曲柄连杆机构第四节孙潇鹏课件

主讲人：孙潇鹏曲柄连杆机构第四节第四节曲轴飞轮组一、曲轴（一）功用承受连杆传来的气体压力；转变为扭矩对外输出；驱动配气机构及其它附属装置。一、曲轴（二）工作条件（三）性能要求（四）材料离心力、气体压力、往复惯性力；产生弯矩、转矩，形成弯曲、扭曲变形。刚度、强度足够；耐磨、平衡、润滑。优质中碳钢或中碳合金钢。高频淬火、氮化、精磨。稀土球墨铸铁。一、曲轴（五）形式整体式、组合式（隧道式气缸体）曲柄前端轴连杆轴颈曲轴轴颈后端轴平衡重曲拐一、曲轴（六）构造曲轴由前端轴（自由端）、曲拐（若干）、后端轴（功率输出端）组成。曲拐：由一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈构成。曲柄前端轴连杆轴颈曲轴轴颈后端轴平衡重曲拐一、曲轴（1）组成连杆轴颈两端的曲柄主轴颈（2）数目直列机气缸数V形机气缸数/2（3）主轴颈和连杆轴颈1）主轴颈是曲轴的支承部分；2）连杆轴颈与连杆大头相连；常为空心，以减小质量和离心力，并作为润滑油道。一、曲轴3）按主轴颈数目分类每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。主轴颈数=气缸数+1（直列机）主轴颈数=气缸数/2+1（V形机）①全支承曲轴特点刚度好负荷小长度增加应用稀土球墨铸铁曲轴柴油机大负荷汽油机实例桑塔纳奥迪宝来等一、曲轴3）按主轴颈数目分类主轴颈数等于或少于连杆轴颈数。主轴颈数<气缸数+1（直列机）主轴颈数<气缸数/2+1（V形机）②非全支承曲轴特点长度短结构及制造工艺简单刚度差应用中小负荷汽油机一、曲轴一、曲轴3）按主轴颈数目分类③比较全支承曲轴非全支承曲轴优点提高曲轴的刚度和弯曲强度，减轻主轴承的载荷缺点曲轴的加工表面增多，主轴承数增多，使机体加长应用柴油机一般多采用此种支撑方式优点缩短了曲轴的长度，使发动机总体长度有所减小缺点主轴承载荷较大应用承受载荷较小的汽油机可以采用此种方式一、曲轴4）曲轴油道当曲柄销上的油孔与连杆大头上的油孔对准时，润滑油可从中喷出，对配气机构和气缸壁进行飞溅润滑。在曲柄销和轴承(瓦)上的径向油孔内，有时插入一吸油管(图2-36)，管口位于油腔中心。曲轴旋转时，润滑油中的机械杂质因离心作用而甩向油腔壁油腔中心的清洁机油就经吸油管流到曲柄销工作表面曲轴油道1-主轴颈；2-曲轴；3-连杆轴颈；4-圆角；5-积污腔；6-油管；7-开口销；

8-螺塞；9-油道；10-挡油盘；11-回油螺纹一、曲轴（4）曲柄和平衡重用来连接主轴颈和连杆轴颈的。曲柄作用产生的离心力产生的惯性力力矩布置常与曲柄方向相反，平衡转矩。实例整体式运转平稳减小负荷装配式平衡试验一、曲轴（5）曲拐的布置各缸作功间隔角尽量相等，以使发动机运转平稳。对直列多缸四冲程发动机，作功间隔角为720°/缸数。连续作功的两缸相隔尽量远，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行；以减少主轴承连续载荷和避免相邻两缸进气门同时开启的抢气现象。V型发动机左右两气缸尽量交替作功。曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。1）布置原则一、曲轴（5）曲拐的布置①直列四冲程四缸发动机2）常用曲拐布置曲拐对称布置于同一平面内。相邻作功气缸的曲拐夹角为720°

