曲柄连杆机构一
曲柄连杆机构的组成和主要作用
曲柄连杆机构的组成和主要作用曲柄连杆机构的组成和主要作用1. 引言曲柄连杆机构是一种常见且重要的机械传动装置，被广泛应用于各种机械设备中。
它由曲柄、连杆和活塞三部分组成，通过这三个部件的联动与协作，实现了能量转换和运动传递的功能。
本文将从组成和主要作用两方面详细介绍曲柄连杆机构。
2. 组成2.1 曲柄曲柄是曲柄连杆机构的核心组成部分，通常是一个旋转的轴。
它具有一个固定的中心位置，并通过与其他部件的连接来完成动力传递。
曲柄的主要作用是将旋转运动转化为往复直线运动或反之。
它通常呈现出螺旋状或弧形，使得连杆能够随曲柄的旋转而产生往复运动。
2.2 连杆连杆是曲柄连杆机构的连接部件，连接曲柄与活塞。
它通常由一根刚性杆件组成，在曲柄的旋转作用下，连杆产生往复运动。
连杆的长度和形状设计决定了活塞行程的大小和运动轨迹的特性。
连杆还可通过改变其角度来调整活塞的速度和力的传递。
2.3 活塞活塞是曲柄连杆机构的末端部件，负责在连杆的带动下沿直线方向运动。
它通常是一个圆柱形的密封器件，用于在气缸或缸体内形成气密密封。
通过与连杆的连接，活塞能够将曲柄旋转运动的能量转化为直线运动的能量，并将其传递给执行部件，从而实现了更高级别的机械运动。
3. 主要作用3.1 能量转换曲柄连杆机构的主要作用之一是实现能量的转换。
曲柄通过旋转运动将输入的能量转化为连杆的往复运动，再由连杆传递给活塞。
活塞通过直线运动将能量传递给执行部件，如发动机中的气缸，从而推动车辆或驱动其它机械设备。
曲柄连杆机构在能量转换中起到了至关重要的作用。
3.2 运动转换曲柄连杆机构还具有运动转换的作用。
通过曲柄的旋转运动，连杆可将旋转运动转化为直线往复运动，也可以将直线往复运动转化为旋转运动。
这种运动转换的能力使得曲柄连杆机构在各种机械设备中非常有用，例如内燃机、发电机、泵浦等。
它能够将不同形式的运动转化为客户需要的特定运动形式。
4. 个人观点和理解曲柄连杆机构作为一种传统的机械传动装置，在工程领域中已存在了很长时间。
《曲柄连杆机构》课件
在曲柄连杆机构中，活塞在气缸内进行往复运动，由于连杆的摆动，使得活塞的直线运 动转变为曲轴的旋转运动。在这个过程中，曲轴的旋转运动将能量输出，驱动车辆或其 他机械运动。曲柄连杆机构的特点在于其能够将活塞的往复运动转变为旋转运动，从而
实现能量的高效转换。
分类与应用
总结词
曲柄连杆机构有多种分类方式，如按照曲轴 的形状可分为直列式和V型式，广泛应用于 汽车、摩托车等动力机械中。
缸体的材料选择也很重要，通常采用高强度合金钢或不锈钢制造，以提高其使用寿 命。
03
曲柄连杆机构的工作特性
运动特性
曲柄连杆机构是发动机中的重要 机构，它将活塞的直线运动转化 为曲轴的旋转运动，实现发动机
的做功过程。
曲柄连杆机构的运动特性包括曲 轴的旋转运动、活塞的往复直线
运动以及连杆的摆动运动等。
优化方法
采用数学建模、数值分析和计算机仿 真等方法进行优化设计。
优化流程
建立曲柄连杆机构的数学模型→确定 优化变量和约束条件→选择合适的优 化算法→进行优化计算→分析优化结 果→改进设计。
优化实例与结果分析
优化实例
以某实际应用的曲柄连杆机构为例，进行优化设计。
结果分析
通过对比优化前后的性能指标，分析优化效果。例如，运动性能提升、能耗降 低、振动减小等。同时，对优化后的曲柄连杆机构进行实验验证，确保优化结 果的可靠性和实用性。
05
曲柄连杆机构的常见问题与维护
常见问题与原因分析
01
02
03
04
曲柄连杆机构异响
由于润滑不良、装配间隙不当 或零件疲劳损坏等原因，可能 导致或曲轴轴瓦材料疲劳 极限较低可能导致曲轴轴瓦烧 蚀，影响曲柄连杆机构的正常 运转。
叙述曲柄连杆机构的组成及功用
叙述曲柄连杆机构的组成及功用
曲柄连杆机构是机械传动中，将轴的旋转运动转化为摆动运动的常用机构之一。
它主要由下面三个部分组成：
1. 曲柄：曲柄是一个刚性的轴，它的一端与动力源连接，通过旋转带动整个机构运动，另一端则安装连杆。
2. 连杆：连杆通常是一个长条形构件，一端连接曲柄，另一端连接摆杆或者活塞。
它在机构的运动中起到承载和转动的作用。
