《曲柄连杆机构e》PPT课件.ppt

2-1 曲柄连杆机构的功用与组成,一、功用 将气缸内气体作用在活塞上的力转变为曲轴的旋转力矩，从而输出动力。 二、组成 1机体组 缸体、缸盖、缸垫等。 2活塞连杆组 活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴承等 。,活塞连杆组,2-1曲柄连杆机构的功用与组成,二、组成 3曲轴飞轮组 曲轴、主轴承和飞轮等 。,曲轴飞轮组,2-2 气缸体的构造与维修,一、气缸体的构造 功用：是发动机安装的基体 。 组成：缸体、上曲轴箱、水套、缸套、油道等。,气缸体,2-2 气缸体的构造与维修,一、气缸体的构造 1气缸体的结构形式 直列式、V型、卧式 。,气缸体结构形式,气缸：活塞在其内部往复直线运动的圆柱形空腔。 气缸体：多个气缸组成一体。,2-2 气缸体的构造与维修,一、气缸体的构造 2上曲轴箱的结构形式 平分式、龙门式、隧道式 。,上曲轴箱结构形式,上曲轴箱：气缸体下部用于安装和保护曲轴的部分。,2-2 气缸体的构造与维修,一、气缸体的构造 3水套或散热片 功用：帮助发动机散热。,水套：水冷发动机缸体和缸盖内的冷却水通道,散热片：风冷发动机缸体和缸盖外部的散热装置,2-2 气缸体的构造与维修,一、气缸体的构造 4气缸套 类型：干式和湿式 。,气缸套,缸套：镶在气缸内用于提高气缸耐磨性的薄壁圆筒。,注意：有些发动机无缸套！,干式缸套：不与冷却水接触，与缸体过盈配合。,湿式缸套：与冷却水接触，与缸体间隙配合。,2-2 气缸体的构造与维修,二、气缸体的清洗 油污使用清洗液进行热清洗。 油道用专用清洁刷和热肥皂水清洗。 注意： 铝合金气缸体不能使用碱性清洗液清洗。 清洗后用清水冲刷，以免残留清洗液腐蚀机件。 气缸体清洗后在加工表面涂润滑油，防锈。 油道清洁后，将油堵装好，防污。,2-2 气缸体的构造与维修,三、气缸体裂损的检查与修理 1气缸体裂损的检查方法 用目视或五倍放大镜检查较大裂纹。 用水压或气压试验检查细小裂纹。 注意：水压或气压试验压力为0.30.4MPa。 2气焊修理 适用于铸铁气缸体。 裂纹较深（6mm以上）时需开焊接坡口。,气焊坡口,2-2 气缸体的构造与维修,三、气缸体裂损的检查与修理 3电焊修理 适用于铸铁气缸体。 焊前在裂纹走向前钻3止裂孔。 裂纹较深时需开焊接坡口。,气焊坡口,2-2 气缸体的构造与维修,三、气缸体裂损的检查与修理 4粘接修理 适用于铝合金气缸体。 较大裂纹开V型槽灌注粘接剂。 较小裂纹粘接剂贴加布层。 5螺钉填补修理 钻止裂孔。 用专用铜制螺钉。,螺钉填补方法,2-2 气缸体的构造与维修,四、气缸磨损的检查与修理 1磨损检查 工具：量缸表。 方法：3个高度位置，纵、横2个方向，共6个部位。,气缸磨损检查方法,2-2 气缸体的构造与维修,四、气缸磨损的检查与修理 1磨损检查 检查内容： 最大磨损量最大测量直径与标准直径之差。 圆度误差同一高度、不同方向测量的两个直径之差的一半。 圆柱度误差不同高度、同一方向测量的两个直径之差的一半。 要求：不允许超过使用极限，否则应镗磨或镶套。,2-2 气缸体的构造与维修,四、气缸磨损的检查与修理 2气缸镗磨,气缸修理尺寸:36级,2-2 气缸体的构造与维修,四、气缸磨损的检查与修理 2气缸镗磨 镗磨要点：见课本P4344，自学。,气缸镗磨工艺过程,2-2 气缸体的构造与维修,四、气缸磨损的检查与修理 3气缸镶套 干缸套：用专用工具，过盈量0.030.08mm。 湿缸套：高出缸体上平面0.050.15mm。 五、缸体上平面的检查 工具：直尺和塞尺。 方法：6个方向。,缸体上平面的检查,六、断头螺栓的修理 断头较高时：用钳子拧或将高出部分锉成扁方用板手拧。 断头较深时：用冲子反向冲，用正反转电转拧，重新攻丝换螺栓。