活塞连杆机构
活塞式压缩机的各种典型结构
活塞式压缩机的各种典型结构活塞式压缩机是一种常用的压缩机类型，其工作原理是通过活塞的往复运动将气体压缩。
这种压缩机具有结构简单、易于制造、体积小等优点，在各个领域中得到了广泛的应用。
下面将介绍活塞式压缩机的一些典型结构。
1.单缸单级活塞式压缩机：这种结构的活塞式压缩机只有一个活塞和一个气缸，通过活塞的往复运动将气体压缩。
它具有结构简单、制造成本低的优点，适用于一些对压缩比要求不高的场合。
2.多缸多级活塞式压缩机：与单缸单级活塞式压缩机相比，多缸多级活塞式压缩机具有更高的压缩比。
这种结构的活塞式压缩机包含多个气缸和活塞，在压缩过程中气体依次经过不同的气缸进行多级压缩，从而达到更高的压缩比。
多缸多级活塞式压缩机适用于对压缩比要求较高的场合，例如工业领域的大型空气压缩机。
3.带凸轮机构的活塞式压缩机：在活塞式压缩机中，带凸轮机构的结构是一种常见的形式。
在这种结构中，通过凸轮机构带动活塞的往复运动，从而实现气体的压缩。
这种结构具有传动平稳、稳定性好的优点，广泛应用于一些对传动效率和稳定性要求较高的场合。
4.带连杆机构的活塞式压缩机：带连杆机构的活塞式压缩机在结构上与带凸轮机构的活塞式压缩机类似，都是通过机械传动实现活塞的往复运动。
不同的是，带连杆机构的活塞式压缩机使用连杆机构将转动运动转化为往复运动。
这种结构具有运动平稳、传动效率高的优点，广泛应用于一些对工作平稳性和能效要求较高的场合。
5.润滑方式不同的活塞式压缩机：在活塞式压缩机中，润滑是一个重要的问题。
常见的润滑方式有干润滑和湿润滑两种。
干润滑是指在气缸壁和活塞之间不加润滑剂，而湿润滑是指在气缸壁和活塞之间加入润滑剂进行润滑。
这两种润滑方式各有优劣，在具体应用中需要根据实际情况选择。
综上所述，活塞式压缩机的结构多种多样，每种结构都有其特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体需求选择最合适的压缩机结构，以获得最佳的压缩效果。
无论是单缸单级活塞式压缩机、多缸多级活塞式压缩机，还是带凸轮机构、连杆机构，都在不同的领域中发挥着重要的作用，并为各行各业的发展做出了贡献。
活塞连杆机构课程设计
活塞连杆机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解活塞连杆机构的基本结构及其在内燃机中的作用；2. 学生能够描述活塞连杆机构的运动规律和力学原理；3. 学生能够掌握活塞连杆机构的装配和调整方法。
技能目标：1. 学生能够运用图示和模型分析活塞连杆机构的工作原理；2. 学生能够通过实际操作，正确进行活塞连杆机构的拆装和组装；3. 学生能够运用所学知识解决活塞连杆机构在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械结构和运动原理的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作意识，使其在合作中解决问题，共同完成任务；3. 增强学生的环保意识，了解活塞连杆机构在节能减排方面的应用和重要性。
课程性质：本课程为工程技术类课程，结合理论教学和实践操作，以提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生处于中学阶段，具有一定的物理知识和动手能力，对机械结构有一定的好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的参与度和实践操作能力，培养学生在实际情境中发现问题、分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活和工作中。
二、教学内容1. 活塞连杆机构的基本概念与结构特点- 内燃机工作原理简介- 活塞连杆机构的作用及其在内燃机中的位置- 活塞、连杆、曲轴的结构及其相互关系2. 活塞连杆机构的运动规律与力学原理- 活塞的运动轨迹分析- 连杆的运动规律及其力学模型- 曲轴转动与活塞运动的转换关系3. 活塞连杆机构的装配与调整- 活塞连杆机构的拆装方法与步骤- 装配工艺要求及注意事项- 调整方法及常见问题处理4. 活塞连杆机构的实际应用与案例分析- 活塞连杆机构在各类内燃机中的应用- 节能减排技术在活塞连杆机构中的应用- 实际案例分析，提高学生解决问题的能力教学内容安排与进度：第一课时：活塞连杆机构基本概念与结构特点第二课时：活塞连杆机构的运动规律与力学原理第三课时：活塞连杆机构的装配与调整第四课时：活塞连杆机构的实际应用与案例分析教材章节关联：《工程技术基础》第三章第三节：内燃机的结构与原理《工程技术基础》第三章第四节：内燃机的装配与调整《工程技术案例》第二章：内燃机活塞连杆机构的应用与改进实例三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：- 对于活塞连杆机构的基本概念、结构特点以及运动规律等理论知识，采用讲授法进行教学，使学生在短时间内掌握课程核心内容。
