新版-曲柄连杆机构拆装与调整课件

曲柄曲柄连杆机构拆装与杆机构拆装与调整整精品主要教学内容：主要教学内容：l1.机体组拆装l2.活塞连杆组拆装l3.曲轴飞轮组拆装精品曲柄曲柄连杆机构的功用：杆机构的功用：l（1）实现运动形式的转换。l（2）实现能量的转换。l（3）驱动发动机本身各辅助机构的运动。精品 精品曲柄曲柄连杆机构杆机构总体构造体构造 精品曲柄曲柄连杆机构的基本杆机构的基本组成成 精品曲柄曲柄连杆机构的工作条件杆机构的工作条件 在高温、高压、高速、有化学腐蚀的条件下工作。精品曲柄曲柄连杆机构受力分析杆机构受力分析曲柄曲柄连杆机构自身杆机构自身产生的作用力：生的作用力：（1）气体压力（2）往复惯性力（3）离心力（4）摩擦力l曲柄曲柄连杆机构受到外部杆机构受到外部的作用力的作用力 汽车行驶中产生的冲击力精品气体气体压力力 FP活塞所受气体压力 T曲轴转矩精品往复往复惯性力、离心力、摩擦力性力、离心力、摩擦力Fj往复惯性力 Fc离心力精品第一部分第一部分 机体机体组拆装拆装 精品机体机体组的的组成成 精品机体机体组的功用的功用 机体组是发动机的骨架，是发动机各机构、系统主要零部件的装配基体。精品一、气缸体一、气缸体1、气缸体的、气缸体的结构型式构型式l水冷发动机的气缸体和上曲轴箱通常铸成一体，称为气缸体-曲轴箱，简称气缸体。l风冷发动机的气缸体和曲轴箱通常分开铸造。精品2、气缸体的工作条件和性能要求、气缸体的工作条件和性能要求l工作条件：工作条件：受气体热负荷、运动惯性力、冲击力、螺栓预紧力等。l性能要求：性能要求：具有足够的强度和刚度，良好的耐热性和耐蚀性。精品3、气缸体的、气缸体的结构形式构形式按按气缸体与油底壳安装平面位置不同分气缸体与油底壳安装平面位置不同分油底壳安装平面油底壳安装平面和曲和曲轴旋旋转中心中心在同一高度在同一高度油底壳安装平面油底壳安装平面低于曲低于曲轴的旋的旋转中心中心 气缸体上曲气缸体上曲轴的主的主轴承孔承孔为整体式。整体式。精品 精品三种不同形式气缸体三种不同形式气缸体结构比构比较 精品4、气缸的排列型式、气缸的排列型式 精品 精品 精品对置式置式发动机工作情况机工作情况 精品气缸排列方式气缸排列方式发动机机结构比构比较 高度小，总体布置方便。轿车中应用不多缩短了机体的长度和高度，增加了刚度，减轻了发动机的重量；形状复杂，加工困难。六缸以上发动机使用结构简单、加工容易，但发动机长度和高度较大，应用最多精品5、气缸体材料l（1）灰）灰铸铁用于水冷式发动机，应用最多。l（2）球墨）球墨铸铁用于强化柴油机。l（3）铝合金合金用于风冷式发动机或小型汽油机。精品二、气缸与气缸套二、气缸与气缸套 气缸气缸精品1、气缸的功用、气缸的功用l（1）组成气缸容积和燃烧室。l（2）引导活塞作往复直线运动。l（3）承受活塞的侧压力。l（4）散热。精品2、对气缸的要求气缸的要求l（1）具有足够的强度和刚度。l（2）良好的耐热性和耐蚀性。l（3）高精度内表面。精品3、气缸的、气缸的结构形式构形式l（1）整体式：）整体式：气缸直接镗在气缸体上。l（2）镶嵌式：嵌式：气缸套镶嵌到气缸体内。无气缸套 湿式缸套 普通干式缸套 可卸干式缸套 精品 精品两种形式气缸比两种形式气缸比较 精品4、气缸套、气缸套气缸套作用：气缸套作用：单独铸造、具有很好的耐磨性，可以延长发动机使用寿命精品气缸套气缸套结构形式构形式（1）干式缸套 缸套外表面不与冷却水接触。（2）湿式缸套 缸套外表面与冷却水直接接触。精品两种形式气缸套比两种形式气缸套比较 精品气缸套材料气缸套材料铸铁 精品三、气缸盖三、气缸盖 精品1、气缸盖功用、气缸盖功用（1）与气缸、活塞等共同组成燃烧室。（2）密封。