第三章机体组及曲柄连杆机构-ppt课件

1、3.2 活塞组活塞组作用：作用：活塞活塞-发动机中任务条最严酷的发动机中任务条最严酷的零件零件任务条件：任务条件： 高温高温 高压高压 高速高速 化学腐蚀化学腐蚀 活塞顶部活塞顶部 + + 缸盖缸盖 + + 缸壁缸壁 接受气体压力。接受气体压力。熄灭室熄灭室 要求：1 足够强度和刚度，合理的外形和壁厚。合理的活塞裙部外形。质量尽能够小。受热面小，散热好。资料：热膨胀系数小，导热性好，比重小，减摩性能和热强度高。资料：铝合金；添加共晶硅。 共晶硅铝合金 制造工艺：金属型铸造、锻造和液态模锻构造：构造：活塞活塞I I 顶部外形：顶部外形：活塞头部作用： 1、安装活塞环、与活塞环一同密封气缸;2、防

2、止可燃混合气漏到曲轴箱内;3、将顶部吸收的热量经过活塞环传给气缸壁活塞头部位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。环槽护圈：环槽护圈：耐热、耐磨耐热、耐磨裙部外表的维护裙部外表的维护1镀锡或镀锌镀锡或镀锌油膜破坏时，起光滑作用；又可加速磨协作用。油膜破坏时，起光滑作用；又可加速磨协作用。2涂石墨涂石墨(柴油机柴油机易脆断可加速磨合，自光滑。易脆断可加速磨合，自光滑。3外表粗糙化外表粗糙化有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油光滑。光滑。活塞裙部：活塞裙部： 头部以下部位头部以下部位为防止敲缸、抱死，保证正常任务，裙部构为防止敲缸、抱死，保证正常任务，裙

3、部构造常采用的措施造常采用的措施活塞裙部构造特点活塞裙部构造特点活塞裙部构造 恒范钢片恒范钢片有些汽油机活塞在裙部开槽有些汽油机活塞在裙部开槽使裙部具有一定弹性，减少冷态时配使裙部具有一定弹性，减少冷态时配合间隙，热态时有一定退让性，不至合间隙，热态时有一定退让性，不至于发生拉缸或卡死于发生拉缸或卡死开开槽槽目目的的注：注：a) a) 槽底槽底部外形：圆孔部外形：圆孔 b) b) 柴油柴油机普通不采用机普通不采用开槽方法开槽方法构造：构造：具有切口的弹性具有切口的弹性环，自在形状环，自在形状时，环外径大时，环外径大于缸径于缸径 活塞环活塞环 气环普通气环普通 2 道道资料：多采用合金铸铁制造资

4、料：多采用合金铸铁制造第一道第一道 气环任务条件最恶劣，要求耐热气环任务条件最恶劣，要求耐热耐磨，高强度和冲击韧性。耐磨，高强度和冲击韧性。第一道环镀铬或喷钼处置，第一道环镀铬或喷钼处置， 其他镀锡其他镀锡 气环气环 在燃气作用下，在燃气作用下，环下外表构成环下外表构成第二密封面第二密封面在本身弹力作在本身弹力作用下，环外圆用下，环外圆面紧贴气缸壁，面紧贴气缸壁，构成第一密封构成第一密封面面密封机理密封机理密封的效果与气环数目有关密封的效果与气环数目有关 气环开口外形气环开口外形 直角口直角口( (直切口直切口) ) 斜口斜口( (斜切口斜切口) ) 搭切口搭切口( (阶梯形阶梯形) )带防转

5、销钉带防转销钉槽槽( (封锁切口封锁切口) )安装时，各环切口位置均匀错开，并安装时，各环切口位置均匀错开，并避开小孔和侧压力最大方向。避开小孔和侧压力最大方向。迷宫式迷宫式密封密封过大，密封不良，漏气；过大，密封不良，漏气；过小，热膨胀后会卡死。过小，热膨胀后会卡死。开口间隙大小有严厉规定。开口间隙大小有严厉规定。-与缸径大小有关；与缸径大小有关；普通普通 = 0.20.8 mm。气环开口间隙大小：影响密封气环开口间隙大小：影响密封气环泵油作用气环泵油作用: :气环断面类型气环断面类型矩形环矩形环平面环平面环锥形环锥形环 扭曲环扭曲环 梯形环梯形环桶面环桶面环 圆弧线接触圆弧线接触 面接触面