活塞连杆组工作原理
活塞连杆组工作原理
连杆组是活塞发动机中的重要部件，其工作原理如下：
1. 连杆（也称作曲柄连杆）是一根质量高的金属杆，一端与活塞连接，另一端则与曲轴连接。
2. 当活塞在气缸内上下运动时，连杆会将这种线性运动转化为旋转运动。
3. 当活塞下降时，连杆会将活塞的向下运动转化为曲轴的旋转运动。
这时连杆旋转，推动曲轴在其自身轴线上旋转。
4. 曲轴是一个以连杆为臂的旋转机构，通过连杆旋转，曲轴也随之旋转。
5. 完成旋转之后，曲轴再次将运动转化为连杆的线性运动。
6. 连杆的另一端连接到曲轴上的曲柄，当曲轴旋转时，连杆将曲轴的旋转运动转化为活塞的线性运动。
7. 这样，通过连杆的作用，活塞就能够在气缸内实现上下运动，完成压缩和爆发燃料混合物的工作。
总结起来，连杆组的工作原理就是将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动，再将曲轴的旋转运动转化为活塞的线性运动。
这种转化过程使得活塞能够完成压缩燃料和气体，并产生动力。
2021年发动机活塞连杆机构设计
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
活塞连杆机构运动分析及活塞结构优化
活塞连杆机构运动分析及活塞结构优化王东;田北平;陈敏【摘要】The piston linkage mechanism transfer the driving force of the internal - combustion engine, the quality of design is directly related to the operation of the machine, while the piston bear alternating mechanical load and heat load, it is the part of the most bad working conditions. The piston linkage mechanism motion analysis, application Pro/Mechanism and Pro/Mechanica proceeded the motion analysis of the piston linkage mechanism; determine the position of dangerous stress and the stress concentration of the piston, optimize the structure of the piston. The method improved the design quality of piston linkage mechanism, prolonged the service life of the product, it has an important role.%活塞连杆机构是内燃机的动力传递部件,设计质量的好坏直接关系到整台机器的运行,而活塞承受交变的机械载荷和热载荷作用,是活塞连杆机构中工作条件最恶劣的零件.分别应用Pro/Mechanism和Pro/Mechanica对活塞连杆机构进行运动分析,确定活塞危险应力及应力集中位置,并对活塞结构进行了优化设计.该方法对于提高活塞连杆机构的设计质量,延长产品使用寿命,具有重要的作用.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】4页(P70-73)【关键词】活塞连杆机构;运动分析;优化设计;Pro/Mechanism;Pro/Mechanica【作者】王东;田北平;陈敏【作者单位】四川理工学院建筑工程学院,四川,资中,643000;四川理工学院建筑工程学院,四川,资中,643000;四川理工学院机械工程学院,四川,资中,643000【正文语种】中文【中图分类】TH1120 引言活塞连杆机构是内燃机的主要运动、工作部件,由活塞、连杆和曲轴组成曲柄滑块机构,其功能是将燃料燃烧后产生的热能转化为机械能。
机械设计原理-连杆机构
机械设计原理 - 连杆机构简介连杆机构是机械领域中常见的一种机构，它由连杆和关节连接而成。
