曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析（頁(yè)）

《曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析（頁(yè)）》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、4曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析4.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成3圖4-1活塞組合1-活塞2—活塞銷3—擋圈4一氣環(huán)5-油壞摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、大小頭軸承、曲軸等組成。4.1.1活塞組合活塞組合由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、活塞銷擋圈等組成，見(jiàn)圖4-1o它的功能是：1）承受氣缸中可燃混合氣燃燒產(chǎn)生的壓力，并將作用力通過(guò)活塞銷傳給連桿，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。2）活塞頂部與氣缸蓋組成燃燒室。3）通過(guò)安裝在其上的活塞環(huán)，保證氣缸的密封性。4.1.1.1四行程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞四行程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的頂面呈平面形

2、，且對(duì)應(yīng)于進(jìn)、排氣門(mén)Z處加工有凹坑，以避免在運(yùn)動(dòng)中與進(jìn)、排氣門(mén)相干涉，在頂面有“IN”標(biāo)記表示進(jìn)氣側(cè)，保證活塞安裝時(shí)的方向。在活塞槽部通常設(shè)有兩道氣壞、一道油環(huán)。在油環(huán)槽周圍，設(shè)置有許多回油小孔，安裝油環(huán)后，能刮去缸壁上多余的潤(rùn)滑油（見(jiàn)圖4?2）。有些184-2四行程汽油機(jī)的活塞1一氣門(mén)坑2—回油孔3-裙部缺口活塞在油環(huán)槽下再加工一個(gè)較淺的環(huán)形槽，其上也加工回汕小孔。四行程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞所有壞槽上都無(wú)需有定位銷孔，原因是四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸上無(wú)氣口，活塞環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。為適應(yīng)活塞在高溫、高壓、

3、高速條件下工作，活塞通常多采用質(zhì)量輕、導(dǎo)熱性好的高鋁合金來(lái)制造。有些活塞表面還進(jìn)行鍍錫處理，以提高其磨合性。4.1.1.2活塞環(huán)四行程活塞裙部較短，并無(wú)需做有缺口,因四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣道沒(méi)有氣缸蓋上。但有時(shí)為避免與曲軸相撞，并為增加裙部彈性及減小活塞質(zhì)量，在受力不大的沿銷孔方向兩側(cè)，從底部各開(kāi)一個(gè)淺而長(zhǎng)的圓弧形缺口?；钊h(huán)的功能是：1）密封氣缸與活塞間的間隙，防止漏氣。2）刮去氣缸壁上多余的機(jī)油。3）把活塞的熱量傳遞給氣缸體散發(fā)?；钊h(huán)應(yīng)具有良好的密封性，在高溫、高壓、和高速的工況下，具有良好

4、的彈度、彈性和耐磨性；此外，并應(yīng)有良好的磨合性與加工性。為適應(yīng)這些耍求，活塞環(huán)的材料多選用合金鑄鐵?；钊麎牡淖杂蔂顟B(tài)是非圓形的，且具有切口，以適應(yīng)裝入氣缸后恰好成為圓形，與氣缸貼合。切口的形式如圖4?3所示，其中直切口比搭接口的密封性差，但工藝性好；斜切口介于兩者之間。活塞環(huán)按其用途不同，可分為氣環(huán)和油環(huán)兩類。（1）氣環(huán)氣環(huán)的主要功能是密封活塞與氣缸之間的間隙，防止燃?xì)饴┤肭S箱，同時(shí)，氣壞將活塞頭部的大部分熱量傳遞給氣缸壁，幫助活塞散熱。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣環(huán)斷面有梯形環(huán)和矩形環(huán)兩種。3PW圖4-3

5、活塞環(huán)的切口形式（a）直切口（b）搭切口（c）斜切口（d）半圓切口圖4-4油環(huán)的刮油惜形1一活塞2—活塞環(huán)3-回油孔fi梯形壞的優(yōu)點(diǎn)是：不易膠結(jié)和卡死，并有較好密封效果。缺點(diǎn)是：內(nèi)錐而的加工比較困難。一般在溫度較高，潤(rùn)滑油容易形成積炭或膠狀物時(shí),第一環(huán)槽裝用梯形環(huán)。矩形環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是：工藝性和傳熱性都較好。但其磨合性及對(duì)氣缸的適應(yīng)性較差，抗積炭、抗膠結(jié)的能力也較差，不宜用作第一道環(huán)。（2）油環(huán)油壞的主要功能是刮去氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油，使氣缸壁上形成一層均勻的油膜，它主要用在四行程發(fā)動(dòng)機(jī)上。油環(huán)可分為普

6、通油環(huán)和組合油環(huán)兩類。21）普通汕環(huán)：它的外圓柱面中間，加工一個(gè)壞槽，使得油壞和氣缸的接觸而積減小，從而增大接觸比壓，加強(qiáng)刮油能力和密封性。環(huán)沿圓周加工有許多回油槽和回油孔，以便使汕環(huán)從氣缸壁上刮下的潤(rùn)滑汕流入活塞上的冋油孔而進(jìn)入曲軸箱，見(jiàn)圖4?4。2）組合油環(huán)：由兩個(gè)刮片和一個(gè)彈簧脹圈組成，彈簧脹圈在兩個(gè)刮片中間。兩個(gè)刮片由薄鋼帶制成，能分別動(dòng)作，對(duì)氣缸有較好的適應(yīng)性。組合汕環(huán)的刮汕能力較強(qiáng)，但制造較困難。4.1.1.3活塞銷活塞銷的功能是連接活塞和連桿，將活塞承受的力傳遞給連桿。活塞銷通常制成

7、空心圓柱狀，一般摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用浮動(dòng)式配合，即在工作狀況下活塞銷能口由緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，以使磨損均勻?；钊N在潤(rùn)滑不良的工作條件下，承受很犬的沖擊載荷，所以活塞銷應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，表面有較高的便度，中心有良好的韌性。大多數(shù)活塞銷都采用銀銘合金鋼來(lái)制造。4.1.2連桿連桿的功能是將活塞承受的力傳給曲軸，并將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。它是活塞和曲軸之間重要的連接零件。連桿的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，和活塞銷連接的部分叫連桿小頭，和曲柄銷連接的部分叫連桿大頭，屮間是連桿桿身。在整體式曲軸的發(fā)動(dòng)機(jī)上，連桿大

8、頭呈有帶連桿蓋的結(jié)構(gòu)，該蓋用螺栓連接在桿身上，連桿桿身的橫截面為“I”型，其抗彎能力較強(qiáng)。這種結(jié)構(gòu)與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿結(jié)構(gòu)相近。由于連桿作平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)，桿身受拉力和壓力及彎矩的影響，大小軸承工作表而承受很大的比壓，易于磨損。因此，連桿要有足夠的剛度和強(qiáng)度，連桿質(zhì)量應(yīng)盡可能輕，以減少慣性力。連桿的大小頭要具有一定的剛度，不致過(guò)分變形而影響軸承的工作。由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，連桿隨同活塞一起作高速運(yùn)動(dòng)，承受著交變應(yīng)力，因此，耍求連桿有較高的抗疲勞強(qiáng)度和耐磨性能。連桿大都是用低碳合金鋼模鍛而成。