3. 活塞或摆杆：活塞或摆杆连接连杆的另一端，它的作用是将曲柄的旋转运动转化为线性或者摆动运动。
根据不同的应用，活塞或摆杆可以装配成各种不同的形状和结构。
曲柄连杆机构的主要功用是将旋转运动转化为摆动运动，用于驱动各种需要周期性或往复运动的机械设备。
例如，内燃机中的活塞运动、机器人的关节运动、锻压和冲压机床的上下运动等。
曲柄连杆机构还可以通过改变其构造和尺寸，实现不同形式的运动，如直线运动、椭圆运动、倾斜运动等，具有很强的可塑性和适应性。
2.2曲柄连杆机构之一十字头连杆
3）结构（MAN B&W L-MC/MCE机型） （1）导板与横隔板制为一体，不可调节， 靠加工精度保证，以提高刚度（SULZER RTA机上使用螺栓连接，两者间有调隙垫 片可调横向间隙） （2）滑块上有导轨，可用调节垫片调纵向 间隙（ SULZER RTA机上为小导板，也可 加垫片调纵向间隙）
2.构造 1）类型 （1）双导板式：正倒车承压面相同，比较安 全可靠，可由两侧进行检修，应用广泛 （2）单导板式：结构简单，但倒车时导板受 力不合理（工作条件与柴油机转向有关）， 已少用 （3）圆筒形导板：仅为个别机型使用
2）十字头与活塞杆的连接方式 （1）活塞杆穿过十字头上的孔用螺帽固定。 连杆小端必须分岔，降低十字头轴承工 作可靠性，已基本不用 （2）活塞杆下部凸缘与十字头用螺栓连接。 连杆小端采用全支撑式，扩大轴承承载 面积，改善受力状况，提高轴承工作可 靠性，新型机多用
PN PT P
H
ML
β
T PT N
α
FR
ω
T＇ N
PN＇ T〃
P Байду номын сангаас ＇ P＇
F b
F
3)要求：耐疲劳、抗冲击，具有足够刚度和强度； 长度短、重量轻、便于拆装，工作可靠，寿命 长，杆身表面不能有细小裂纹 4）材料：大型低速机用优质碳钢，工字形断面 或圆形断面（易于加工，多用）；中高速强载 机用优质碳钢或合金钢，圆形断面或工字形断 面（减轻重量，增大抗弯能力，材料利用充分， 多用） 注：不能用高碳钢
（3）并列连杆、叉型连杆、主副连杆（关 节式连杆） 用于ｖ型机。现多用并列连杆
4连杆螺栓 1）工作条件：（1）二冲程机连杆螺栓工 作中只受预紧拉力作用；（2）四冲程机 连杆螺栓工作中受预紧拉力、惯性拉力 （换气上止点受力）、附加弯矩 2）断裂多发生于四冲程高速机，且多发于 螺纹部分，轮机员应特别重视 3）改善措施：用韧性好、强度高的优质碳 钢或合金钢制造；采用柔性结构提高抗 疲劳强度（增加长度，减小杆部直径， 采用细螺纹；大圆角过渡减小应力集中； 螺栓与支撑面垂直减小附加弯曲应力）
曲柄连杆机构概述
曲柄连杆机构受力分析
3．离心力——是指曲柄、连杆轴颈、连杆大头等围绕曲轴轴线做圆周运 动产生的离心惯性力，简称离心力，用FC表示。
离心力在垂直方向上的分力Fcy，与惯性力Fj的 方向总是一致的，因而加剧了发动机的上、下振动 。
而水平方向的分力Fcx则使发动机产生水平方向 的振动。
此外，离心力使连杆大头的轴承和轴颈受到又 一附加载荷，增加了它们的变形和磨损。
曲柄连杆机构受力分析
曲柄连杆机构受力分析
曲柄连杆机构在工作时做变速运动，受力情况相当复杂，气体压力、往复 惯性力、旋转运动的离心力、相对运动件接触表面的摩擦力等都作用在曲柄连 杆机构上。
（1）气体压力
（2）往复惯性力
（3）旋转运动的离心力
（4）相对接处表—在发动机工作循环的每个行程中，气
曲柄连杆机构受力分析
4．摩擦力——任何一对互相压紧并做 相对运动的零件表面之间都存在摩擦力。 在曲柄连杆机构中，活塞、活塞环与气缸 壁之间，以及曲轴、连杆轴承与轴颈之间 都存在摩擦力，摩擦力是造成零件配合表 面磨损的根源。
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曲柄连杆机构的组成
曲柄连杆机构的作用 曲柄连杆机构的组成 曲柄连杆机构的工作条件
曲柄连杆机构的作用
将燃烧的油气混合气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴旋转运动 而对外输出动力。
曲柄连杆机构的组成
机体组
活塞连杆组
曲轴飞轮组