,2-3 缸盖、缸垫的构造与维修,一、气缸盖的构造 功用：封闭气缸体上部，并与活塞顶构成燃烧室。 组成：燃烧室、气门座、气门导管孔、气道、摇臂轴安装座或凸轮轴安装座孔、油道、水套、火花塞或喷油器安装座孔等。 类型：整体式和分开式。,缸盖和缸垫,2-3 缸盖、缸垫的构造与维修,二、气缸盖的维修 1缸盖裂损的检查与修理 参照缸体的检查与修理方法。 2缸盖平面变形的检查与修理 检查方法：与缸体上平面变形检查相同。 修理方法：铝合金缸盖用压力校正，铸铁缸盖用磨削或铣削 。 注意：缸盖磨削或铣削量不能超过0.5mm 。 3清除燃烧室积炭 机械清除或化学清除。 4火花塞座孔损坏的修理 座孔钻大 攻制螺纹 拧入螺堵 加工座孔。,2-3 缸盖、缸垫的构造与维修,二、气缸盖的维修 5缸盖的拆装 注意：缸盖螺栓拆装顺序和拧紧力矩。,缸盖螺栓按顺序分34次逐渐拧紧或拧松,2-3 缸盖、缸垫的构造与维修,三、气缸垫的构造与维修 1缸垫的构造 安装位置：缸体与缸盖之间。 功用：保证气缸体与气缸盖的接合面密封。 构造特点：金属与石棉和粘合剂压制，有一定弹性，水套孔、气缸孔、油道孔、螺栓孔均有镶边， 2缸垫的修理 主要损坏形式：击穿。 修理方法：更换。 注意：向上方向。,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 功用：承受缸内气体压力并通过活塞销传递给连杆，也是燃烧室的组成部分。 组成：顶部、头部、裙部。,活塞的构造,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 1活塞顶部 功用：是燃烧室的组成部分，承受高温气体的压力。 类型：平顶、凸顶、凹顶、成形顶。,活塞顶的类型,有些活塞顶部与气门对应的位置上设有防碰凹坑，活塞缸位序号、加大尺寸、安装向前标记等一般也在活塞顶部。,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 2活塞头部 功用：安装活塞环。 特点：34道环槽，油环槽底部有泄油孔或泄油槽。 隔热槽：位于油环槽底部、活塞裙部或第一道环槽上部。,油环槽底部的隔热槽,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 3活塞裙部 功用：为活塞往复运行导向。 结构特点：5个。,特点1：长轴垂直于活塞销方向的椭圆形,原因： 销座部位沿销方向膨胀量大； 侧向力使沿销方向尺寸增大。,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 3活塞裙部,特点2：上小下大锥形,原因： 活塞由上至下温度逐渐降低、膨胀量逐渐减小。,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 3活塞裙部,膨胀槽功用：减小低温时与气缸配合间隙，防止高温时在缸内卡死。,特点3：设在裙部的膨胀槽和隔热槽,注意： 膨胀槽和隔热槽端部必须有止裂孔； 膨胀槽必须斜开。,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 3活塞裙部,“恒范钢片”功用：限制裙部膨胀量。,特点4：设在裙部的“恒范钢片”,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 3活塞裙部,特点5：裙部下端去掉一部分以减轻重量，称“拖板式活塞”。,裙部完整的活塞称“全裙式活塞”或“筒式活塞”。,2-4 活塞的构造与维修,一、活塞的构造 4活塞销座 功用：安装活塞销。 位置：活塞裙部上部。 特点：加工有活塞销安装座孔，有些座孔内有卡环槽。 活塞销偏置：偏活塞轴线12mm ，减轻敲缸。,偏置活塞销作用原理,2-4 活塞的构造与维修,二、活塞的维修 1活塞的清洁 内容：清除积炭。 方法：机械刮除。 