连杆机构能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，连杆机构有着广泛的应用，例如发动机的活塞连杆机构、汽车发动机的凸轮轴等。
基本原理连杆机构的基本原理是通过多个连接件（连杆）和连接点（关节）相互连接，形成一个刚性的机械系统。
这些连杆和关节的组合使得连杆机构能够实现特定的运动转换。
连杆机构能够将旋转运动转换为直线运动或者将直线运动转换为旋转运动。
其中，连杆机构的动力学性能取决于连接点（关节）的数量和位置。
旋转运动转换为直线运动当连杆机构中的连杆有一个固定转轴时，通过将一个或多个连杆的另一端与工作件连接，连杆机构可以将旋转运动转换为直线运动。
这种机构被称为滑块机构，常用于工业机械中的压力机、钳工铣床等。
直线运动转换为旋转运动当连杆机构中的连杆有一个固定的直线移动轨迹时，通过将一个或多个连杆与旋转工作件连接，连杆机构可以将直线运动转换为旋转运动。
这种机构被称为曲柄机构，常用于内燃机中的活塞连杆机构。
关节是连杆机构中的连接点，它决定了连杆之间的运动关系。
常见的关节类型有以下几种：万向节万向节是允许连杆相对于连接点进行旋转和转动的关节。
它通常由两个球面或圆柱面构成，其中一个球面或圆柱面上有三个斜对角的孔，而另一个球面或圆柱面上有三个平行的凸起。
回转节回转节允许连杆在连接点上绕固定轴旋转。
它通常由一个轴和一个孔组成，连接点上的连杆绕轴旋转。
滑动节滑动节允许连杆在连接点上沿固定轴线方向上产生直线运动。
它通常由一个轴和一个孔组成，连接点上的连杆可以沿轴线方向滑动。
片状连接节允许连杆在连接点上沿固定轴线方向上产生直线运动，同时允许连杆在连接点上绕固定轴旋转。
应用案例活塞连杆机构活塞连杆机构是内燃机中常见的连杆机构之一。
它将发动机活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动。
活塞连杆机构由活塞、连杆和曲轴组成。
活塞连杆工作原理
活塞连杆工作原理
活塞连杆是内燃机中的重要部件之一，用于将活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动。
其工作原理可以分为如下几个步骤：
1. 活塞运动：活塞在气缸内进行往复运动。
在四冲程发动机中，活塞顺序完成进气、压缩、燃烧和排气四个阶段的工作。
其中，活塞在压缩和燃烧阶段向下运动，而在进气和排气阶段向上运动。
2. 连杆连接：活塞的下部通过连接销与连杆相连。
连接销连接在活塞销孔中，连接销的两端与连杆的小头和曲轴销孔相连。
3. 连杆运动：随着活塞的往复运动，连杆传递活塞的运动力量。
当活塞向下运动时，连杆的小头与曲轴连杆轴颈相连接。
随着活塞的进一步向下运动，连杆向下旋转，将往复运动转化为曲轴的旋转运动。
4. 曲轴旋转：连杆通过连杆轴颈与曲轴相连接，将活塞的往复线性运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴上的曲柄在连杆的作用下进行旋转，从而驱动汽缸进行工作。
通过以上步骤，活塞连杆可以将活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动，使得内燃机得以正常工作。
这一工作原理保证了内燃机的高效能和可靠性。
活塞连杆机构与工作原理
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（1）矩形环 结构简单，与缸壁接触面积大，散热好， 但易泵油。
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矩形断面
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（2）锥形环 1）特点：与缸壁线接
触，有利于密封和磨合。下 行有刮油作用，上行有布油 作用，并可形成楔形油膜。
2）安装注意： 锥角朝下（在环端有向 上或TOP等标记）； 锥形环传热性差，常装 到第二、三道环槽上。
1）销与销座孔在冷态时为过渡配合，采用分组 选配法。
2）热装合：将活塞放入热水或热油中加热后， 迅速将销装入。
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2.半浮式
(1)定义 销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮
动。（一般固定连杆小头）
(2)装配 加热连杆小头后， 将销装入，冷态时 为过盈配合。
e