6、接触点接触点接触 线接触线接触面接触面接触外形简单外形简单加工容易加工容易上行布油上行布油下行刮油下行刮油加工困难加工困难装入气缸后能扭装入气缸后能扭曲变形；曲变形；有锥形环优点有锥形环优点抗结胶抗结胶性好性好加工困加工困难难凸圆弧加工困难凸圆弧加工困难对气缸壁外表顺应性对气缸壁外表顺应性好；好；密封性好；密封性好；磨合性好。磨合性好。光滑良好；光滑良好；应用应用广泛广泛开槽环顶岸环（见72）无泵油泵油无泵油泵油无泵油泵油主要用于柴油机主要用于柴油机的第一道环的第一道环留意安装留意安装反扭曲环反扭曲环 不宜作第一道环。不宜作第一道环。留意安装方向。留意安装方向。矩形环矩形环平面环平面环锥形环锥

7、形环扭曲环扭曲环 梯形环梯形环 桶面环桶面环 泵油泵油泵油泵油扭曲环断面改动原理扭曲环断面改动原理(自学自学外圆柱面外圆柱面环形环形槽，中间加工有孔，槽，中间加工有孔，作回油用。作回油用。运用广泛运用广泛 制造本钱高，制造本钱高，用于高速发动机用于高速发动机组合油环组合油环普通油环普通油环钢制钢制刮片刮片轴向衬环轴向衬环 防窜油防窜油 径向衬环径向衬环有效刮油有效刮油 油环自学油环自学类型类型:槽孔式；槽孔式； 槽孔撑簧式；槽孔撑簧式； 钢带组合式钢带组合式优：接触比压高，刮油作用强刮片薄优：接触比压高，刮油作用强刮片薄 对气缸顺应性好刮片独立存在对气缸顺应性好刮片独立存在 质量轻，加工工艺好

8、质量轻，加工工艺好 回油通路长回油通路长缺：制造本钱高刮片外外表需镀铬缺：制造本钱高刮片外外表需镀铬 装配费事。装配费事。钢带组合式油环钢带组合式油环4 4 任务条件任务条件圆柱形圆柱形组合形组合形两端截锥形两端截锥形资料资料低碳钢或低碳合低碳钢或低碳合金钢金钢活塞与活塞销活塞与活塞销衔接方式衔接方式活塞销活塞销半浮式半浮式全浮式全浮式3.3 3.3 连杆组连杆组1 1 作用：作用：2 2 要求：要求：连杆构造连杆构造连杆组连杆组 资料资料 连杆体和连杆盖：连杆体和连杆盖： 优质中碳钢或中碳合金钢优质中碳钢或中碳合金钢 连杆螺栓：连杆螺栓： 优质合金钢优质合金钢连杆大头的剖分面方式与定位方法连

9、杆大头的剖分面方式与定位方法方式：用连杆螺栓上精加工的圆柱部分与螺栓孔中精加方式：用连杆螺栓上精加工的圆柱部分与螺栓孔中精加工的圆孔部分来定位工的圆孔部分来定位a.平切口定位方法平切口定位方法b.斜切口定位方法斜切口定位方法V型内燃机连杆型内燃机连杆 三种方式三种方式3.4 3.4 曲轴飞轮组曲轴飞轮组 曲轴曲轴 功用功用驱动内燃机各辅助系统任务驱动内燃机各辅助系统任务对外输出动力对外输出动力控制各缸任务顺序控制各缸任务顺序 资料资料球墨铸铁铸造球墨铸铁铸造中碳钢中碳钢/ /合金钢锻造合金钢锻造外表精加工和热处置外表精加工和热处置曲轴构造曲轴构造 曲轴后端曲轴后端( (功率输出端功率输出端)