（3）支承、安装发动机部分零部件。精品2、气缸盖的、气缸盖的结构形式构形式（1）整体式用于中小型发动机，大多数汽油机采用。（2）分体式用于缸径较大的柴油机，部分汽油机。精品整体式气缸盖整体式气缸盖 分体式气缸盖分体式气缸盖 精品气缸盖的气缸盖的结构构 气缸盖内部也有冷却水套，气缸盖上有气缸盖螺栓孔，冷却水孔，进、排气门座孔，气门导管孔，进、排气通道等。气缸盖是一个复杂的铸件。精品3、气缸盖材料、气缸盖材料（1）灰铸铁或合金铸铁（2）铝合金精品4、燃、燃烧室形状室形状 精品几种形状燃几种形状燃烧室比室比较 精品四、气缸四、气缸垫 精品1、气缸、气缸垫的功用的功用密封气缸盖与机体的结合面。2、要求、要求（1）有一定的弹性、延展性。（2）有足够的强度。（3）耐高温、耐腐蚀、导热性好。精品3、气缸、气缸垫的材料及的材料及结构构（1）金属夹石棉（2）金属骨架石棉垫（3）纯金属垫（4）耐热密封胶精品五、气缸盖螺栓五、气缸盖螺栓1、功用、功用连接并紧固气缸体与气缸盖。2、材料、材料合金调质钢（高强度螺栓）3、要求、要求（1）分布均匀。（2）装配时由中间向两边对称交叉分23次拧紧，最后一次拧紧至规定扭矩。拆卸时按相反的顺序。气缸盖螺栓精品六、油底壳六、油底壳 1、作用作用贮存机油、封闭曲轴箱。2、材料、材料薄钢板冲压或铝合金铸造。精品 精品发动机的支承机的支承 精品各种形式的各种形式的发动机支承机支承 精品第二部分第二部分 活塞活塞连杆杆组拆装拆装 精品活塞活塞连杆杆组的的组成成 精品 精品活塞活塞连杆杆组功用功用l（1）将燃料燃烧的热能转化为机械能。l（2）将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。l（3）将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩。精品一、活塞一、活塞 精品1、活塞的功用、活塞的功用l（1）与气缸、气缸盖组成燃烧室。l（2）承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。精品2、活塞的工作条件、活塞的工作条件高温、高压、高速、散热条件差、惯性力大。精品3、要求、要求l（1）刚度和强度应足够大，传力可靠。l（2）导热性能好，耐高压、高温、磨损。l（3）质量较小，尽可能减少往复惯性力。精品4、活塞的材料、活塞的材料l（1）铝合金质量小，强度大，导热性好。l（2）灰铸铁承压能力强。少数高强度柴油机采用。精品5、活塞的、活塞的结构构 精品活塞活塞顶部：部：l位置位置第一道活塞环槽以上部分。l功用功用燃烧室的组成部分，承受气体压力。活塞顶部精品汽油机活塞汽油机活塞顶部的形状部的形状 精品 柴油机活塞柴油机活塞顶部的形状部的形状精品活塞活塞头部（防漏部）：部（防漏部）：l位置位置活塞环槽以上的部分。l功用功用承受气体压力，安装活塞环，传热。活塞头部精品活塞裙部：活塞裙部：l位置位置油环环槽以下部分。l功用功用导向，承受侧压力。活塞裙部精品活塞裙部受力状况活塞裙部受力状况 精品活塞的活塞的变形形 精品锥形活塞的形活塞的变形形 制造制造时变形后形后精品工工艺一一 上小下大活塞上小下大活塞 精品工工艺二二 活塞裙部活塞裙部椭圆形形 精品工工艺三三 双金属活塞双金属活塞 精品工工艺四四 拖板活塞拖板活塞 精品二、活塞二、活塞环 精品1、活塞、活塞环的的类型型l（1）气环l（2）油环精品2、活塞、活塞环的功用的功用l气环的功用：密封，传热。l油环的功用：布油润滑，辅助密封。精品3、活塞、活塞环的工作条件的工作条件l高温、高压、高速、润滑条件极差。l活塞环的平均寿命6万公里。