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1）特点 具有锥形环的特点； 减小了泵油作用； 作功行程环不再扭曲，两个密封面达到完全 接触，利于散热。
2）安装：内上切扭曲环装入第一道环槽，外 下切扭曲环装入第二、三道环槽。
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（4）桶形环 其特点为： 1）环的外圆面为凸圆弧形； 2）环面与缸壁圆弧接触，避 免了棱角负荷；
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活塞的变形及采取的相应措施
变形原因：热膨胀、侧压力和气体压力。
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(四)变形规律 1、活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使配缸间 隙变小。因活塞温度高于气缸壁，且铝合金的膨 胀系数大于铸铁； 2、活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高下 低，壁厚上厚下薄； 3、裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线 方向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压 力作用的结果。
活塞连杆组的工作原理
活塞连杆组的工作原理
活塞连杆组是内燃机中的一个重要部件，其工作原理是将活塞与曲轴通过连杆连接起来，实现转换运动的功能。
活塞连杆组通常包括活塞、连杆和曲轴三个部分。
活塞与气缸内的气缸壁紧密配合，并能在气缸内做直线运动。
连杆一端与活塞销连接，另一端与曲轴销连接。
曲轴是一个特殊的轴，具有一系列弧状曲线，能将活塞线性运动转变为曲轴的回转运动。
通过活塞连杆组的工作过程，可以实现活塞直线往复运动向曲轴转化的转换。
当发动机工作时，活塞在气缸内做上下往复运动，活塞与连杆通过活塞销连接，将活塞运动的直线运动转换为连杆的转动运动。
连杆的另一端与曲轴销连接，将连杆的转动运动传递给曲轴。
此时，曲轴的弧状曲线将连杆的转动运动转化为自己的回转运动，进而带动其他部件的工作。
例如，曲轴的回转运动可以通过连杆组传递给凸轮轴，驱动汽门的开闭；同时，曲轴还可以通过连杆组传递转矩到传动系统，如发动机的输出轴。
总之，活塞连杆组通过将活塞的直线运动转化为曲轴的回转运动，实现能量的转换和传递，使内燃机正常工作。
它是发动机中重要的连接部件，对发动机的性能和可靠性都有重要影响。
《汽车构造》课件 《汽车构造》电子课件 项目二--曲柄连杆机构
项目二 曲柄连杆机构
二、机体组
1、气缸盖罩
气缸盖罩位于气缸盖上部，一般由薄钢板冲压而成，上设注油孔等。气缸盖罩的作用 是遮盖并密封气缸盖，将机油保持在内部，同时将污垢和湿气等污染物隔绝在外面。 此外，气缸盖罩还能隔离机油和空气。
2、活塞环
普通油环
一般是用合金铸铁制造，其外 圆面的中间切有一道凹槽，在 凹槽底部加工出很多穿通的排 油小孔或狭缝。
2）油环
组合油环
由上、下刮片和产生径向、轴向弹力 作用的衬簧组成。这种油环刮片很薄， 对气缸壁的比压大，刮油作用强；上 下刮片各自独立，对气缸的适应性好； 质量小；回油通路大。因此，组合油 环在高速发动机上应用广泛。
间隙。
（5）活塞与 气缸壁间的摩 擦因数较小。
项目二 曲柄连杆机构
一、活塞和活塞环
1、活塞
3）活塞的结构
整个活塞可分为活塞顶、活塞头和活塞裙三部分，如图所示。
活塞顶：
它的作用是承受气体压力，防止漏气，将热量通过活塞环传 给气缸壁。
活塞头：
是指活塞顶至最下面一道活塞环槽之间的部分。活塞头切有 若干环槽，用来安装活塞环。上面的2～3道槽用来安装气环， 下面的一道槽用来安装油环。油环槽的底部钻有若干小孔， 以使油环从气缸壁上刮下的多余润滑油经此流回油底壳。
活塞销的材料一般为低合金渗碳钢，对于高负荷发 动机，一般采用渗氮钢。
项目二 曲柄连杆机构
二、活塞销
3、活塞销的结构和连接方式
全浮式活塞销：
能在连杆小头衬套孔和活塞销 座孔内作自由转动，可减少活 塞销磨损，且沿圆周磨损均匀。 为防止活塞销轴向窜动而损坏 气缸壁，在活塞销座两端装有 弹性卡环来限位。
活塞连杆组
c.结构措施 （1） 活塞纵断面制成上小下大的截锥形。
（2） 活塞裙部制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向， 即侧压力方向。销座处凹陷0.5mm～1.0mm。
