曲柄连杆机构论文ppt

1、曲柄连杆机构曲柄连杆机构指导老师：温永美指导老师：温永美准考证号：准考证号：070113100217姓名：王传阳姓名：王传阳发动机曲柄连杆机构设计分析发动机曲柄连杆机构设计分析二、 活塞组的设计一、 曲柄连杆机构受力分析三、 连杆组的设计四、 曲轴组的设计主要内容 一、 曲柄连杆机构受力分析A曲柄连杆机构的认识C曲柄连杆机构的运动学B曲柄连杆机构的类型 D曲柄连杆的运动 曲柄连杆机构受力分析机体组机体组活塞连活塞连杆组杆组曲轴飞曲轴飞轮组轮组曲柄连杆的认识曲柄连杆的认识曲柄连杆机构的类型曲柄连杆机构的类型1、中心曲柄连杆机构2、偏心曲柄连杆机构3、主副连杆式曲柄连杆机构曲柄连杆机构运动学曲柄连

2、杆机构运动学a以以中心曲柄连杆机构中心曲柄连杆机构为例介绍为例介绍简图如图所示，图中气缸中心线通过简图如图所示，图中气缸中心线通过曲轴中心曲轴中心O，OB为曲柄，为曲柄，AB为连杆，为连杆，B为曲柄销中心，为曲柄销中心，A为连杆小头孔中心或为连杆小头孔中心或活塞销中心。活塞销中心。 曲柄连杆机构运动学曲柄连杆机构运动学b 当曲柄按等角速度旋转时，曲柄当曲柄按等角速度旋转时，曲柄OB上上任意点都以任意点都以O点为圆心做等速旋转运动，点为圆心做等速旋转运动，活塞活塞A点沿气缸中心线做往复运动，连点沿气缸中心线做往复运动，连杆杆AB则做复合的平面运动，其大头则做复合的平面运动，其大头B点点与曲柄一端

3、相连，做等速的旋转运动，与曲柄一端相连，做等速的旋转运动，而连杆小头与活塞相连，做往复运动。而连杆小头与活塞相连，做往复运动。在实际分析中，为使问题简单化，一般在实际分析中，为使问题简单化，一般将连杆简化为分别集中于连杆大头和小将连杆简化为分别集中于连杆大头和小头的两个集中质量，认为它们分别做旋头的两个集中质量，认为它们分别做旋转和往复运动，这样就不需要对连杆的转和往复运动，这样就不需要对连杆的运动规律进行单独研究。运动规律进行单独研究。曲柄连杆机构的曲柄连杆机构的运动运动A AB B曲柄连杆机构的曲柄连杆机构的运动运动A AB B曲柄连杆机构的曲柄连杆机构的运动运动A AB B曲柄连杆机构的

4、曲柄连杆机构的运动运动A AB B曲柄连杆机构的曲柄连杆机构的运动运动A AB B曲柄连杆机构的曲柄连杆机构的运动运动A AB B二、 活塞组的设计0 0 1 1 活塞活塞组组的设计的设计要求要求；0 0 2 2 活塞头的设计活塞头的设计；0 0 3 3 活塞销的设计活塞销的设计；0 0 4 4活塞环设计活塞环设计;活塞组的设计：活塞组的设计： 活塞组包括活塞、活塞销和活塞环等在气缸里活塞组包括活塞、活塞销和活塞环等在气缸里作往复运动的零件，它们是发动机中工作条件最严作往复运动的零件，它们是发动机中工作条件最严酷的组件。发动机的工作可靠性与使用耐久性，在酷的组件。发动机的工作可靠性与使用耐久性

5、，在很大程度上与活塞组的工作情况有关。很大程度上与活塞组的工作情况有关。活塞活塞组组的设计的设计要求要求（1）要选用热强度好、耐磨、比重小、热膨胀系数小、）要选用热强度好、耐磨、比重小、热膨胀系数小、导热性好、具有良好减磨性、工艺性的材料；导热性好、具有良好减磨性、工艺性的材料；（2）有合理的形状和壁厚。）有合理的形状和壁厚。（3）保证燃烧室气密性好，）保证燃烧室气密性好，（4）在不同工况下都能保持活塞与缸套的最佳配合；）在不同工况下都能保持活塞与缸套的最佳配合；（5）减少活塞从燃气吸收的热量，）减少活塞从燃气吸收的热量，（6）在较低的机油耗条件下，保证滑动面上有足够的润）在较低的机油耗条件下

6、，保证滑动面上有足够的润滑油。滑油。活塞头的设计要求活塞头的设计要求 （1）保证它具有足够的机械强）保证它具有足够的机械强度与刚度，以免开裂和产生过大度与刚度，以免开裂和产生过大变形，因为环槽的变形过大势必变形，因为环槽的变形过大势必影响活塞环的正常工作；影响活塞环的正常工作； （2）保证温度不过高，温差小，）保证温度不过高，温差小，防止产生过大的热变形和热应力，防止产生过大的热变形和热应力，为活塞环的正常工作创造良好条为活塞环的正常工作创造良好条件，并避免顶部热疲劳开裂；件，并避免顶部热疲劳开裂； （3）尺寸尽可能紧凑，因为）尺寸尽可能紧凑，因为一般压缩高度缩短一般压缩高度缩短1单位，整个发

