《曲柄连杆机构》PPT课件 (2)

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
组合式的优点是加工方便,便于系列化; 缺点是强度和刚度较差,装配复杂。
整体式曲轴
(2)曲轴的支承方式:在相邻的两个曲拐之间都设置一个主 轴颈的曲轴,称为全支承曲轴,否则称为非全支承曲轴。
全支承曲轴
优点
提高曲轴的刚度和 弯曲强度,减轻主 轴承的载荷
缺点
曲轴的加工表 面增多,主轴 承数增多,使 机体加长
干摩擦式扭转减振器 1-惯性盘 2-弹簧 3-曲轴 4-平衡重 5-摩擦片 6-带轮
四、飞轮
飞轮为一外缘有齿圈的铸铁圆盘。 (一) 作用:
1、贮存能量:在作功行程贮存能量,用以完成其它三个行 程,使发动机运转平稳。
2、利用飞轮上的齿圈起动时传力 3、将动力传给离合器。 4、克服短暂的超负荷。 (二) 注意事项: (1)飞轮质量应集中在轮缘上; (2)飞轮上刻有第一缸发火定时记号 (3)飞轮与曲轴一起进行平衡试验。飞轮与曲轴之间应有 严格不变的相对位置。通常用定位销和不对称布置的螺栓来定 位。
第四节 曲轴飞轮组
• 组成 • 曲轴 • 曲轴扭转减振器 • 飞轮
五、连杆组
(一) 作用: 将活塞承受的力传给曲轴,从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
(二) 要求与材料: 由于连杆受到的是压缩、拉伸和弯曲等交变载荷,这就要求连杆在质量尽可能小的条件下,有
足够的刚度和强度。连杆一般用中碳钢或合金钢经模锻或辊锻而成,然后经机械加工和热处理。
图2-53 斜切口连杆大头及其定位方式
a.锯齿形定位
b.套筒定位
c. 定位销定位
d.止口定位
(6)连杆螺栓: 料为优质合金钢或优质碳素钢。连杆螺栓必须以工厂规定的拧紧力矩,分2-3次
均匀地拧紧;必须设有防松装置,常用的有开口销、锁片、铁丝、自锁螺母、防 松胶等方法。 (7)连杆的安装:
a. 不能破坏连杆杆身与盖的配对及装合方向,在二者的同一侧打有配对标记。 b. 不能装反,也不能乱缸,在杆身上有方向标记,大头侧面有缸号标记。
(2)曲柄销(连杆轴颈)
它与连杆大头相连,并在连杆轴承中转动 ,曲柄销与气缸数相等。为减小质量和离心力 ,有时将曲柄销做成空心的。为了使曲轴易于 平衡,曲柄销都对称布置。如四缸发动机曲轴 的一、四缸曲柄销在同一侧,二、三缸曲柄销 在另一侧,两者相差 180°。
• (3)曲柄
曲柄是主轴颈与曲柄销的连接部分,也是 曲轴受力最复杂、结构最薄弱的环节。曲柄形 状多数呈矩形或椭圆形,
(7) 主轴承和主轴承盖 • 1)主轴承(俗称大瓦)的基本构造与连杆轴承
相同,主要不同点是:为了向连杆轴承输送润滑 油,在主轴承上都开有周向油槽和主油孔;有些 负荷不太大的发动机,为了通用化,上下两片轴 瓦都制有油槽,有些只在上轴瓦上开油槽或通油 孔。 • 2)主轴承盖用螺栓与主轴承座相连。为了保证 孔形,它们必须合起来一起加工,所以每个主轴 承座与主轴承盖是配对的,为了装配时不搞错, 都做有标记。现代发动机为了增大曲轴的支承刚 度和缸体刚度,尤其是铝合金缸体,将各个主轴 承盖制成一体,形成主轴承盖梁,有利于改善缸 体刚度并加强曲轴抗弯强度。
(3)连杆大头
连杆大头与曲轴的曲柄销相连,一般做成剖分式的 ,被分开的部分称为连杆盖,借特制的连杆螺栓紧固在 连杆大头上。
连杆大头按剖分面的方向可分为平切口和斜切口两 种。平切口连杆的剖分面垂直于连杆轴线(因汽油机的 大头横向尺寸都小于气缸直径,故多用于汽油机)。斜 切口连杆的大头剖分面与连杆轴线成30°~60°夹角(因柴 油机压缩比大,受力大,曲轴的连杆轴颈较粗,相应的 连杆大头尺寸往往超过了气缸直径,便于拆卸,故多用 于柴油机)。最常见的45°夹角。
(五)曲拐的布置
