活塞连杆组PPT课件

"全浮式"
"半浮式"
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四、连杆
功用： 将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲 轴的旋转运动。
组成： 连杆组由连杆体、 连杆盖、连杆螺栓 和连杆轴瓦等组成。
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１、构造
1）小头：用来安装活塞 销，以连接活塞。
2）杆身：常做成“工” 字形断面。
3、大头：与曲轴的连杆 轴颈相连。大头一般做 成分开式，即连杆体大 头和连杆盖。
刮油片 轴向衬环
径向衬环
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刮油片
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油环的刮油作用
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三、活塞销
作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气 体压力传递给连杆。
构造： 活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截 锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。
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工作条件 •高温 •冲击载荷大 •润滑困难
•足够的强度
要求
•刚度
开 使裙部具有一定弹性，减少冷态时配合间隙 槽 ，热态时有一定退让性，不至于发生拉缸或 目 卡死 的
圆槽
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绝热槽
膨胀槽
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二、 活塞环
1、具有切口的弹 性环，
自由状时，环外径 大于缸径。
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2、分类及作用：
气环
传热 密封
油环
布油 刮油
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活塞环的工作条件
工作条件：活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的条件下工 作，是发动机上使用寿命最短的零件。
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活塞连杆组
气环
油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
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活塞连杆组组成：
活塞
活塞组 活塞环
活塞销
连杆组
连杆体 连杆盖 连杆轴瓦 连杆螺栓
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一、活塞
1、功用：活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室；承受气 体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。
2、工作环境： 高温、散热条件差；顶部工作温度高达600~700K，且
于 第 二
机主 的要 第用 一于 道强 环化
柴 油
触与
气
密 封 良 好
缸 圆 弧 面 接
泵油
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矩形环的泵油作用及危害
▪ 由于矩形环的“泵油”作用，气缸壁上的机油将源源不断 地上窜入活塞顶上燃烧室内烧掉，排气管冒蓝烟。
原因： （1）存在侧隙和 背隙； （2） 环运动时 在环槽中靠上靠 下。
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？ 过大，影响密封； 过小，热膨胀后会卡死。
与缸径大小有关； 一般 =0.2-0.8mm。
迷宫式 密封
安装时，各环切口位置均匀错开，并
避侧压力最大方向。
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矩形环
平面环 锥形环
扭曲环
梯形环
桶面环
导应 热用 性广 好泛
注不 意宜 安作 装第 方一 向道 。环
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泵油
活广 塞泛 环用
分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承受很大的惯性力。 活塞顶部承受最高可达3~ 5MPa（汽油机）的压力，使之变 形，破坏配合联结。
3、材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁
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４、结构
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3. 结构：
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（1）活塞顶部
功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受 气体压力。
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活塞顶分类
要求活塞环：
弹性好，强度高、耐磨损，耐热、冲击韧性好、导热性能好等。 目前广泛采用的活塞环材料是合金铸铁(在优质灰铸铁中加入少量铜、 铬、钼等合金元素)，第一道环镀铬，其余环一般镀锡或磷化。
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气环
气环开有切口，具有弹性，在自由状态下外径大于气缸直径， 它与活塞一起装入气缸后，外表面紧贴在气缸壁上，形成第一密封 面，气环密封效果一般与气环数量有关，汽油机一般采用2道气环， 柴油机一般多采用3道气环。
气环的泵油作用演示
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危害：
（1）增加了润滑油的消耗；排气管冒蓝烟。 （2）火花塞沾油不跳火； （3）燃烧室积炭增多，燃烧性能变坏； （4）环槽内形成积炭，挤压活塞环而失去密封
性； （5）加剧了气缸的磨损。
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措施：
（1）采用扭曲环； （2） 采用组合式油环； （3）油环下设减压腔
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2、油环
活塞销孔
油环槽
作用：
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、
2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，
3、将顶部吸收的热量通过. 活塞环传给气缸壁。
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（3）活塞裙部
位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。
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有些汽油机活塞在裙部开槽
形状 平顶
凸顶
凹顶
示意图
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布较均匀，
多用在汽油机上。
凸起呈球状、顶部 强度高，起导向作 用、有利于改善换 气过程。
凹坑的形状、位置必 须有利于可燃混合气 的燃烧；提高压缩比， 防止碰气门。
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（2）活塞头部
位置：最下一道环槽与活塞顶部之间的部分。
气环槽
侧隙
切口
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背隙
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气环密封原理
•在自身弹力作用 下，环外圆面紧 贴气缸壁，形成 第一密封面；
•在燃气作用下，环 下表面形成第二密 封面。
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环密封的效果与气环数目有关。气环数目一 般2～3道（汽油机２道，柴油机３道）。
第一道工作条件最恶劣，耐热耐磨，高 强度和冲击韧性
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•开口间隙大小有严格规定。
▪ 定位精度较高，但工艺要求高（若孔距不准确， 则可能因过定位而造成大头孔严重失圆）。
•韧性
•耐磨性
•重量轻
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活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔 的连接
"全半浮式"安装，的当特发点动是机 活工塞作中时部，与活连塞杆销小、头连采杆用小紧头固和螺活栓塞连销接座，都活 有塞相 销对只运能动在，两这端样销，座活内塞作销自能由在摆连动杆，衬而套和和连活杆塞小销 头座没中有自相由对摆运动，。 使活磨 塞损销均不匀会。作这轴种向安窜装动方，式不应需用要较锁广片泛。。小轿车上应用较多。
常用于曲柄销直径较粗的较大功率柴油机，否则 ，连杆大头尺寸太大，无法从气缸中拆下活塞连 杆组。 ▪ 缺点：定位不可靠（切口方向受到附加剪切力， 连杆螺栓易剪断，连杆盖脱落会击穿气缸体）。
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连杆大头的定位形式
止口定位
套筒定位
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锯齿定位
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▪ 1）止口定位：
▪ 工艺简单，但定位不可靠（径向脱离无法阻止） ▪ 2）套筒或圆销定位：
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连杆小头
连杆衬套
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连杆杆身
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连杆大头
连杆轴瓦
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连杆大头及连杆轴瓦
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连杆大头的切口形式
平分式
斜分式
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▪ （1）平切口： ▪ 连杆大头沿着与杆身轴线垂直的方向切开，汽油
机和较小功率柴油机用。 ▪ 优点：定位可靠，结构简单
▪ （2）斜切口 ▪ 连杆大头沿着与杆身轴线成30～60 º 夹角切开，