿进杆身的深度也愈大，使杆身削弱过多。
因此斜角一般在30º~60°之间。
连杆大头的形状和受力都较复杂，一般采用有限元法或实验应力法来测定其应力分布大头盖的构形应保证有足够刚度，以防轴瓦产生变形，为此可以采用加强筋等措施。
2.3环境条件需要满足的工作温度、压力范围等相关条件
连杆环境温度：100℃~150℃
3.基本设计要求
连杆在工作时承受三方面的力：活塞项上的气体力，活塞组和连杆小头的往复惯性力，以及连杆本身绕活塞销作变速摆动时的横向惯性力。
由于上述力的大小和方向都以工作循环为周期发生变化所以对连杆的刚度和疲劳强度都要求较高。
如果强度不够出现连杆断裂，就可能产生整机损坏的重大事故。
如果刚度不足，使大头孔变形失圆，大头轴承的润滑条件受到破坏，则轴承会发热而烧损。
连杆杆身变形弯曲，会造成气缸与活塞伯磨，引起漏气和窜机油。
4 影响装配位置因素
连杆杆身的宽度受缸孔大小的限制，保证装配时连杆体能穿过缸孔
5. 材料要求
含微量合金的钢C 70 S6 BY是锻造业内为了涨断技术而特地开发的一种材料.
5.1 材料的成分
根据EU 2000/53/EG禁用材料
不得使用以下材料：
铅（Pb）；汞（Hg）；镉（Cd）；铬AI（CR VI）
5.2材料处理方法
By处理。
“BY”是热处理的名称。
这是一种在锻造之后使用可控制的空气冷却淬火法。
5.3耐久试验之后的化学要求
能够抵抗下列物质的腐蚀和处理（在发动机里）
-燃料（汽油，柴油）根据标准EN 228；
-机油；
-机油里的添加剂；
-燃料里的添加剂（比如10%的乙醇）；
-进排气系统的冷凝剂；
-额外的灰尘，臭氧，水；
-氧化和还原。
5.4机械性能
在零件的机加工设计工作中，要评估零件的强度，硬度，噪音，振动，热性能，耐磨性能和疲劳性能，当然，如果有需要的话，这些性能指数可以更改。
5.5耐腐蚀性要求
没有特殊的要求
5.6探伤检验
制造之前所有的材料都要用超声波检验是否有材料缺陷。
有问题的材料不得使用。
6、试验
连杆疲劳试验：
6.1 主要试验设备
6.2 试验执行标准及方法
试验依据标准：GB 3075-82 金属轴向疲劳试验方法；
7.参考文献列表
7.1陈家瑞. 汽车构造.长春.人民交通出版社
7.2张锦星，原勇.汽车构造与原理.北京. 人民交通出版社。