注意：不可刮伤环槽。 2活塞破损和烧蚀的检查与修理 检查部位：顶部。 方法：观察。 要求：较轻时允许继续使用，严重时必须更换。,2-4 活塞的构造与维修,二、活塞的维修 3活塞环槽磨损的检查与修理 检查内容：活塞环与环槽的侧隙。 方法：用塞尺检查。 要求：超过允许极限时，换环、活塞或都换。,活塞环侧隙检查,2-4 活塞的构造与维修,二、活塞的维修 4活塞刮伤的检查与修理 检查部位：活塞裙部。 方法：观察。 要求：严重时更换活塞，并查明原因排除故障。 刮伤部位与原因： （1）裙部两侧同时刮伤，与气缸配合间隙过小。 （2）垂直活塞销方向的一侧刮伤，润滑不良或长期大负荷工作。 （3）两侧销座处刮伤，销与座孔配合过紧。 （4）第一道环槽上部刮伤，与气缸配合间隙过大。 （5）活塞销座一侧的上方刮伤，连杆变形。,2-4 活塞的构造与维修,二、活塞的维修 4活塞刮伤的检查与修理 曲轴轴向间隙过大、缸壁润滑不良，发动机过热，均可导致活塞刮伤。 5活塞的拆装注意事项 注意活塞顶部有无缸位标记，如果没有应作缸位标记。 注意活塞顶部有无向前标记。 膨胀槽朝向侧压力小的一侧。 三、活塞的选配 1活塞质量选配 目的：保证发动机的平衡。 要求：同组活塞的质量误差不应超过规定值。,2-4 活塞的构造与维修,三、活塞的选配 2活塞与气缸的选配 目的：保证活塞与气缸配合间隙。 方法：测量活塞裙部直径和气缸直径，计算配合间隙。 配合间隙不符合标准时： 更换活塞及活塞环； 修理气缸后换加大尺寸活塞。,活塞裙部直径测量,2-4 活塞的构造与维修,三、活塞的选配 2活塞与气缸的选配 按标记选配：部分发动机的气缸和活塞尺寸均按公差分若干级，并在活塞和气缸上刻有标记。,凌志LS400 1UZ-FE发动机按标记选配活塞,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,一、活塞环的构造与维修 1活塞环的类型与功用 类型：气环和油环。 气环功用：防止漏气和窜油。 油环的功用：刮油，布油。 2活塞环的构造 气环：有开口、有弹性的金属环。一般装23道气环。,气环的构造,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,一、活塞环的构造与维修 2活塞环的构造,气环的类型： 断面形状不同,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,一、活塞环的构造与维修 2活塞环的构造 油环：分整体式和组合式两种。,整体式油环： 有开口、有弹性、开有泄油槽的金属环,组合式油环： 2个刮油钢片和1个衬簧组成,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,一、活塞环的构造与维修 3活塞环的拆装注意事项 开口错开一定角度，以防止漏气。,活塞环开口位于左右侧的安装方式,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,一、活塞环的构造与维修 3活塞环的拆装注意事项 开口错开一定角度，以防止漏气。,活塞环开口位于前后侧的安装方式,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,一、活塞环的构造与维修 4活塞环的选配 选用与气缸、活塞同一修理尺寸级别的活塞环 。 检查活塞环侧隙和开口间隙是否符合标准 。,活塞环开口间隙有检查,注意：开口间隙过小可锉修，过大应更换。,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,二、活塞销的构造与维修 1活塞销的构造 功用：连接活塞与连杆，并将活塞承受的气压力传给连杆。 构造：空心管状，外表面为圆柱形，内孔形状有圆柱形、截锥形和组合形。