（3） 裙部开隔热—膨胀槽，其中横槽叫隔热槽，竖槽叫膨 胀槽。(柴油机一般不开)
（4）偏置销座 1、定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图示左侧） 偏移1mm～2mm。 2、作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击。
F
Pj
第二密封面
（3）气环的第二次密封：窜入背隙 和侧隙的气体，使环对缸壁和环槽进 一步压紧，加强了第一、二密封面的 密封。
3）.活塞环的泵 油作用及危害 原因： （1）存在侧隙 和背隙； （2） 环运动时 在环槽中靠上靠 下。
危害： （1）增加了润滑油的消耗； （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。
Δ2
Δ3
气环的密封原理 （1） 第一密封面的建立：环在自由状态 下，环外径＞缸径，装缸后在其弹力P0作用 下与缸壁压紧，形成第一密封面。
第一密封面
（2） 第二密封面的建立：活塞环在运动时 产生惯性力Pj ，与缸壁间产生摩擦力F，以 及侧隙有气体压力P1，在这三个力的共同作 用下，使环靠在环槽的上侧或下侧，形成第 二密封面。 P1
斜切口（30-60 一般45）
(3)喷油孔： 有的连杆的大头面对气缸主承压面的一侧，钻一喷油孔（1mm～ 1.5mm），以润滑气缸主承压面。
4连杆的安装
(1)、不能破坏连杆杆身与盖的配对及装合方向，在二在者的 同一侧打有配对标记。 (2)、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。
活塞的运动原理
活塞的运动原理
活塞是一种常见的运动装置，它运用了一种被称为往复运动的原理。
往复运动是指一个物体依次在两个相对位置之间来回移动的运动方式。
活塞通常由一个圆柱体和一个在其内部往复移动的圆柱体运动部件组成。
当外部的力量施加于活塞上时，它会沿着圆柱体内的轴线来回移动。
活塞的往复运动主要依赖于连杆机构的作用，连杆机构由一个连接在活塞头部的连杆和一个连接在运动部件的连杆组成。
当活塞往复运动时，连杆会将这个运动传递到其他部件，以完成特定的任务。
活塞的运动原理可以通过以下步骤来说明：
1. 当外部力量作用在活塞上时，活塞会受到推力，向其中一个方向运动。
2. 接下来，活塞的连杆开始移动，将运动传递到其他部件。
3. 活塞在达到极限位置后，反方向施加力量，使活塞往回运动。
4. 连杆再次起作用，将运动传递到其他部件，活塞完成了一次往复运动。
活塞的往复运动在许多机械设备中扮演着重要的角色，例如内燃机和液压缸。
通过控制外部力量的施加和连杆机构的设计，可以实现不同的机械运动和功效。
这使得活塞成为许多工程和技术应用的关键组成部分。
活塞连杆组的构造、工作原理与检修教案
活塞连杆组的构造、工作原理与检修教案活塞连杆组的构造、工作原理与检修实训教案实训项目一活塞连杆机构的拆卸与安装教学目标：知识目标：1知道发动机活塞连杆机构的作用和结构；2知道活塞连杆机构的拆装工艺与要点;能力目标1能正确使用检修常用、专用工具和仪器；2会正确查阅、使用汽车的技术资料3能规范地进行活塞连杆的组装作业4能按照作业要求完成将活塞连杆组安装到气缸体上的工作任务；5能叙述并遵守拆装安全操作规程。
过程与方法目标：1通过教师讲授、操作，学生观察，初步掌握、体会获得基础的知识。
2学生通过自己实践操作,从而建立正确的操作工艺，逐步掌握活塞连杆机构的拆卸与安装作业；情感目标：在情景研究中体验安全操作规范，与人合作、沟通交流及尊重他人等维修服务的新理念,增强合作意识，环保意识，节约意识，养成良好职业惯。
教学重点：活塞连杆的拆卸与装配工艺。
教学难点：活塞连杆机构的装配要点。
器材准备定扭扳手一把,世达工具一套(150件),发动机翻转架一台(AJR)。
橡胶鎯头一把、19mm菊花套筒一个、活塞环卡箍一个、活塞环钳一把、机油壶一个教学过程:情景设置】：(1分钟)一辆桑塔纳2000型轿车行驶一段工夫以后，感触动力缺乏、机油消耗过快，需检修活塞连杆组。
树立研究情景导入新课】(3分钟)按照故障现象的描绘，请学生按照所学知识，阐发大概引发此故障的缘故原由，从而导入新课。
检修活塞连杆组要掌握怎样的技术呢？XXX请学生回答这就需要将发念头解体，并更换磨损或损坏的零件。
此项工作要把握标准的发念头拆装技术。
现请求完成活塞连杆的拆卸与组装，并将其装配到气缸体上。
讲解新课】1．准备拆装所需的工具、仪器设备、技术资料：（2分钟）教师边讲边指导工具：定扭扳手一把,世达工具一套(150件)、橡胶榔头一把19mm菊花套筒一个、活塞环卡箍一个、活塞环钳一把、机油壶一个。