(1)一般规律 1)各缸的作功间隔要尽量均衡,以使发动机运转平稳。 2)连续作功的两缸相隔尽量远些,最好是在发动机的前半部和后半部交替进行 ,同时避免进气重叠现象。 3)V型发动机左右气缸尽量交替作功。 4)曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。
(2)常见曲轴曲拐的布置
(4)连杆盖:
把连杆大头分开可取下的部分叫连杆盖,连 杆与连杆盖配对加工,加工后,在它们同一侧打 上配对记号,安装时不得互相调换或变更方向。
(5)连杆盖的定位:
平切口连杆盖来自百度文库连杆的定位多采用连杆螺栓定 位,利用连杆螺栓中部精加工的圆柱凸台或光圆 柱部分与经过精加工的螺栓孔来保证的。斜切口 连杆常用的定位方法有锯齿定位、套筒定位和止 口定位。
2. 工作原理及分类:汽车发动机常用的曲轴扭转减 振器是摩擦式减振器,其工作原理是使曲轴扭转振动能 量逐渐消耗于减振器内的摩擦,从而使振幅逐渐减小。 可分为橡胶摩擦式(图2-53)、干摩擦式(图2-54)和 粘液式(图2-55)三种。
1-曲轴前端 2-带轮轮毂 3-减振器圆盘 4-橡胶垫 5-惯性盘 6-带轮
(B)前后端的密封: 曲轴前后端都伸出曲轴箱,为了防止润滑油沿轴颈流出,在曲轴前后都设有防漏装置。
常用的防漏装置有挡油盘、填料油封、自紧油封 、回油螺纹等。
(5)曲轴油道 1-主轴颈;2-曲轴;3-连杆轴颈;4-圆角;5-积污腔;6-油管; 7-开口销;8-螺塞;9-油道;10-挡油盘;11-回油螺纹
—4—2—6—3—5
直列六缸工作循环表(点火顺序:1-5-3-6-2-4
3)四行程V型八缸发动机
• 曲拐对称布置于四个平面内(或1个)。 • 相邻作功气缸的曲拐夹角为7200/8=900。 • 发动机工作顺序有:
1—8—4—3—6—5—7—2
三、曲轴扭转减振器
1. 作用:传给曲拐的力是周期性变化,飞轮因转动惯 量大,可认为瞬时角速度不变。这样,曲拐相对于飞轮 忽快忽慢。当激力频率与曲轴自振频率成整数倍时,曲 轴扭转振动便因共振而加剧。这将使发动机功率受到损 失,定时齿轮或链条磨损增加,严重时甚至将曲轴扭断 。为了消减曲轴的扭转振动,有的发动机在曲轴前端装 有扭转减振器。
(1)并列连杆式:相对应的左右两缸的连杆一前 一后地安装在同一个曲柄销上。
(2)主副连杆式(图2-42a):一列气缸的连杆为 主连杆,其大头直接安装在曲柄销全长上;另一列气 缸的连杆为副连杆,其大头与对应的主连杆大头(或 连杆盖)上的两个凸耳作铰链连结。
(3)叉形连杆式(图2-42b):左右两列气缸的对 应两个连杆中,一个连杆的大头做成叉形,跨于另一 个连杆的厚度较小的片形大头两端。
• 在相邻的两个曲拐之间,都设置一个主轴颈的曲轴,称为全支承曲轴,否则称为 非全支承曲轴。
• 因此直列式发动机的全支承曲轴,其主轴颈总数 ( 包括曲轴前端和后端的主轴颈 ) 比气缸数多一个; V 型发动机的全支承曲轴,其主轴颈总数比气缸数的一半多一 个。。
非全支承曲轴:曲轴的主轴颈数比气缸数目少或 与气缸数目相等。这种支承方式叫非全支承曲 轴
应用
柴油机一般多 采用此种支撑 方式
缩短了曲轴的长度, 主轴承载荷较
使发动机总体长度 大 非全支承曲轴 有所减小
承受载荷较小 的汽油机可以 采用此种方式
(四)结构:
连杆轴颈 前端轴
曲轴轴颈
平衡重
后端轴
曲柄
曲拐
曲拐:由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。
• (1)主轴颈
• 按照曲轴的主轴颈数,可以把曲轴分为全支承曲轴和非全支承曲轴两种。
(6)曲轴的轴向定位
为阻止车辆行驶时,离合器经常 结合与分离和带锥齿轮驱动时施加于曲 轴上的轴向力以及在上、下坡行驶或突 然加速、减速出现的曲轴轴向窜动,曲 轴必须有轴向定位,以保证曲柄连杆机 构的正常工作。但也应允许曲轴受热后 能自由膨胀,所以曲轴轴向上只能有一 处设置定位装置。
轴向定位是通过止推装置实现的。 止推装置有翻边轴瓦、止推片、止推环 和轴向止推滚珠轴承等多种形式,