,活塞销,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,二、活塞销的构造与维修 1活塞销的构造 连接方式：半浮式和全浮式。,半浮式连接：销与座孔间隙配合，销与连杆小头过盈配合。销座孔内无卡环。,全浮式连接：销与连杆小头和座孔均为间隙配合。销座孔内有卡环。,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,二、活塞销的构造与维修 2活塞销的拆装 不换活塞一般不必拆活塞销； 半浮式活塞销必须在压床上拆装； 安装铝合金活塞的活塞销时，先将活塞在温度为7080的水中或油中加热； 拆下活塞销后，活塞和连杆按缸位摆放，并注意活塞与连杆上是否有安装方向标记，没有标记的应作标记。,活塞和连杆上的方向标记,2-5 活塞环、活塞销的构造与维修,二、活塞销的构造与维修 3活塞销与座孔的选取配 选用与活塞同级修理尺寸的活塞销。 半浮式活塞销：销放入座孔处于垂直方向，常温下销应能靠自重缓缓通过座孔。 全浮式活塞销：活塞加热到7080时，应能用手掌心将涂有润滑油的活塞销推入座孔。允许通过铰削或镗削销座孔达到配合要求。,2-6 连杆的构造与维修,一、连杆的构造 1功用 将活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。 2组成 连杆小头、杆身和连杆大头。 3结构特点 小头：活塞销或衬套座孔。 杆身：“工”字形断面。 大头：分开式连杆轴承座孔。,连杆的组成,2-6 连杆的构造与维修,一、连杆的构造 4连杆大头切口与定位 切口类型：平切口、斜切口。 定位方式：平切口用螺栓定位，斜切口用锯齿、定位套、定位销、止口定位。,斜切口连杆大头的定位,2-6 连杆的构造与维修,一、连杆的构造 5偏位连杆 特点：大头两端面与杆身平分面不对称。 目的：缩短轴向尺寸。 注意：安装方向，V型机偏位连杆应短面相对，直列机偏位连杆短面朝主轴颈 。,偏位连杆,直列机偏位连杆的安装,2-6 连杆的构造与维修,二、连杆的维修 1拆装注意事项 连杆和连杆盖的组合，有配对标记 。 杆身安装方向，有朝前标记。 对应缸位，有缸位标记。 连杆螺栓拧紧力矩。 2连杆变形的检查和校正 检查内容：弯曲、扭曲。 危害：活塞、气缸、轴承异常磨损。 仪器：专用设备、塞尺。 要求：变形量超过允许极限，进行校正。,2-6 连杆的构造与维修,二、连杆的维修 2连杆变形的检查与校正,连杆弯曲检查,连杆扭曲检查,2-6 连杆的构造与维修,三、活塞销与连杆的选配 1半浮式活塞销与连杆小头的选配 配合性质：过盈，过盈量一般为0.010.04mm。 注意：不允许试装！ 2全浮式活塞销与连杆衬套的选配 配合性质：销与衬套间隙，衬套与座孔过盈。 衬套类型：有加工余量、无加工余量两种。 衬套铰修： （1）铰削或搪削衬套，注意控制加工余量 。 （2）将活塞销装入衬套，借助台钳进行研磨 。 （3）研磨后，销与衬套间隙应为0.0040.010mm，接触面积应在75%以上。,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 1曲轴的功用和基本组成 功用：将连杆传来的力变为力矩通过飞轮输出，还用来驱动附件。 基本组成：前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重和后端凸缘、油道等。,曲轴的组成,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 1曲轴的功用和基本组成,曲轴轴颈两端的过渡圆角,曲拐：1个连杆轴颈和其两端的2个主轴颈,曲轴上的平衡重,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 1曲轴的功用和基本组成 曲轴的类型：整体式和组合式两种。