7、单位，整个发动机高度就可以缩短单位，并显动机高度就可以缩短单位，并显著减轻活塞重量。而则直接受头著减轻活塞重量。而则直接受头部尺寸的影响。部尺寸的影响。活塞销的设计要求活塞销的设计要求活塞销材料为活塞销材料为低碳合金钢，低碳合金钢，表面渗碳处理，表面渗碳处理，硬度高、耐磨、硬度高、耐磨、内部冲击韧性内部冲击韧性好。表面加工好。表面加工精度及粗糙度精度及粗糙度要求极高，高要求极高，高温下热稳定性温下热稳定性好。好。活塞环设计活塞环设计发动机采用三道活塞环，第一和第二环为气环，第三环为油环。第一道活塞环为桶形扭曲环，材料为球墨铸铁，表面镀铬。桶形环与缸筒为圆弧接触，对活塞摆动适应性好，并容易形成楔

8、形润滑油膜。第二道活塞环为鼻形环，材料为铸铁，鼻形环可防止泵油现象，活塞向上运动时润滑效果好。第三道是油环，是钢带组成环，重量轻，比压高，刮油能力强。三、 连杆组的设计连杆的设计连杆的设计1、工作情况、工作情况 连杆小头与活塞连杆小头与活塞销相连接，与活塞销相连接，与活塞一起做往复运动，一起做往复运动，连杆大头与曲柄销连杆大头与曲柄销相连和曲轴一起做相连和曲轴一起做旋转运动。因此，旋转运动。因此，连杆体除有上下运连杆体除有上下运动外，还左右摆动，动外，还左右摆动，做复杂的平面运动。做复杂的平面运动。连的设计连的设计2、设计要求 连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，因此，在设计时应

9、首先保证连杆具有在足够的疲劳强度和结构钢度。必须选用高强度的材料；合理的结构形状和尺寸。3、材料的选择 为了保证连杆在结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度，采用精选含碳量的优质中碳结构钢45模锻，表面喷丸强化处理，提高强度。 四、 曲轴组的设计01020304 曲轴组的设计曲轴实物曲轴实物曲轴的曲轴的要求要求结构和材料结构和材料曲轴的尺寸和结构曲轴的尺寸和结构曲轴的疲劳强度校核曲轴的疲劳强度校核输入副标题图文混排使用技巧Please enter your text here enter your text here.曲轴实物曲轴实物曲轴的曲轴的要求要求设计曲轴时，要使它具有足够的疲劳强度，尽量减

10、小应力集中现象，克服薄弱环节，保证曲轴可靠工作。设计曲轴时，应保证它有尽可能高的弯曲刚度和扭转刚度。设计曲轴时，要使其各摩擦表面耐磨，各轴颈应具有足够的承压面积同时给予尽可能好的工作条件。曲轴的结构曲轴的结构 为了提高曲轴的弯曲刚度和强度，采用全支撑半平衡结构，即四个曲拐，每个曲拐的两端都有一个主轴颈，如图所示：曲轴的材料曲轴的材料作为曲轴的材料，除了应具有优良的机械性能以外，还要求高度的耐磨性、耐疲劳性和冲击韧性。同时也要使曲轴的加工容易和造价低廉。以铸代锻，以铁代钢。高强度球墨铸铁的出现为铸造曲轴的广泛采用提供了前提。球墨铸铁曲轴的好处是可以铸成复杂的合理的结构形状，使其应力分布均匀，金属

11、材料更有效地利用，加上球铁材料对断面缺口的敏感性小，使得球铁曲轴的实际弯曲疲劳强度与正火中碳钢相近。所以多使用球墨铸铁曲轴。曲轴的疲劳强度校核曲轴的疲劳强度校核 由于曲轴工作时承受交变载荷，它的破坏往往由于曲轴工作时承受交变载荷，它的破坏往往都由疲劳产生，因此，需要进行疲劳验算。由于都由疲劳产生，因此，需要进行疲劳验算。由于实际的曲轴是一个多支承的静不定系统，理论上实际的曲轴是一个多支承的静不定系统，理论上应按照连续梁的概念来求解支承弯矩和支反力，应按照连续梁的概念来求解支承弯矩和支反力，因为它考虑了支承的弹性安装不同心度以及支座因为它考虑了支承的弹性安装不同心度以及支座弯矩等因素对曲轴应力的影响。弯矩等因素对曲轴应力的影响。在这里就不多说在这里就不多说啦。啦。结论结论在完成整个设计过程后，总结了以下结论：1.以传统运动学和