精品（一）气（一）气环l1、气、气环的密封的密封l第一密封面第一密封面活塞环直径大于气缸直径，装入后产生弹性贴紧在气缸壁上而形成。l加加强密封密封窜入环槽的少量气体作用在环的背面（背隙处），加强了第一密封面作用。l第二密封面第二密封面窜入环槽的少量气体作用在环槽底面，形成第二密封面。精品气气环的密封原理的密封原理 精品 精品2、活塞、活塞环的的间隙隙 精品3、气、气环的断面形状的断面形状 精品 精品各种断面形状气各种断面形状气环的的优缺点分析缺点分析 精品4、气、气环的的泵油作用油作用 精品气气环的的泵油原理油原理 气环的泵油作用是有害的精品（二）油（二）油环 精品1、油、油环的刮油作用的刮油作用 油环的刮油作用是有利的。精品2、油、油环的种的种类 常见的油环有整体式和组合式两种结构形式，如图所示。目前广泛应用的是组合式油环。组合式油环一般由三个刮油钢片和两个弹性衬环组成，轴向衬环夹装在第二、三刮油钢片之间，径向衬环使三片刮油钢片压紧在气缸壁上。精品 结构构简单，易加，易加工，成本低工，成本低与气缸壁接触与气缸壁接触压力高，力高，适适应性好，刮油效果性好，刮油效果强，但成本高但成本高精品3、油、油环的的结构型式构型式 精品 精品三、活塞三、活塞销 精品1、活塞、活塞销功用功用l连接活塞和连杆，把活塞所受的力传给连杆。精品2、活塞、活塞销工作条件工作条件l（1）承受大小和方向都不断变化的冲击性载荷。l（2）润滑条件差。l（3）工作温度高。3、对活塞活塞销的要求的要求l强度高、刚度大、韧性强、耐磨性高、重量轻。精品4、活塞、活塞销材料材料l低碳钢或低合金钢，表面渗碳或渗氮处理。精品5、活塞、活塞销结构构厚壁空心圆柱体 精品活塞活塞销结构构类型型 精品6、活塞、活塞销连接方式接方式 精品活塞活塞销连接方式比接方式比较l（1）全浮式活塞）全浮式活塞销发动机在正常工作温度下工作时，活塞销与活塞销座孔、活塞销与连杆小头都是间隙配合，活塞销处于“浮动”状态。（活塞销需要轴向定位）l（2）半浮式活塞）半浮式活塞销发动机在正常工作温度下工作时，活塞销固定在连杆小头中或活塞销固定在活塞销座孔中，活塞销处于“半浮动”状态。（活塞销不需要轴向定位）精品四、四、连杆杆 精品1、连杆的功用杆的功用l（1）将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。l（2）将活塞承受的力传给曲轴。精品2、连杆的工作条件杆的工作条件l承受复杂的交变应力。l3、对连杆的要求杆的要求l足够的强度、刚度和韧性，质量尽量要小。精品4、连杆的杆的组成成 精品（一）（一）连杆体与杆体与连杆盖杆盖l1、组成构造成构造精品2、连杆的材料杆的材料l合金调质钢、锻造镁合金、稀土镁球铁精品3、连杆小杆小头结构特点构特点l短圆筒形，内压减摩的连杆衬套。精品4、连杆杆身杆杆身结构特点构特点l连杆杆身做成“工”字形断面。精品5、连杆大杆大头的的结构特点构特点l连杆大头一般做成剖分式，连杆体与连杆盖组合镗孔，内装连杆轴承。精品连杆体与杆体与连杆盖剖分面形式杆盖剖分面形式l（1）平切口多数发动机采用。l（2）斜切口部分柴油机或少数强化汽油机。精品连杆体与杆体与连杆盖的定位方式杆盖的定位方式 平切口连杆大头定位方式连杆螺栓定位。精品斜切口斜切口连杆大杆大头定位方式定位方式 精品6、连杆体与杆体与连杆盖的安装要求杆盖的安装要求l（1）配对加工，配对安装。l（2）不可装反。l（3）不同气缸，不可错乱。精品7、V形发动机连杆结构 并列式并列式主副式主副式叉式叉式精品 精品（二）（二）连杆螺栓杆螺栓l1、连杆螺栓的材料杆螺栓的材料优质合金钢精品2、连杆螺栓的装配要求杆螺栓的装配要求l分23次均匀地拧紧，最后拧紧至规定扭矩。