发动机零件之连杆.doc

发动机零件之连杆机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。我们先对连杆有一个初步的认识, 连杆大头与曲轴的曲柄销相连，大头一般作剖分式的，被分开的部分称为连杆盖，接特制的连杆螺栓紧固在连杆的大头上。连杆盖与连杆大头是组合搪孔，为了防止装配错误，在同一侧有配对记号。大头孔表面有很高的光洁度，以便与连杆轴瓦紧密贴和。连杆大头还铣有定位坑，连杆的大端还有有孔。连杆大头按剖分面可分为平切口和斜切口两种。一般汽油机连杆大头的直径小于气缸的直径，采用平切口；柴油机受力大，其大头直径较大，超过气缸的直径，采用斜切口，一般与连杆轴线成3060夹角。连杆螺栓是经常受交变应力作用的重要零件，安装时，必须牢固可靠，要符合工厂规定的拧紧力矩，分23次拧紧。连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上，是各类柴油机或汽油机的重要部件。连杆在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。同时，因其是发动机重要的运动部件，故要求很高的重量精度。随着汽车行业的发展，连杆的需求量在不断增加，也出现了许多不同的加工制造工艺。如何制定一套合理的加工工艺是我这次设计的主要内容。（一）连杆的作用连杆是活塞式发动机内部的一个十分重要的零（部）件，它连接活塞和曲轴，传递力和转矩，从而实现发动机的运转，提供动力源。再经过一套完整的传动链，汽车可以稳定行驶。连杆的工作状态如图1。图1 连杆作用及工作状态（二）连杆的结构连杆是一种变截面非圆形细长杆件，其杆身截面从大头到小头逐步变小，以适应在工作中承受急剧变化的动载荷。连杆是由连杆盖和连杆体两部分组成，连杆盖和连杆体用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在一起。图2是某型号汽车发动机的连杆组合件图。图2 某型号汽车发动机的连杆组合件（三）连杆的材料及保护措施连杆材料一般采用45钢或40Cr、45Mn2等优质钢或合金钢。近年来也有采用球墨铸铁的。其毛坯用模锻制造，可以将连杆体和连杆盖分开锻造，也可以整体锻造，主要取决于锻造毛坯的设备能力和工艺性。为了减少磨损和磨损后便于修理，在连杆小头孔冲压入青铜衬套，大头孔中装有薄壁金属轴瓦。（四）连杆的主要技术条件及要求连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上，是各类柴油机或汽油机的重要部件。连杆在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。同时，因其是发动机重要的运动部件，故要求很高的重量精度。1小头衬套底孔尺寸公差为IT7IT9级，粗糙度Ra3.2,小头衬套孔尺寸公差为IT5级，粗糙度Ra0.4。为了保证与活塞销的精密装配间隙，小头衬套孔在加工后，以每组间隔为0.0025mm分组，便于分组装配,保证良好的配合。文献中指出：分组装配法是将相关尺寸公差放大若干倍，使其尺寸能够按经济精度加工，然后按零件的实际加工尺寸分为若干组，各对应组进行装配，以达到装配精度要求。因同组零件具有互换性，也称此法为分组互换法。这种方法在大批量生产中可降低零件的加工精度，而不降低装配精度，适用于成批、大量、生产中组成环数少而装配精度要求高的部件装配。2大头孔镶有薄壁剖分轴瓦，底孔尺寸公差为IT6级，粗糙度Ra0.8。3大小头孔轴线应位于同一平面，其在连杆轴线平面内的平行度为0.020.04:100，在垂直连杆轴线平面内的平行度为0.040.06:100，使气缸壁磨损均匀和曲轴颈边缘减少磨损；4大小头孔间距尺寸公差0.05mm，满足气缸的压缩比；大小头孔对端面的垂直度允差为每100mm长度上不大于0.01mm，减少曲轴颈边缘的磨损； 5两螺孔（定位孔）的位置精度，在两个垂直方向上的平行度为0.020.04:100,对接合面的垂直度为0.10.2:100，目的为保证正常承载能力和大头孔轴瓦与曲轴颈的良好配合；6为保证发动机运转平稳，对于连杆的重量及装于同一台发动机中的一组连杆重量都有要求, 连杆组内的质量差为2%。对连杆大头重量和小头重量都分别规定、涂色分组，供选择装配。参考文献1.杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社.2001.82.兰建设主编.机械制造工艺与夹具.北京：机械工业出版社.2004.73.机械设计手册编委会编著.机械设计手册（第3版）. 北京：机械工业出版社.2004.84.