10、)曲轴前端曲轴前端自在端自在端单元曲拐单元曲拐单元曲拐：单元曲拐： 一个曲柄销一个曲柄销 两个曲柄臂两个曲柄臂 两个主轴两个主轴径径曲轴类型曲轴类型按各组成部分衔接情况按各组成部分衔接情况整体式整体式组合式组合式按曲轴主轴颈数分按曲轴主轴颈数分非全支承非全支承全支承全支承 直列式直列式: : 主轴颈数主轴颈数 = = 气缸数气缸数+1+1；曲拐数；曲拐数= =缸数缸数 V V型型: : 主轴颈数主轴颈数 = 1 + = 1 + 气缸数气缸数/2/2；曲拐数；曲拐数= =气缸数气缸数/2 /2 全支承曲轴全支承曲轴非全支承曲轴非全支承曲轴曲轴光滑曲轴光滑 采用压力光采用压力光滑滑离心净油腔离心净

11、油腔油油管管桶形空腔桶形空腔卸卸载载槽槽曲轴轴向定位? ? 后端后端中间中间前端前端曲轴主轴承曲轴主轴承滑动轴承滑动轴承曲轴止推轴承曲轴止推轴承注：主轴承座孔注：主轴承座孔 配对加工，配对加工， 不得互换，不得互换， 不得变卦方不得变卦方向。向。曲轴轴向定位安装方式曲轴轴向定位安装方式曲轴轴向定位安装方式曲轴轴向定位安装方式翻边轴瓦翻边轴瓦半半圆圆形形止止推推片片止推垫圈止推垫圈止止推推面面0.06-0.25mm曲拐的布置曲拐的布置(曲轴的外形和曲拐相对位置曲轴的外形和曲拐相对位置)1) 任务循环内，任务循环内，曲拐布置原那么曲拐布置原那么尽量做到均匀发尽量做到均匀发火火2整机平衡，减小轴系振

12、动整机平衡，减小轴系振动取决于气缸数、气缸陈列和发动机的发火顺序取决于气缸数、气缸陈列和发动机的发火顺序曲轴转角曲轴转角12340180。做功做功压缩压缩排气排气进气进气180360 。排气排气做功做功进气进气压缩压缩360540 。进气进气排气排气压缩压缩做功做功540720 。压缩压缩进气进气做功做功排气排气发火顺序发火顺序 1 2 4 3发火顺序发火顺序 1 2 4 3曲轴转角曲轴转角12340180。180360 。360540 。540720 。排气排气进气进气紧缩紧缩紧缩紧缩排气排气进气进气排气排气进气进气紧缩紧缩进气进气紧缩紧缩排气排气曲拐图曲拐图曲轴前端密封甩油盘和橡胶油封甩油

13、盘和橡胶油封滑动轴承止推片曲轴后端密封挡油盘挡油盘2及回油盘及回油盘3挡油盘挡油盘及密封填及密封填料料4挡油凸缘挡油凸缘6及及回油螺纹回油螺纹7及及密封填料密封填料自紧式橡自紧式橡胶油封胶油封8卸压槽卸压槽10等等曲轴改动减振器及平衡机构自学曲轴是一种改动弹性系统，其本身具有一定的自振频率。曲轴的改动振动: 在发动机任务过程中，经连杆传给连杆轴颈的作用力的大小和方向都是周期性变化的，所以曲轴各个曲拐的旋转速度也是忽快忽慢呈周期性变化。安装在曲轴后端的飞轮转动惯量最大，可以以为是匀速旋转，由此呵斥曲轴各曲拐的转动相比飞轮时快时慢的景象。改动振动后果：当振动剧烈时甚至会扭断曲轴。橡胶改动减振器橡胶改动减振器 硅油改动减振器硅油改动减振器 改动减振器的功用： 吸收曲轴改动振动的能量，消减改动振动，防止发生剧烈的共振及其引起的严重恶果。 加装改动减振器必要性： 对于曲轴刚度小、旋转质量大、缸数多及转速高的发动机，由于自振频率低，强迫振动频率高，容易到达临界转速而发生剧烈的共振。