曲柄连杆机构的工作条件
曲柄连杆机构是在高温、高压、高速和化学腐蚀的环境中工作的。 高温：最高可达 2500K以上 ； 高压：最高可达 5MPa—10MPa； 高速：最高可达 3000 r/min—6000 r/min； 化学腐蚀：可燃混合气和燃烧废气直接接触机件；
发动机曲柄连杆机构的常见故障及维修措施
发动机曲柄连杆机构是引擎中最重要的零件之一，负责将活塞运转转化为引擎的动力。
由于长期运转及使用不当等原因，曲柄连杆机构也容易出现故障。
本文将介绍发动机曲柄连杆机构的常见故障及维修措施，以帮助人们更好地维护车辆。
一、故障种类1.连杆垂直间隙不足若连杆垂直间隙不足，就会导致引擎活塞与连杆受到无法消除的挤压力，从而出现回路、跑油等故障。
2.连杆螺栓脱落连杆螺栓一旦脱落，就会导致连杆脱离曲轴，引发额外的故障。
3.曲轴解体若曲轴不均衡，就容易发生断裂或开裂情况。
此时，就要进行更换或修理曲轴，否则会进一步损坏连杆和活塞。
4.连杆铜套磨损连杆铜套磨损也是常见故障之一，这是因为连杆铜套的磨损程度可能会影响连杆接触面形状。
这种故障影响某些受力部位的寿命和使用效果。
5.活塞环损坏活塞环主要承受活塞的热膨胀和油膜的润滑和密封作用。
若活塞环损坏，会严重影响引擎的性能和油耗，并有可能引发更严重的事故。
二、维修措施1.检查连杆垂直间隙检查连杆垂直间隙是保持引擎正常运转的重要工作。
对于垂直间隙不足的曲柄连杆机构，可以采用金属线或薄膜，将两个铜垫片插入找到的缝隙。
其目的是在提高间隙大小时，使螺钉迅速固定和扭紧。
2.更换连杆螺栓对于连杆螺栓脱落的情况，需要将其更换。
更换连杆螺栓是一个繁琐而且费用较高的工作，可以考虑使用更高质量的螺栓，并进行预防措施，如安装飞机锁和loctite。
3.修理曲轴若曲轴损坏或受损，需要进行修理或更换。
曲轴的价格较高，更换曲轴的工作较复杂。
如果曲轴出现了小故障，可以考虑进行更改和修复，并采取预防措施。
4.更换连杆铜套替换连杆铜套是另一个防止发动机出现故障的方法。
如果连杆铜套的磨损很严重，则只能将其更换为新的套子。
5.更换活塞环更换活塞环是一项需要提前准备的工作，因为活塞环的价格较高，更换工作较复杂。
可以考虑使用更高质量的活塞环保证其耐久性。
三、结论在维护发动机的过程中，维护曲柄连杆机构是非常重要的。
对于长期运转和使用不当等原因导致的曲柄连杆机构的故障，应采取相应的维修措施。
曲柄连杆机构名词解释_概述及解释说明
曲柄连杆机构名词解释概述及解释说明1. 引言1.1 概述曲柄连杆机构是一种常见的机械传动结构，它由曲柄和连杆组成，通过运动副的连接使得曲柄产生往复旋转运动，并将这种运动转化为连杆的直线往复运动。
该机构在许多领域中得到广泛应用，如汽车发动机、农业机械和工业设备等。
本文将对曲柄连杆机构进行全面的名词解释和详细的说明。
1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍曲柄连杆机构的相关内容：第2部分：曲柄连杆机构的定义和原理。
我们将介绍曲柄连杆机构的基本概念以及其组成部分，并详细解释其工作原理和运动特点，以便读者能够更好地理解该机构。
第3部分：曲柄连杆机构的分类与应用领域。
在此部分中，我们将对不同类型的曲柄连杆机构进行分类介绍，并通过案例分析展示其在汽车发动机等领域中的具体应用。
第4部分：曲柄连杆机构设计与优化方法研究进展。
我们将介绍曲柄连杆机构的设计流程和基本原则，并列举当前常用的设计软件和工具。
此外，我们还将探讨曲柄连杆机构优化方法的研究现状和未来发展趋势。
第5部分：结论。
在这一部分，我们将对全文进行小结，并指出本研究存在的不足之处以及进一步研究的方向。
同时，我们还将展望曲柄连杆机构在未来的应用前景。
1.3 目的本文旨在对曲柄连杆机构进行深入解析，帮助读者全面了解其定义、原理、分类和应用领域，并介绍相关的设计与优化方法。
通过掌握这些知识，读者能够更好地理解曲柄连杆机构在实际应用中的意义和作用，并为相关领域中的工程设计和科学研究提供参考依据。
2. 曲柄连杆机构的定义和原理：曲柄连杆机构是一种常见的机械传动装置，由曲柄、连杆和活塞组成。
