曲轴连杆

第三节 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构的组成：曲轴、连杆、十字头组件 （十字头机）。 曲柄连杆机构的主要作用：运动转换，输出动力。 一、十字头组件 1．作用及工作条件 十字头组件的作用： 连接活塞和连杆组件 把活塞的气体力和惯性力传给连杆 承受侧推力并给活塞在气缸中的运动导向 十字头组件的组成：十字头本体，十字头滑块和十 字头轴承。如图 2-26所示。 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-2 十字头组件的工作条件：承受气体压力和侧推力的 作用。不易形成良好的润滑 2．十字头的构造 十字头的类型：单滑块结构、圆筒形滑块结构 和双滑块结构 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-3 十字头与活塞杆的连接方式： 活塞杆穿过十字头上的孔用螺帽固定 活塞杆下部凸缘和螺栓与十字头连接 图 2-27 3．十字头轴承工作分析和提高可靠性措施 十字头轴承的工作特点： 　(1)轴承的比压大 　(2)难以形成足够的润滑油膜 　(3)单向受力 　(4)受力不均 图 2-28 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-4 提高十字头轴承可靠性的措施： (1) 降低轴承比压 加大轴颈直径、采用全支承式轴 承 (2) 使轴承负荷分布均匀 采用弹性结构、刚性结 构、反变形法和增大承压面的贴合面积 (3) 保证良好的润滑和冷却 保证油压，合理开设油 槽，使轴承有合适的间隙。 (4) 采用薄壁轴瓦 (5) 提高十字头销颈表面光滑程度 二、连杆 1　连杆的工作条件和要求 连杆的作用： 连接活塞或十字头与曲轴 将作用在活塞上力传给曲轴 将活塞的往复运动变成曲轴的回转运动。 连杆的工作条件：运动复杂、受力复杂、连杆轴承 的摩擦和磨损。 连杆的运动： z 连杆的小端随活塞作往复运动， z 大端随曲柄销作回转运动。 z 连杆杆身绕着活塞销或十字头销摆动 连杆的受力： „ 承受周期性变化的气体力（气体力在燃烧 时具有冲击性） „ 活塞、连杆惯性力。 „ 二冲程柴油机连杆始终是受压的 „ 四冲程柴油机连杆拉压交变 对连杆的要求： z 连杆应耐疲劳、抗冲击，具有足够的强度 和刚度。 z 连杆长度应尽量短，以降低发动机的高度 和总重量 z 要求连杆轴承工作可靠、寿命长 z 重量轻，加工容易，拆装维修方便 连杆材料： 十字头机：中碳钢 筒形机：优质碳钢或合金钢　 2．十字头式柴油机连杆的构造 十字头式柴油机连杆组成： 小端、杆身和大端 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-5 连杆小端：分岔式连杆小端、全支撑式连杆小端 图 2-28 连杆大端： z 车用大端：杆身与大端轴承座不分开的结构 z 船用大端：连杆杆身与连杆大端轴承座剖分式 的大端结构 3．筒形活塞式柴油机连杆 连杆杆身：圆柱形截面 工字形截面 连杆杆身中常钻有油孔 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-6 工字形截面（图 2-30） 连杆小端：小端孔内压入锡青铜衬套或浇有轴承 合金的衬套 连杆大端：剖分式结构，用螺栓连接起来。 满足拆装条件：平切口、斜切口和阶 梯切口以及船用大端 结构 V 型柴油机：近年来生产的新机型几乎全部采用 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-7 并列连杆。 4．连杆螺栓 连杆螺栓是连接连杆大端与轴承座的至关重要的连 接螺栓。 