,组合式曲轴：用在少数大型柴油机上，连杆大头为整体式，主轴承为滚动轴承，曲轴箱为龙门式。,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 2曲轴的支撑形式,非全支撑曲轴：主轴颈数等于或少于连杆轴颈数。,全支撑曲轴：主轴颈数多于（多1）连杆轴颈数。,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 3连杆轴颈的布置 决定因素：缸数、作功顺序、气缸布置形式。 原则：相邻作功的两缸尽量远，作功间隔均匀。 常见发动机连杆轴颈的布置：,直列四缸机连杆轴颈布置 作功顺序：1-2-4-3 或1-3-4-2,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 3连杆轴颈的布置 常见发动机连杆轴颈的布置：,直列六缸机连杆轴颈布置 作功顺序：1-5-3-6-2-4,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 3连杆轴颈的布置 常见发动机连杆轴颈的布置：,V型八缸机连杆轴颈布置 作功顺序：1-8-4-3-6-5-7-2,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 3连杆轴颈的布置 作功循环表制取方法： 计算作功间隔角，确定各缸作功开始位置。 作功间隔角=720气缸数 四缸机作功间隔角为180 六缸机作功间隔角为120 八缸机作功间隔角为90 按工作循环确定各缸、各行程位置。 工作顺序：作功排气进气压缩 四行程发动机每行程占曲轴转角180,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,作功循环表制取方法（六缸机为例） 作功顺序：1-5-3-6-2-4；作功间隔角：120,作功,排气,进气,压缩,作功,排气,进气,压缩,压缩,作功,排气,进气,进气,压缩,作功,排气,进气,压缩,作功,排气,排气,进气,压缩,作功,作功,排气,进气,压缩,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 4曲轴的轴向定位 第一道主轴颈位置，用整体式止推垫片定位，用挡油盘和油封防止漏油。,整体式止推垫片定位,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 4曲轴的轴向定位 其它主轴颈位置，用分开式止推垫片或翻边轴承定位。,分开式止推垫片,翻边轴承,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,一、曲轴的构造 5扭转减振器 功用：消减曲轴的扭转振动。 安装位置：曲轴前端。 类型：橡胶式、摩擦式、硅油式等，常用橡胶式。,橡胶式扭转减振器,皮带轮作惯性盘的橡胶式扭转减振器,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,二、曲轴的维修 1曲轴裂纹的检查与修理 裂纹部位：一般在轴颈两端过渡圆角处或油孔处。 检查方法：观察、锤敲、磁力探伤。 维修方法：更换。 2曲轴弯曲的检查与修理 设备：V型架、检测平台、百分表。 检测位置：中间轴颈。 检查项目：径向圆跳动误差。 要求：一般不超过0.040.06mm 。 修理方法：冷压校正。,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,二、曲轴的维修 2曲轴弯曲的检查与修理,检查曲轴弯曲,校正曲轴弯曲,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,二、曲轴的维修 3曲轴磨损的检查与修理 设备：外径千分尺。 