它通过转动曲柄轴使连杆运动，从而实现能量的转换和传递。
2.1 曲柄连杆机构的概念和基本组成部分：曲柄连杆机构主要由三个基本部分组成：曲柄、连杆和活塞。
- 曲柄：曲柄一般为一个旋转轴，又称为枢轴或者主轴。
它被固定在机器的机壳上，并具有一个离心浇铸或锻造得到的非对称几何形状。
- 连杆：连杆是连接曲柄与活塞的元件，其长度可以控制活塞的运动幅度。
《曲柄连杆机构》PPT课件
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17
火花塞布置在燃 烧室中央，火焰 行程短，燃烧速 率高；充气效率 高。
富康、桑塔纳、 夏利等轿车。
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18
优点：结构简单、紧凑、 散热面积小，热损失 小，在压缩终了时能 形成挤气涡流，进气 阻力小。
缺点：但火焰的传播距 离较长，存在着较大 的激冷面积，对HC排 放不利。
恒范钢片式活塞的结 构特点就是这样的，由 于恒范钢为含镍33%～ 36%的低碳铁镍合金， 其膨胀系数仅为铝合金 的1/10，而销座通过恒 范钢片与裙部相连，牵 制了裙部的热膨胀变形 量。
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31
6、活塞在工作时的保护措施
（1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。
的旋转速度又很高，活塞往复运动的线
速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧
废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐
蚀作用，并且润滑困难。可见，曲柄连
杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受
高温、高压、高速和化学腐蚀作用。
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6
气缸体的检测与维修
一、气缸体的构造 二、气缸盖和气缸衬垫 三、油底壳 四、气缸体的检查与维修
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32
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33
二 活塞环
汽环——密封和导 热；
油环——布油和刮 油的作用，下行时刮 除汽缸壁上多余的机 油，上行时在汽缸壁 上铺涂一层均匀的油 膜。还能起到封汽的 辅助作用。
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34
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，尤其是第一道环最为困难。活塞环工 作时受到汽缸中高温高压燃汽的作用，温度很高(特 别是第一道环温度可高达600K)，活塞环在汽缸内 随活塞一起作高速运动，加上高温下机油可能变质， 使环的润滑条件变坏，难以保证良好的润滑，因而 磨损严重。
总结曲柄连杆机构知识点
总结曲柄连杆机构知识点一、曲柄连杆机构的结构原理1.曲柄连杆机构的基本结构及工作原理曲柄连杆机构由曲柄、连杆和活塞组成，是将旋转运动转换为直线运动的重要机构。
当曲柄进行旋转运动时，连杆受到曲柄的驱动而进行周期性的往复运动，从而带动活塞在缸体内做往复运动。
曲柄连杆机构常用于内燃机中，将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复运动，从而驱动汽缸内的工作介质进行工作。
2.曲柄连杆机构的分类曲柄连杆机构根据曲柄与连杆的相对位置和连接方式可以分为直线型曲柄连杆机构、旋转型曲柄连杆机构、曲柄与连杆垂直的曲柄连杆机构等。
这些不同类型的曲柄连杆机构在结构上有所差异，但其基本工作原理是相似的，都是通过曲柄的旋转运动将活塞做往复运动。