为了保证工作可靠,要求曲轴具有足够的刚 度和强度,各工作表面要耐磨而且润滑良好。
曲轴一般采用中碳钢或中碳合金钢模锻,其 主轴颈和曲柄销表面上均需高频淬火或渗氮, 再精磨。有的采用球墨铸铁。
(三) 曲轴的分类:
(1)按结构形式分为整体式与组合式 两大类。
整体式的优点是具有较高的强度和刚度, 结构紧凑、质量轻,应用广泛。
(A)轴瓦组成:
由钢背和减磨层组成。钢背由1 mm~3mm的低碳钢制成。减磨层 为0.3mm~0.7mm的减磨合金, 层质较软能保护轴颈。
(B)减磨层材料
• (1) 白合金(巴氏合金):减磨性 能好,但机械强度低,且耐热性差。 常用于负荷不大的汽油机。
• (2) 铜铅合金:机械强度高,承载 能力大,耐热性好。多用于高负荷的 柴油机。但其减磨性能差。
一、组成:
曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其它不同功用的零件和附件组成,其零件 和附件的种类和数量取决于发动机的结构和性能要求。典型的实例见图。
皮带轮 扭转减振器
起动爪
曲轴
正时齿轮
飞轮
主轴瓦
飞轮螺栓
二、曲轴
(一)功用 把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩
对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其 他各种辅助装置。 (二)对曲轴的要求:
• 有的飞轮上有一缸上止点记号和点火提前角刻度线(汽油机) 或供油提前角刻度线(柴油机),以便调整和检验点火正时,供 油提前角和气门间隙。
• 小结: 1.曲轴 2.曲轴扭转减振器 3.飞轮
作业:P62 2-1、2-2、2-3、2-4、2-5
1)四冲程四缸发动机曲拐布置: 点火间隔角为:720°/4=180°采用全支承曲轴时,其四个曲拐布置在同一平面内, 具有良好的平衡性。
点火顺序有两种:即:1-2-4-3或1-3-4-2
2)直列四冲程六缸发动机
• 曲拐对称布置于三个平面内。 • 相邻作功气缸的曲拐夹角为7200/6=1200。 • 发动机工作顺序有:1—5—3—6—2—4 ; 1
为了平衡曲轴旋转的惯性力,往往在曲柄 上与曲柄销相反的方向装有平衡重 ( 或制成整 体)
平衡重用来平衡曲轴的离心力及离心力矩 ,有时也平衡一部分活塞连杆组的往复惯性力 及离心力矩。
(4)前端轴和后端轴
(A)作用: 前端轴用来安装正时齿轮、皮带轮、扭转减振器及起动爪等;后端轴有飞轮结合盘(凸 缘盘),用来安装飞轮。
(8)连杆轴瓦(连杆轴承):
安装在连杆大头孔中的连杆轴瓦是剖分成两半的滑动轴承。轴瓦内表面是减磨合金 膜,起到减少摩擦阻力、保持油膜和加速磨合的作用,有时加工有油槽,用以贮存润滑 油,保证可靠润滑。连杆轴瓦的背面应有很小的表面粗糙度值。半个轴瓦在自由状态下 不是半圆形,以产生过盈配合,延长使用寿命。定位凸键可防止轴瓦转动或轴向窜动。
(三)组成: 小头 大头 杆身
(1)连杆小头 • 全浮式活塞销连杆小头与活塞销之间有相对
转动,小头孔中有的青铜衬套,润滑方式为压力 润滑(通过杆身的纵向压力油道)或飞溅润滑( 通过集油孔或集油槽)。 • 半浮式活塞销如果是与连杆小头紧配合的,所以 小头孔内不需要衬套,也不需要润滑。否则也需 要。 (2)连杆杆身 • 连杆杆身通常做成“工”字形断面,以求在 取得强度和刚度足够的前提下减小质量。为使传 力均匀,杆身断面一般从小头到大头逐渐加大。 连杆体上有些钻有喷油孔,用来润滑气缸、活塞 、活塞销、活塞环等。
• (3)铝基合金:有铝锑镁合金、低锡 铝合金和高锡铝合金三种。
• a)铝锑镁合金和低锡铝合金:
械性能好,负载能力强,但其 减磨性能差。主要用于柴油机。
• b)高锡铝合金:
• 具有较好的机械性能和减磨性 能,广泛应用于柴油机和汽油机。
(四) V形发动机连杆
V形发动机左右两侧对应两气缸的连杆是共同连接 在一个曲柄销上的,它有三种形式:
相关文档
最新文档