检测位置：每个轴颈两端两个方向。 检查项目：最大磨损量、圆度误差、圆柱度误差。 要求：圆度和圆柱度误差一般不超过0.010.0125mm 。 修理方法：磨轴或更换。,曲轴磨损检查部位,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,二、曲轴的维修 4曲轴轴向间隙的检查与调整 设备：塞尺或百分表，撬杠。 检测位置及项目：塞尺测止推垫片与曲轴承推面之间的间隙，百分表测曲轴的轴向窜动量。 要求：一般正常为0.070.17mm，允许极限为0.25mm 。 调整方法：更换止推垫片或翻边轴承。 三、飞轮的构造与维修 1飞轮的功用 贮存能量，完成非作功行程和克服短时间超负荷。 与起动机齿轮啮合，起动发动机。 输出动力。,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,三、飞轮的构造与维修 2飞轮的构造 外缘较厚 、中间较薄。 装有起动用的齿圈 。 与曲轴间有定位销，或螺栓孔不对称。 有点火正时标记。,飞轮,飞轮上的点火正时标记,2-7 曲轴、飞轮的构造与维修,三、飞轮的构造与维修 3飞轮的维修 常见故障：工作面磨损、齿圈磨损或断齿。 工作面磨损修理方法：磨削或更换。 注意： 磨削总量不能超过1mm， 新飞轮刻正时标记，安装后进行动平衡。 齿圈磨损或损坏的修理方法：更换。 注意： 用铜冲和锤子拆装齿圈； 新齿圈先加热后安装，不超过400。 齿圈有导角的一面应朝向曲轴。,2-8 曲轴轴承的构造与维修,一、曲轴轴承的构造 1功用 减少摩擦，减小曲轴磨损。 2基本组成 钢背和减磨层。 3结构特点： 主轴承上有与曲轴油道对应的油孔。 防止窜动的定位凸键或定位销孔。,轴承的组成,轴承定位凸键和定位销孔,2-8 曲轴轴承的构造与维修,一、曲轴轴承的构造 3结构特点： 保证与座孔压紧的自由弹势和压紧量。,轴承的自由弹势和压紧量,2-8 曲轴轴承的构造与维修,二、曲轴轴承间隙的检查 方法： 测量轴颈直径和轴承孔径来计算。 用塑料间隙规直接测量 。,用塑料间隙规测轴承间隙,注意： 间隙规与轴颈等长度； 间隙规避开轴颈上油孔 。 间隙规沿曲轴轴向放置 。 按规定拧紧轴承盖螺栓。 测量中不能转动曲轴。,2-8 曲轴轴承的构造与维修,三、曲轴轴承的选配 1有加工余量的轴承选配 根据曲轴尺寸对轴承进行机构镗削或手工刮削。 2无加工余量的轴承成组选配 根据曲轴尺寸选用一组轴承。 3无加工余量的轴承按标记选配 根据曲轴尺寸按制造厂所作标记选用轴承。,注意： 轴承选配投入使用后，安装位置应固定。,2-8 曲轴轴承的构造与维修,三、曲轴轴承的选配 3无加工余量的轴承按标记选配,广州本田曲轴轴承选配标记,2-8 曲轴轴承的构造与维修,三、曲轴轴承的选配 3无加工余量的轴承按标记选配,广州本田曲轴主轴承选配表,2-8 曲轴轴承的构造与维修,三、曲轴轴承的选配 3无加工余量的轴承按标记选配,凌志LS400曲轴轴承选配标记,2-8 曲轴轴承的构造与维修,三、曲轴轴承的选配 3无加工余量的轴承按标记选配,凌志LS400曲轴轴承选配表,2-9 平衡轴系统的构造与维修,一、平衡轴系统的构造 功用：平衡曲柄连杆机构惯性力，减轻发动机振动。 组成：平衡轴、轴承、传动装置等。 类型：单平衡轴和双平衡轴两种。,单平衡轴系统,2-9 平衡轴系统的构造与维修,一、平衡轴系统的构造 类型：单平衡轴和双平衡轴两种。 平衡轴的结构特点：本身不平衡。,双平衡轴系统,2-9 平衡轴系统的构造与维修,二、平衡轴系统的维修 安装注意事项：对正传动装置正时标记。 轴颈磨损检查与修理： 检查项目：轴颈直径。 修理方法：更换。 轴承磨损检查与修理： 检查项目：有无松旷或异响。 修理方法：更换。 平衡轴弯曲的检查与修理： 检查项目：径向圆跳动误差。 修理方法：校正或更换。,平衡轴传动装置正时标记,