3、连杆螺栓的防松措施杆螺栓的防松措施l防松胶、自锁螺母、自锁螺栓、双螺母、螺纹表面镀铜等。精品（三）（三）连杆杆轴承（俗称承（俗称“小瓦小瓦”）l1、连杆杆轴承的功用承的功用使连杆轴颈与连杆大头间保持良好的配合，减小摩擦，加速磨合。精品2、连杆杆轴承的工作条件承的工作条件l（1）承受交变载荷。l（2）高速摩擦。l（3）低速大负荷时润滑条件差。精品3、连杆杆轴承的承的组成构造成构造l连杆轴承一般采用滑动轴承，部分采用滚动轴承。l连杆轴承一般由瓦座和轴瓦两部分组成。l（1）瓦座由轴承座和轴承盖组成。l（2）轴瓦由13mm的低碳钢背和0.30.7mm的减摩合金层组成。精品对钢背的要求：背的要求：l（1）足够的强度和刚度。l（2）一定的弹性。精品对减摩合金减摩合金层的要求：的要求：l（1）良好的减摩性能。l（2）良好的耐蚀性。l（3）足够的结合强度。精品4、连杆杆轴承的承的结构特点构特点l（1）钢背表面粗糙度较低。l（2）轴瓦内表面表面粗糙度较低。l（3）轴瓦有定位唇与瓦座定位槽定位。l（4）轴瓦在自由状态下有一定的自由弹势。l（5）轴瓦与瓦座过盈配合。精品第三部分第三部分 曲曲轴飞轮组拆装与拆装与调整整 精品曲曲轴飞轮组的的组成成l曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、正时带轮（齿轮）、驱动带轮、扭转减振器等组成。精品一、曲一、曲轴 精品曲曲轴的功用的功用 承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线的力矩，并对外输出转矩。精品曲曲轴的材料及加工工的材料及加工工艺l材料：采用优质中碳钢、中碳合金钢或球墨铸铁。精品曲曲轴的的结构构l曲轴组成：（1）曲轴前端、（2）若干曲拐、（3）曲轴后端精品5、曲、曲轴的分的分类l按结构可分为整体式和组合式两种精品按曲按曲轴的支承形式分的支承形式分 精品曲曲轴内部内部结构构 精品7、曲、曲轴的平衡的平衡l（1）曲）曲轴自身平衡自身平衡平衡重平衡重平衡重精品平衡重平衡原理平衡重平衡原理 精品8、曲、曲轴曲拐的布置曲拐的布置l曲拐布置的一般曲拐布置的一般规律：律：l（1）连续作功的两缸相隔尽量远一些，以减轻主轴承的载荷。l（2）作功间隔应力求均匀，也就是说，在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次。精品四缸四缸发动机曲机曲轴曲拐布置曲拐布置 精品四缸四缸发动机工作机工作过程程 精品直列六缸直列六缸发动机曲机曲轴曲拐布置曲拐布置 精品六缸六缸发动机工作机工作过程程 精品曲曲轴的的轴向定位向定位l曲曲轴轴向定位的目的向定位的目的防止曲轴产生轴向窜动。l曲曲轴轴向定位方法：向定位方法：（1）翻边轴瓦（2）止推片精品采用翻采用翻边轴瓦瓦 精品采用止推片采用止推片 止推垫片精品三、曲三、曲轴扭扭转减振器减振器l1 1、曲、曲轴扭扭转振振动的危害的危害引起功率损失、曲轴扭转变形甚至断裂、正时齿轮产生冲击噪声等。l2、功用、功用吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动。l3、安装位置、安装位置曲轴前端的皮带轮上。精品橡胶式扭橡胶式扭转减振器减振器（2 2）硅油式扭）硅油式扭转减振器减振器橡胶式扭转减振器精品四、四、飞轮l1、飞轮的功用的功用l（1）使曲轴旋转均匀。l（2）对外输出功率。l（3）克服短暂的超负荷能力。精品2、飞轮的材料的材料灰铸铁 精品3、飞轮的的结构特点构特点铸铁圆盘l（1）质量主要集中在轮缘。l（2）飞轮齿圈过盈配合压装在飞轮外缘。精品