连杆螺栓的受力： 二冲程柴油机的连杆螺栓：预紧力 四冲程柴油机的连杆螺栓：预紧力，惯性力的拉伸， 大端变形产生的附加弯矩 材料：选用韧性好，强度高的优质碳钢或合金钢 结构：耐疲劳的柔性结构(增加螺栓长度，减小螺栓 杆部直径以增加螺栓柔度)； 精细加工螺栓螺纹； 断面变化处及螺纹处采用大圆角过渡； 保证螺栓头与螺母支承平面与螺纹中心线垂直。 连杆螺栓的类型：用螺帽连接与不用螺帽连接两类。 连杆螺栓的安装：必须严格按照 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 规定（安装 预紧力的大小、预紧 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 、预紧次序等） 三、曲轴 1．曲轴的工作条件和要求 1) 曲轴的作用 (1) 把活塞的往复运动通过连杆变成回转运动； (2) 汇集各缸动力向外输出并带动附属设备 2) 曲轴的工作条件 (1) 受力复杂 (2) 应力集中严重 (3) 附加应力很大 (4) 轴颈遭受磨损 3)对曲轴的要求及材料 对曲轴的要求： z 疲劳强度高，工作安全可靠； z 有足够的刚性，工作时变形小，使轴承负荷均 匀； z 有足够的轴颈承压面积，以保证较低的轴承比 压； z 曲轴的轴颈要有良好的耐磨性能，并允许多次 车削修复； 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-8 z 曲柄布置要兼顾动力输出均匀、轴承负荷低、 平衡性好、扭转振动小、有利于增压系统布置 等各个方面。 曲轴的常用材料：优质碳钢、合金钢和球墨铸铁 2．曲轴的结构 1)曲轴的类型 (1) 整体式曲轴 (2) 组合式曲轴 (3) 分段式曲轴 2）曲轴的构造 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-9 曲轴的组成：单位曲柄、自由端、飞轮端和平衡 块 单位曲柄：主轴颈、曲柄销和曲柄臂 平衡重 过渡圆角 润滑油道 3)曲柄的排列 　曲柄排列顺序：由自由端排起（我国和大部分国 家），由动力端排起（少数国家） 　曲柄的排列的原则： (1) 动力输出要均匀 (2) 要避免相邻的两个缸连续发火：插入式发火 (3) 要使柴油机有良好的平衡性 (4) 要注意发火顺序对轴系扭转振动的影响。 (5) 在脉冲增压柴油机应防止排气互相干扰。 4)典型曲轴介绍 （1）S-MC-Ｃ型柴油机曲轴（图２-33） （2）Wärtsilä 46型柴油机的曲轴（图 2-34） 四、曲柄连杆机构的故障及管理 1 十字头滑块和导板 2 连杆 3．曲轴的疲劳损坏 疲劳损坏：是机件在交变负荷作用下产生裂纹并逐 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-10 渐扩展，随着裂纹的逐渐发展，截面逐 渐减小，最后因截面尺寸不足而发生突 然断裂。 （图 2-36） 疲劳损坏的形式：弯曲疲劳损坏和扭转疲劳损坏。 疲劳损坏的断面：初始裂纹区、渐断纹理区和突断 区 (1) 弯曲疲劳损坏 初始裂纹源：曲柄销圆角或主轴颈圆角处 发展方向：曲柄臂 断面形式：与轴线垂直的，裂纹线为波浪线。 产生原因：由于轴颈不均匀磨损所造成的主轴承 不同轴度而引起的 发生时间：长期使用的柴油机 (2) 扭转疲劳损坏 初始裂纹源：油孔、过渡圆角处 发展方向：与轴线成 45°角的方向，向轴颈发 第二章 柴油机的结构及主要部件 2-3-11 展 断面形式：轴线成 45°，裂纹线近似为螺旋线 产生原因：交变的扭转应力及曲轴的扭转振动产 生的附加扭转应力 发生时间：柴油机使用初期 4．十字头销颈和曲轴轴颈 5．在曲柄连杆机构的管理中应注意以下几点： 　(1)轴承换新后要经过 2h磨合 　(2)要定期进行曲轴箱检查。检查 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 主要有： 　 间隙大小，各种螺栓的固紧情况　油流情况， 油变质情况、各部件外观 (3)柴油机运行中要注意触摸曲轴箱的温度情况和倾 听运转声音