3.曲柄连杆机构的优缺点曲柄连杆机构具有结构简单、运动平稳、传动效率高等优点，适用于很多工程领域。
但是也存在一些缺点，比如体积较大、重量较重、制造成本高等，因此在一些特殊情况下可能不适用。
二、曲柄连杆机构的运动分析1.曲柄连杆机构的运动轨迹分析曲柄连杆机构中曲柄的运动轨迹是一个圆周，而连杆的运动轨迹是一个椭圆。
在曲柄连杆机构中，连杆在曲柄的带动下进行往复运动，其运动轨迹是连杆机构设计中需要重点考虑的问题之一。
2.曲柄连杆机构的速度和加速度分析曲柄连杆机构中的速度和加速度分析是设计和计算的重要内容。
通过对曲柄连杆机构的速度和加速度进行分析，可以确定连杆的运动规律，为机构的设计和优化提供依据。
3.曲柄连杆机构的动力分析曲柄连杆机构的动力分析是指针对机构的动力传递和能量转换进行的分析。
通过对曲柄连杆机构的动力分析，可以确定机构的工作性能和能量损失情况，为机构的优化设计提供技术支持。
三、曲柄连杆机构的设计计算1.曲柄连杆机构设计的基本原则曲柄连杆机构的设计需要遵循一定的原则，包括结构合理、运动平稳、传动效率高等。
在设计曲柄连杆机构时，需要充分考虑这些原则，确保机构能够满足工程需求。
2.曲柄连杆机构设计的计算方法曲柄连杆机构的设计计算方法主要包括曲柄长度的设计、连杆长度的设计、活塞行程的设计等。
简述曲柄连杆机构的作用
简述曲柄连杆机构的作用
曲柄连杆机构是一种由曲柄、连杆和转动轴三部分组成的平动或旋转运动机构，是存在于弹性机械系统中的一种基本机构。
曲柄连杆机构的作用主要有以下几点：
1. 将直线运动转换为旋转运动：由于曲柄连杆机构中的曲柄轴旋转，曲柄中心点的位移可以产生曲线运动，最多可以将直线运动转换成椭圆运动。
因此曲柄连杆机构能够把连杆所产生的直线运动转换为旋转运动，从而实现传动功能。
2. 减少摩擦：曲柄连杆机构中，没有内部相对静止的零件，只有高效碳化表面的连杆和轴，因此减少了摩擦。
3.改变运动速度：曲柄连杆机构的力学性能相当好，如果连杆的力矩不变，可以通过调节曲柄的转动轴来改变传动比，从而改变运动速度。
4. 转换动能：曲柄连杆机构的重量和尺寸都相对较小，可以很好地转换动能，是汽车发动机机构中常采用的传动机构。
5.增强位置控制：曲柄连杆机构能够有效地控制运动精度，通过控制曲柄与转动轴之间的位置，可以把连杆驱动到设定的位置。
因此，曲柄连杆机构是机械系统的基本元件，具有实现传动、减少摩擦、改变速度、转换动能和增强位置控制等作用。
曲柄连杆机构的作用和组成
曲柄连杆机构的作用和组成大家好，今天咱们来聊聊一个特别有趣的机械结构——曲柄连杆机构。
这个东西啊，听起来可能有点复杂，但其实它就像是机械世界里的“千里马”，有着无穷的可能性。
咱们先来搞明白它的作用，然后再看看它的组成，绝对让你觉得豁然开朗！1. 曲柄连杆机构的作用1.1 运动转换的魔术师曲柄连杆机构可以说是运动转换的魔术师。
你看它，像不像那种神奇的变形玩具？它把旋转运动转换成直线运动，或者反过来。
就像你踩自行车时，踏板的旋转通过曲柄连杆传递到车轮，让你一踩一踏地前进。
是不是很神奇？这种机制广泛应用于各种设备，比如发动机、泵、甚至一些自动化生产线，简直就是机械世界里的万能工具！1.2 工作效率的提高除此之外，曲柄连杆机构还能显著提高工作效率。
想象一下，没有它，我们得用什么别的办法来实现这种旋转到直线的转换？估计得折腾得不可开交。
它通过合理设计，可以让机器工作得又快又稳，几乎不会出现卡顿的情况。
这就像是把“千锤百炼”的过程省略掉，让工作变得顺畅无比。
2. 曲柄连杆机构的组成2.1 曲柄：转动的核心首先，咱们得了解曲柄。
它是整个机构的“心脏”，负责旋转的工作。
简单来说，曲柄就是那个能够绕着固定点旋转的部分。
它就像是把旋转动力传递到连杆上的“电源”。
没了它，整个机构就会“失去心跳”，运转起来就得费劲千倍。
2.2 连杆：连接的桥梁接着，连杆就是连接曲柄和其他部分的桥梁。
它把曲柄的旋转运动转化为直线运动。
可以把连杆想象成一个“长臂”，它能将曲柄的旋转力量传递到其他需要直线运动的地方。
如果没有连杆，曲柄的旋转就像是“空中楼阁”，没有实际的效果。
2.3 滑块或连杆末端：最终的接触点最后，还有滑块或者连杆的末端部分，这个部分在机构中起到了直接接触和转换的作用。