仪器设备：桑塔纳AJR发动机翻转架技术资料：维修手册2、了解平安操作注意事项：（1分钟）1）燃润料等易燃品存放安全；2）台架固定安全；3）拆装平安；4）避免自伤3、发动机活塞连杆机构的作用和结构复（2分钟）1）作用：将燃气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴扭转运对外输出动力。
活塞连杆组的构造原理与维修2讲课文档
2）柴油机活塞顶部
柴油机活塞顶部多采用各种各样的凹坑
凹坑：形状、位置和大小必须与柴油机混合气 形成或与燃烧室要求相适应。
第十二页，共123页。
直喷式：由凹形活塞顶与缸盖内壁所围成的单腔。
燃烧室形式：
（又称统一式）
分开式：涡流燃烧室（副燃烧室占总容积50 ~ 80%）
预燃燃烧室（副燃燃烧室占总容积25 ~ 45%）
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（3）活塞裙部开槽 横向绝热槽
纵向膨胀槽
减少裙部受热 有的兼作油环回油孔 活塞强度降低 留有膨胀余地
绝热槽
第二十二页，共123页。
膨胀槽
（4）嵌入恒范钢片 为了减小铝合金活塞裙 部的热膨胀量，有些汽 油机活塞在活塞裙部或 销座内嵌入钢片。
恒范钢片式活塞的结 构特点就是这样的，由于
第四页，共123页。
第三节 活塞连杆组构造与工作原理
组成：由活塞、活 塞环、活塞销和连 杆、连杆轴瓦等 组成。
活塞 连杆
活塞 环
活塞
销
第五页，共123页。Leabharlann 连杆轴瓦活塞连杆组
气环 油环
活塞销
活塞
连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
第六页，共123页。
一、活 塞
1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴
Δ2
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Δ3
6.气环的密封原理：
⑴第一密封面的建立： 活塞环因 弹力而压紧在气缸壁上，形成 第一密封面。 (2)第二密封面的建立：活塞环 在燃气压力作用下，压紧在环 槽的下端面上，形成第二密封 面。 ⑶气环的第二次密封：窜入背
隙和侧隙的气体，使环对缸壁和环 槽进一步压紧，加强了第一、二密 封面的密封。
汽车发动机活塞的往复运动原理
汽车发动机活塞的往复运动原理汽车发动机是汽车的心脏，而活塞则是发动机中最重要的部件之一。
活塞的往复运动是发动机正常工作的基础，它扮演着压缩空气和燃油、产生爆炸力、驱动曲轴旋转等重要角色。
接下来，本文将详细介绍汽车发动机活塞的往复运动原理。
活塞是发动机的高度精密机械部件，一般由铝合金制成。
它的形状类似一个圆柱体，顶部是圆锥形的，这样可以减少活塞与汽缸之间的摩擦力和气密性。
活塞的往复运动是由曲轴构成的活塞连杆机构来控制的。
活塞与连杆通过活塞销连接，连杆与曲轴通过大、小端连杆销连接。
当爆炸气体产生时，活塞受到了气体的压力，从而使其开始执行冲程。
冲程是指活塞从上死点到下死点再返回上死点的过程。
整个冲程被划分为四个阶段：进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
进气冲程是活塞由上死点向下运动的过程。
在这个阶段，活塞下滑，汽缸内的进气门打开，进气门打开时，汽缸内的燃油和空气混合物就可以进入汽缸内。
进气门一般是由凸轮轴来控制的，凸轮轴按照特定的角度和时间打开和关闭进气门。
压缩冲程是活塞从下死点到上死点的过程。
在这一阶段，活塞上升，同时压缩空气和燃油混合物。
压缩空气和燃油的压力随着活塞上升而增加，达到爆炸的最佳条件。
活塞上升时，进气门关闭，封锁汽缸。
燃烧冲程是活塞从上死点到下死点的过程。
在这个阶段，当活塞接近上死点时，火花塞产生火花，引爆燃油和空气混合物，产生爆炸力。
爆炸力会将活塞推向下死点，然后挤压气缸内的气体向下。
这个过程会周期性地重复，从而带动活塞往复运动。
排气冲程是活塞从下死点到上死点的过程，它是将燃烧产生的废气排出引擎的过程。
在这一阶段，当活塞靠近下死点时，排气门打开，废气通过排气门排出。
排气门和进气门分别由凸轮轴来控制，以确保在适当的时间打开和关闭。
总结起来，汽车发动机活塞的往复运动原理是通过曲轴串联的活塞连杆机构来实现的。
活塞通过连杆与曲轴相连接，当活塞受到爆炸气体的压力时，就会开始执行往复运动的冲程。
第二章-曲柄连杆机构3节-活塞
第三节 活塞连杆组
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成...