/4=180°

发动机工作顺序有1—3—4—21—2—4—3一、曲轴1.42.3一、曲轴四冲程四缸发动机（点火顺序）(点火顺序：各缸完成同名行程的次序。)曲轴转角第一缸第三缸第四缸第二缸0~180作功压缩进气排气180~360排气作功压缩进气360~540进气排气作功压缩540~720压缩进气排气作功1—3—4—2一、曲轴（5）曲拐的布置②直列四冲程六缸发动机2）常用曲拐布置曲拐对称布置于三个平面内。相邻作功气缸的曲拐夹角为720°/6=120°1—5—3—6—2—41—4—2—6—3—5发动机工作顺序有六缸发动机曲拐布置图一、曲轴一、曲轴2.前端轴与后端轴用来安装正时齿轮、皮带轮及起动爪、止推装置、甩油盘、油封等；前端轴有凸缘盘（盘式：EQ6100；柱式：CA6102)，用来安装飞轮；回油螺纹、轴向定位等。后端轴一、曲轴（1）前后端的密封曲轴前后端都伸出曲轴箱，为了防止润滑油沿轴颈流出，在曲轴前后都设有防漏装置。常用的防漏装置有挡油盘、填料油封、自紧油封、回油螺纹等。防漏装置（1）前后端的密封一般发动机都采用复合式防漏结构，由甩油盘与其他一至二种防漏装置组成甩油盘随曲轴旋转，当被齿轮挤出和甩出的润滑油落到甩油盘上面时，因离心力的作用，润滑油被甩到齿轮盖室的壁面上，沿壁面流回油底壳中，即使有少量润滑油落到甩油盘前面的曲轴轴段上，也被压配在齿轮室盖上的油封6挡住，从甩油盘与油封的装配间隙中落到齿轮盖室下面，流回油底壳。曲轴后端通常加工出回油螺纹或其他封油装置，回油螺纹一般是矩形或梯形．为右旋螺纹。曲轴的前端一、曲轴（2）曲轴的轴向定位在某一道主轴承的两侧装止推片。止推片由低碳钢背和减磨层组成。安装注意：止推片有减磨层的一面朝向转动件。当曲轴向前窜动时，后止推片承受轴向推力；向后窜动时，前止推片承受轴向推力。曲轴的轴向间隙的调整：更换止推片的厚度。一、曲轴3、曲轴轴承(瓦)按承载方向分：径向轴承、轴向(推力)轴承。径向轴承(剖分式的滑动轴承)：支承曲轴。（轴承底座是在气缸体的曲轴箱部分直接加工出来，再由轴承盖、螺栓共同将滑动轴承进行径向定位、紧固。）推力轴承：承受离合器传来的轴向力，限制曲轴的轴向窜动，保证正确位置。（曲轴受热膨胀时，应能自由伸缩，只能有一处设置轴向定位装置。）翻边轴承：将径向轴承与推力轴承合二为一。一、曲轴二、曲轴扭转减振器（一）扭转振动自由扭转振动强迫扭转振动功率损失、曲轴扭转变形甚至扭断、正时齿轮产生冲击噪声等临界转速：发生共振时的转速二、曲轴扭转减振器（二）扭转减振器功用形式橡胶摩擦式：天津夏利上海桑塔纳、一汽奥迪100型吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动。干摩擦式粘液式/硅油式：结构紧凑，减振效能较高。二、曲轴扭转减振器橡胶摩擦式当曲轴发生扭转振动时，减振器圆盘3就同频率振动，而惯性盘(相当于小飞轮)瞬时角速度均匀，所以二者之间产生角振动，共同的作用使橡胶垫的橡胶层发生内摩擦，从而消耗扭转振动的能量，减小振幅，达到减振的效果。减振器圆盘皮带轮毂曲轴前端皮带盘惯性盘橡胶垫当曲轴发生扭转振动时，力图保持等速转动的惯性盘便与橡胶层发生了内摩擦，从而消耗了扭转振动的能量，消减了扭振。二、曲轴扭转减振器橡胶摩擦式曲轴旋转时，内圈通过弹性橡胶层带动外圈一起转动。当曲轴发生扭转时．外圈因惯量大角速度均匀，于是橡胶层产生很大的交变剪切变形，消耗了扭转能量，减少了扭振。三、飞轮（一）功用将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，使发动机运转平稳。1、贮存能量三、飞轮（一）功用2、利用飞轮上的齿圈起动时传力。3、将动力传给离合器。4、克服短暂的超负荷。三、飞轮（二）构造飞轮为一