它们把连杆的直线运动转移到最终需要的地方。
比如在发动机中，这部分直接参与到燃烧室的工作中，简直就像是舞台上的“明星”，让整个演出完美无瑕。
3. 现实中的应用3.1 汽车发动机：动力的源泉说到曲柄连杆机构的应用，汽车发动机绝对是个好例子。
《曲柄连杆机构》课件
可靠性原则
确保曲柄连杆机构在各种工况下都能稳定、 可靠地工作。
经济性原则
在满足功能和效率的前提下，尽可能降低曲 柄连杆机构的设计和制造成本。
曲柄连杆机构的优化方法
数学建模
建立曲柄连杆机构的数学模型，以便进行数 值分析和优化设计。
拓扑优化
改变曲柄连杆机构的内部结构，以实现更好 的刚度和强度。
尺寸优化
2023-2026
END
THANKS
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REPORTING
按连杆数目分类
三杆曲柄连杆机构
包括一个曲柄、一个连杆和一根轴。 这种机构结构简单，常用于一些简单 的机械装置中。
四杆曲柄连杆机构
由四个构件组成，包括一个曲柄、一 个连杆、一根轴和一根导杆。这种机 构在汽车等复杂机械中应用广泛，可 以实现复杂的运动轨迹。
按曲轴的形式分类
直列式曲柄连杆机构
曲轴的各曲拐按直线排列，这种机构结构紧凑，适用于小缸径发动机。
对易损件如轴承、密封圈等进行定期更换 。
对曲柄连杆机构的参数进行定期检查和调 整，确保机构运行正常。
PART 05
曲柄连杆机构的发展趋势 与展望
曲柄连杆机构的新材料、新工艺、新技术
总结词
介绍曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面的创新和突破，以及这些创新对机构性能和 效率的影响。
详细描述
随着科技的不断发展，曲柄连杆机构在材料、工艺和技术方面也在不断创新和突破。例 如，采用高强度轻质材料可以减小机构的质量和惯性，提高其动态响应性能；采用先进 的表面处理技术可以提高机构的耐磨性和耐腐蚀性，延长其使用寿命；采用智能传感器
观察法
观察曲柄连杆机构的外观和运行状况 ，判断是否存在故障。
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲轴磨损 曲轴是发动机的 核心部件之一， 若曲轴磨损严重， 会影响发动机的 动力输出和运转
平稳性
飞轮损坏 飞轮是储存和释放动力的关键部件，若飞轮损坏，会
影响发动机的动力输出和运转平稳性
连杆弯曲或断裂 连杆是连接活塞和 曲轴的重要部件， 若连杆弯曲或断裂， 会导致活塞无法正 常运动，严重时会
导致发动机损坏
曲柄连杆机构的常见故障与维护
3.2 维护与保养
为了延长曲柄连杆机构的使用寿命和提高发动机的性能 ，以下是一些建议的维护与保养措施
定期更换机油：机油是发动机的润滑剂，定期更换 机油有助于减少机件的摩擦和磨损 检查机体组：定期检查机体组各部位是否松动、变 形或损坏，如有异常应及时修复 检查活塞环：定期检查活塞环是否磨损严重、老化 或断裂，如有问题应及时更换 检查气缸：定期对气缸进行测量和检查，如发现气 缸磨损超限应更换气缸套或进行修理
3
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲柄连杆机构的常见故障与维护
曲柄连杆机构由于长时间处于高温、高压和高摩擦 的工作环境中，容易出现磨损和变形等问题
因此，日常维护和保养非常重要
这些问题的出现会影响发动机的正常运转，严重时 会导致发动机损坏或失效
曲柄连杆机构的常见故障与维护
3.1 常见故障
活塞环磨损：活塞环是活塞连杆组中重要的部件之一，它的主要作用是密封燃烧室内 的气体。若活塞环磨损严重，会导致燃烧室内气体泄漏，影响发动机的动力输出和燃 油经济性
曲柄连杆机构主要由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成
曲柄连杆机构的组成
1.1 机体组
第二章 曲柄连杆机构动力学分析
α =180º 时活塞的加速度已不是最大负向加速度 amin R 2 (1 ) （极大值）