第1道气环
一、活塞
第2道气环
组合油环
1、作用： （1）构成燃烧室；... （2）传递动力。... 2、要求： （1）活塞质量小：往复惯性力小；... 活塞销 （2）热膨胀系数小：冷态装配间隙小，减轻敲缸现象；... （3）导热性好：减轻热负荷，第一道环槽不易积碳， 活塞 顶不易热裂；… 活塞 （4）耐磨：环槽不易磨损，裙部不易磨损；... （5）耐高温：高温时机械强度不会下降太多；... 连杆 （6）足够的刚度和强度：a、销座不会弯曲变形；... 连杆螺栓 b、活塞顶不会压碎。... 3、材料与工艺： （1）材料： a、共晶铝硅合金（铸铝、锻铝）；... （质量小，导热性好，适用于一般发动机）... 连杆轴 瓦 b、组合式： 上半部用钢，下半部用铝合金， 沉头螺栓连接。... 连杆盖 1、刚度好，高温强度高；... 仅适用于极少数大 2、热膨胀系数低，配缸间隙小；... 功率 强化柴油机 图2-19 活塞连杆组 3、耐磨（环槽）；... 4、质量居中。...
（ f）
（ g） 图2-24 活塞裙部的不同形状和结构
（ h）
关系配缸间隙
• 主要依据活塞结构、形式、膨胀系数、温度等， 试验确定。 • 桑塔纳0.025~0.03（0.11极限） • 丰田5R0.03~0.05 • 大宇希望0.01~0.03 • 奔驰0.03~0.05 • 奥迪100.0.03~0.08
（ a）
（ b）
连杆机构的原理
连杆机构的原理
连杆机构是由多个连杆组成的机械装置，它能够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。
它的工作原理基于连杆的相互连接和运动约束。
连杆机构的基本组成部分是连杆，常见的连杆有曲柄、连杆和活塞。
曲柄是固定在旋转轴上的连杆，连杆将曲柄与其他连杆连接起来，而活塞则是连接在连杆的一端，用于产生直线运动。
在连杆机构中，曲柄受到驱动力的作用进行旋转运动，通过连杆的传递作用，将旋转运动转化为直线运动。
具体来说，当曲柄旋转时，连杆随之做直线运动，使活塞在固定轨迹上往复运动。
连杆机构可以实现不同的运动方式。
例如，当曲柄作为输送运动器件时，连杆可以将旋转运动转化为直线运动，用于实现物体的输送。
当连杆作为驱动部件时，活塞可以通过连杆的传动实现往复运动，用于产生压缩、抽吸等动作。
连杆机构的运动特点取决于连杆的长度、布置和连杆与其他部件的连接方式。
通过合理地设计连杆机构，可以实现各种不同形式的运动转换，广泛应用于机械传动、发动机、工程机械等领域。
总之，连杆机构利用连杆的相互连接和运动约束，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。
它是一种重要的机械传动装置，应用广泛且具有很大的设计灵活性。
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活塞顶分类
形状
平顶
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。
凸顶
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。
凹顶
（2）活塞头部
• 位置：第一道活塞环槽与活塞销孔之间的部分。 工作条件 最恶劣， 应离顶部 远些。 油环槽
• （1）气环
• 作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活 塞 顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其 带走。 • 密封原理：活塞环开口相互错开，形成迷宫式漏气通道。 • 开口端隙一般为0.2~0.8mm，
• 端隙过大，漏气严重； • 端隙过小，活塞环受热后易卡死或折断。
切口
活塞环的间隙
为了消除或减少 有害的泵油作用， 除了在气环下面 装油环外，广泛 采用非矩形断面 的扭曲环。
（2）油环
作用:均匀涂抹，防止机油串入气缸燃烧
减少活塞和活塞环与气缸的磨损 油环无论是上行还是下行，都能将气缸壁上 多余的机油刮下来经活塞上的回油孔流回油底壳。 目前汽车发动机上采用的油环又两种结构形
1.开口间隙
2.侧隙
3.背隙
气环的泵油作用
由于侧隙和背隙的存在，当发动机工作时， 活塞环便产生了泵油作用。 其原理是：活塞下行时，环靠在环槽的上方， 环从缸壁上刮下来的润滑油窜入环槽的下方； 当活塞上行时，环又靠在环槽下方，同时将 机油挤压到环槽上方。如此反复运动，就将 缸壁上的机油泵入燃烧室。
活塞销的连接方式
三、连杆组
• 作用：连接活塞与 曲轴，并把活塞承 受的气体压力传给 曲轴，使活塞的往 复运动变成曲轴的 旋转运动。
连杆组件构造分解图
讨论：
装配活塞环时，为什么要错开一定的角度？
活塞环开口相互错开，形成迷宫式漏气通道，否则会 发生漏气和烧机油的现象。
为什么曲柄连杆机构各缸的零件不能互换？
式：整体式和组合式。
油环的分类
1.普通油环 又称整体式油环。 2.组合式油环 由上下两片侧轨与 中间的扩张器组成。
油环的刮油作用
（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。 连接方式 1.全浮式：销与连杆小端、活塞销座之间有一定 的配合间隙。 2.半浮式：销与活塞销座，连杆小端处，一处固 定，一处浮动。
汽车发动机构造与维修
——活塞连杆机构
授课人：张玉素
复习并回答问题：
1、曲柄连杆机构的作用与组成。
功用：把热能转换成机械能，活塞的往复运动 转变成曲轴的旋转运动
组成：机体组
活塞连杆组
曲轴飞轮组
2、机体组的结构。
气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套和气缸垫 等不动件
项目二
活塞连杆组
一、功用及组成 功用：将往复运动转变成曲轴的旋转 运动，同时将作用在活塞上的力转变为 曲轴对外输出的转矩， 以驱动汽车车轮 转动。 组成：活塞组、连杆组的零件
气环槽
活塞销孔 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。
（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。
（二）活塞环
• 是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 • 工作条件：高温、高压、高速、极难润滑。
气环的泵油作用
按气环断面形状分
1.矩形环 2.扭曲环 3.锥面环 4.梯形环 5.桶面环
由于断面的不对称，装入气缸后会 扭曲环是在矩形环的内圆上 断面为矩形，其结构 产生不平衡力的作用，使活塞环产 边缘或外圆下边缘切去一部 简单，制造方面，易 断面呈锥形，外圆工作面 生扭曲变形。活塞上行时，扭曲环 分，使断面呈不对称形状， 于生产，应用广泛。 上加工一个很小的锥面， 在残余油膜的作用下上浮，可以减 在环的内圆切槽或倒角的称 但是矩形环容易产生 减小环与气缸壁的接触面， 少摩擦，减小磨损。活塞下行时， 内切环，在外圆的称外切圆。 泵油作用。 提高表面接触压力，有利 则有刮油效果，避免烧机油。由于 于磨合和密封。 扭曲环上下跳动的行程缩短，可以 减轻“泵油”的副作用。
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
二、 活塞组
（一）活塞 1、功用：是与气缸盖和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、结构：活塞顶部 活塞头部 活塞裙部
活塞的结构： （1）活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，主要作 用承受高温气体压力。
各组零件不能互换，以保证装配精度和运动部件的动态 平衡。
为什么拆装缸盖螺栓按规定的顺序和扭矩？
为确保密封，并防止盖变形、开裂、螺母必须按规定 扭矩自中间向四周对角地分3~4次拧紧。
课后作业：
课本65页： 一、名词解释。 二、简答题。 注：下次上课前上交。