可以看出，对于中低速柴油机其连杆较长，λ 小于1/4，活塞加速 度在360º 范围内只有两个极值；对于高速内燃机，λ 一般大于1/4， 活塞加速度在360º 范围内有四个极值 实际发动机的活塞最大加速度： 汽油机amax=(500-1500)g 柴油机amax=(200-800)g
Le 2 1 2
在曲柄连杆机构运动学计算中，通常将活塞的位移、速度和加速度 分别除以R、Rω 、Rω 2，无量纲化，写成 无量纲位移（活塞位移系数）： x 1 x 1 cos 1 1 2 sin 2 R （精确式）
x 1 cos
1 sin 1 2 2 L cos 1 sin 2 （近似式）
2 2Leabharlann L cos（精确式）
在α =0º 或180º 时达到极值： Le 连杆摆动角加速度ε L： sin 2 2 L 1 3/ 2 2 2 1 sin
cos vmax
L
1
L R 1 2 1 R R 1 2 cos
2 2
由近似式可得出活塞平均速度
cm
1
0
Sn R (sin sin 2 )d R 2 30
2
活塞的最大速度和平均速度之比是反映活塞运动交变程度的一个 指标：
v max R 1 2 2 1 2 cm 2 R
mr R e
2 i
Pj m j a m j R 2 cos m j R 2 cos2 PjI PjII
曲柄连杆机构的组成和工作原理
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曲柄连杆机构的组成和工作原理
一、曲柄连杆机构的组成
哎呀，宝子们，曲柄连杆机构呢，它可是由好几个部分组成的哟。
首先就是曲柄，这就像是整个机构的一个小胳膊，带着节奏转动呢。
然后是连杆，连杆就像是连接各个部分的小桥梁，把曲柄和活塞啥的连在一起，让它们可以协同工作。
还有活塞呀，活塞就像一个勤劳的小工人，在气缸里不停地运动。
这活塞上面还有活塞环呢，活塞环就像是活塞的小跟班，紧紧地抱住活塞，防止一些气体啥的偷偷溜走。
最后还有曲轴飞轮组，这个可厉害了，它能把活塞的往复运动转化成旋转运动，就像魔法一样呢。
二、曲柄连杆机构的工作原理
宝子们，这个工作原理可有趣啦。
当活塞在气缸里做上下运动的时候，就像是在做蹦床运动一样。
活塞向下运动的时候，就会通过连杆把力传给曲柄，曲柄就开始转动啦。
这时候呢，曲轴飞轮组也跟着动起来，把这个力量储存起来或者传递出去。
而当活塞向上运动的时候呢，整个过程又反过来啦。
这个过程就这么循环往复，就像我们每天的生活一样，有来有回的。
这个机构在发动机里可是超级重要的呢，如果没有它，发动机就像没有了灵魂，根本动不起来。
它就像一个小团队，每个部分都有自己的任务，大家齐心协力，才能让发动机正常运转。
你看，这个小小的机构，却有着大大的能量呢。
就像我们人一样，虽然每个人看起来很渺小，但是大家一起合作起来，就能干成很多大事。
宝子们，现在是不是对曲柄连杆机构有了更深的了解呀？
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任务描述：
一辆车的发动机出现“嗒、嗒”的响声，怠速时 响声明显。用听诊器听，响声在4缸中部，于是拆卸 发动机、拆开发动机后，发现4缸活塞严重拉伤，于 是抽出活塞连杆组检查，发现此缸活塞销与活塞间 隙很小，不能自由转动，其余3缸均能自由转动，重 新镗缸后，换活塞连杆组，检查各部分间隙，合格 后装车，响声消失，故障排除。
活塞的检测
发动机大修后，根据气缸的修理尺寸选配同一级尺寸的活 塞。在选用新活塞时要注意，应选用同一厂牌，以及重量 和尺寸同一组的活塞，以保持材料、性能、重量和尺寸一 致。
同一组活塞外径尺寸差一般不得超过0.02—0.025mm。 同一组活塞重量差应不大于2g。
活塞的检测活塞裙部的标准尺寸 Nhomakorabea修理尺寸见表。
活塞的检测
检修内容： （1）除积炭 用清洁活塞环槽的工具或断裂的活塞环清除
活塞环槽内的积碳。如图所示，如果积碳将活塞环嵌在环 槽中不能转动，可将活塞总成浸泡在煤油中，待其软化后 再用溶液和软刷清楚活塞顶部的积炭。
注意：不能用刚刷或刮刀、螺钉旋具等工具硬撬。
活塞的检测
（2）检查活塞环槽 检查活塞的磨损和损坏情况，特 别是活塞头部的活塞环槽部分。
活塞环的检测
2．漏光检验 要求：在活塞环开口端左右30°范围内不允许有漏光点
存在，在同一个活塞环上漏光不应多于两处，其他部位 每处的漏光弧长所对应的圆心角不得超过25°，同一活 塞环上漏光弧长所对应的圆心角总和不得超过45 ° ，漏 光处的缝隙应不大于0.03mm。
活塞环的检测
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
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。
活塞连杆组的损伤形式
连杆的损伤 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。
容易使气缸漏气窜油。 因此，活塞环的弹力必须符合技术性能要求。活塞环弹性
的检验可以在专用检验器上进行，各车型均有具体要求。 但随着活塞环制造技术的提高和制造质量的稳定，在修 理中一般不做活塞环的弹力检验。
活塞环的检测
2．漏光检验 为了保证活塞环的密封作用，要求活塞环的外表面处处
与气缸壁贴合。漏光度过大，活塞环局部接触面积小， 易造成漏气和机油上窜。在选配活塞时，最好进行漏光 度的检查。 漏光度的简易检查方法：将活塞环平放在气缸内，在活 塞环一边放一个灯泡，上面放一块盖板盖住活塞环的内 圈，观察活塞环与缸壁之间的漏光缝隙。
如图所示，用千分尺在与活塞销垂直的方向，测量活 塞裙部直径，与标准尺寸的最大偏差量为0.04mm。 超过标准时，在发动机大修时应更换全部活塞。
活塞的检测
在离活塞底部约15mm处，与活塞销垂直方向 检查活塞的尺寸。 与额定值的偏差：最大：0.04mm
活塞的检测
(3)检查活塞与气缸壁的间隙 如图所示，标准的间隙 为0.02—0.04mm，维修极限为0.08mm。如果间隙 接近或超过了维修极限，需检查活塞和气缸体是否过 度磨损。
活塞的检测
活塞顶部常标有一些标记，活塞顶部的标记如下： 如图所示，为K系列活塞顶部所刻的三种标记，一种表示
向汽车前进方向的标记，与其相反的标记是表示活塞销孔 径的尺寸，另一标记则是活塞直径的尺寸。
下图所示为一般活塞顶部的标记，标号1—8依次表示： 1发动机前方标记； 2气缸的顺序记号； 3裙部直径的尺 寸组别标记； 4修理尺寸的标记； 5测量硬度处；6活塞 重量组别，7技术检验的验印；8在裙部此边开槽。
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:
桑塔纳3000AYJ发动机技术参数
活塞环的检测
4．检查活塞环端隙 活塞环端隙是指将活塞环置入已镗好的气缸筒内，在活塞
环开口处的间隙。它是防止活塞环受热膨胀而卡死在气缸 里，端隙的大小与气缸直径有关。 检查方法：将活塞环平正地放入气缸，用一个活塞顶部将 环推到环行程的底部，因为这里的磨损是最小的。然后取 出活塞，用塞尺测量端口间隙。如间隙过大，则不能使用； 如间隙过小，取出来可用细挫刀挫环口一端予以调整。其 磨损极限为1.00mm。
知识要求 掌握活塞连杆组的组成 掌握活塞连杆组的作用 活塞连杆组安装位置
能力要求 能对活塞、活塞环、连杆进行数据检测与分析 能熟练使用塞尺、外径千分尺、连杆检验仪等工 具
任务实施： 讨论以下内容： 1、通过查询发动机维修技术手册和相关资料，明确 九九新秀发动机活塞连杆组检测的技术标准和要求。 2、活塞连杆组的磨损成因及引发的故障现象 3、连杆检验仪的使用 4、活塞、活塞环、连杆的数据检测与分析
活塞环的检测
活塞环磨损特点：环端及外径磨损，弹力减弱、端隙、 侧隙增大，密封性变差，导致窜气、漏气、窜油现象。
为确保活塞环与活塞环槽、气缸的良好配合，在选配 时应进行活塞环的弹力检验、漏光检验、环的端面翘 曲检验及环与环槽配合间隙的检验。
活塞环的检测
1．活塞环的弹力检验 活塞环的弹力是保证气缸密封性的条件之一。 弹力过大：增加摩擦损失，气缸壁容易早期磨损； 弹力过小：活塞环在气缸内就不能起到良好的密封作用，
活塞连杆组的损伤形式
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。