第三章曲柄连杆机构.ppt
2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,1,第三章 曲柄连杆机构,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,2,曲柄连杆机构的功用,热能,机械能,燃气压力,转 矩,连杆,活塞,曲轴,将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再转变为曲轴旋转运动而对外输出动力,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,3,曲柄连杆机构能量转换,热能 转变为机械能 向工作机构 输出 机械能,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,4,曲柄连杆机构工作过程,将活塞顶上的燃气 压力 转变为曲轴 转矩,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,5,曲柄连杆机构的组成,1、机体组 气缸体 曲轴箱 气缸套 气缸盖 气缸垫 油底壳等,2、活塞连杆组 活塞 活塞环 活塞销 连杆等,3、曲轴飞轮组 曲轴 飞轮等,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,6,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,7,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,8,机体组:气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖和气缸垫-不动件,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,9,1.机体组的功用 机体组是发动机的支架 是各机构与系统的装配机体 气缸盖密封气缸、形成燃烧室 机体与气缸盖内水套冷却系统 机体与气缸盖内油道润滑系统,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,10,(1)应具有足够的强度和刚度、耐磨损和耐腐蚀、适当冷却(以免损坏和变形)发动机中最大的零件 承受拉、压、弯、扭等机械负荷 承受高温燃气很大的热负荷 发动机大部分零件安装在机体上(2)力求结构紧凑、质量轻 尽量减小整机的重量(发动机最大的零件)加强肋(减小质量、保证刚度与强度)(3)机体材料 一般高强度灰铸铁、铝合金 合金铸铁,机体工作条件、要求及材料,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,11,气缸的排列方式(发动机形式),直列式:多用于六缸以下的发动机。,V型式:它缩短了发动机的长度和高度,多用于八缸以上的发动机,对置式:是V型的特殊形式。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,12,气缸W型式,大众W12 由两个夹角为15的V6发动机,以72的夹角组成 拥有5.6升的排量,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,13,A8L6.0及其W12发动机,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,14,曲轴箱的型式,(1)平分式 定义:主轴承座孔中心线位于曲轴箱分开面上。特点:刚度小,前后端呈半圆形,与油底壳接合面的密封较困难。应用:中小型发动机。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,15,(2)龙门式定义:主轴承座孔中心线高于曲轴箱分开面。特点:刚度较大,油底壳前后端为一平面,密封简单可靠。应用:大中型发动机。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,16,(3)隧道式定义:主轴承座孔不分开。特点:刚度最大,主轴承同轴度易保证,主轴承用滚动轴承。应用:负荷较大的柴油机。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,17,气缸体制造,气缸体,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,18,1.功用:贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。2.构造:(1)用薄钢板冲压而成。(2)内部设有稳油挡板,以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的波动。(3)最低处有放油塞曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。,油底壳,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,19,气缸的结构形式(气缸套),(1)无气缸套式,优点:缩短气缸中心距,减小机体尺寸质量 机体刚度大、工艺性好 缺点:耐磨合金铸铁 成本高 无气缸套式铝合金缸体 气缸表面镀铬,提高耐磨性,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,20,干式缸套,灰铸铁或铝合金缸体,可卸干式缸套,(2)干式缸套式,13,特点:1)壁厚较薄(1mm3mm);2)与缸体承孔过盈配合;3)不易漏水漏气。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,21,(3)湿式缸套式,普通铸铁或铝合金缸体,AB环带:径向定位 凸缘C:轴向定位 缸套顶面略高于缸体平面:0.050.15mm 密封圈:下部13道密封圈,A,B,C,0.050.15,59,特点:1)壁厚较厚(5mm9mm);2)散热效果好;3)易漏水漏气;4)易穴蚀,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,22,干、湿式缸套比较,和冷却水直接接触 与缸体配合较松 壁厚 59mm,不直接和冷却水接触 与缸体紧配合 壁厚 13mm,缸套材料:合金铸铁或合金钢,缸套,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,23,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,24,6.水冷和风冷气缸体,(1)水冷气缸体,利用水套中的冷却水流过高温零件的周围带走多余热量,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,25,缸体与 曲轴箱 分开铸 缸体和缸盖铸有 散热片 如有风扇可加强 散热,(2)风冷气缸体,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,26,气缸盖,1.气缸盖的组成 密封气缸上部形成燃烧室 冷却水套与缸体水套相通 设有进排气座、气门导管孔 设有进排气通道 汽油机缸盖:设有火花塞座孔 柴油机缸盖:设有喷油器座孔,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,27,气缸盖,气缸盖示意图,气缸盖实物,气缸盖,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,28,5.燃烧室,(1)燃烧室基本要求 结构紧凑:(表面积/容积)要小,减小热损失,提高热效率 能增大进气门直径或进气道通道面积:增加进气量,提高发动机转矩和功率 能在压缩行程终点产生挤气涡流:以提高混合气燃烧速度,保证混合气充分燃烧 汽油机燃烧室:应保证火焰传播距离最短,以防止发生不正常燃烧 柴油机燃烧室:应与燃油喷射、空气涡流运动进行良好配合,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,29,(2)汽油机燃烧室,楔形,盆形,半球形,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,30,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,31,(3)柴油机燃烧室,直喷式燃烧室,形燃烧室,球形燃烧室,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,32,分开式燃烧室,涡流燃烧室,预燃燃烧室,喷油器,喷油器,涡流室,预燃室,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,33,直喷式燃烧室,燃烧室容积 集中于活塞顶上的 燃烧室凹坑内,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,34,涡流燃烧室,空气被挤入涡流室形成强烈有规则涡流运动 大部分柴油在涡流室内燃烧形成二次涡流混合燃烧,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,35,气缸垫,1.作用:保证气缸体与气缸盖间的密封,防止漏水、漏气。2.构造(图214)金属石棉垫:(见a、b)外包铜皮和钢片,且在缸口、水孔、油道口周围卷边加强,内填石棉(常掺入铜屑或钢丝,以坚强导热)。金属骨架石棉垫:以编织的钢丝网(图c)或有孔钢板(图d)为骨架,外覆石棉,只在缸口、水孔、油道口处用金属片包边。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,36,纯金属垫:(见图e)由单层或多层金属片(铜、铝或低碳钢)制成,用于某些强化发动机。安装注意:金属皮的金属石棉垫,缸口金属卷边一面应朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触的平面造成压痕变形。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,37,密封垫,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,38,思考题(续),1.曲柄连杆机构的功用和组成?2.气缸体的结构形式及概念比较?3.气缸的三种排列方式及特点?4.比较干式和湿式缸套的特点?5.机体组由哪些零件组成?6.汽油机和柴油机燃烧室的种类?,课外,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,39,活塞连杆组,活塞,活塞环,活塞销,连杆组,曲轴 飞轮组,活塞 活塞环 活塞销 连杆组,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,40,活 塞,活塞功用(1)承受气缸中的燃气压力(2)将燃气作用力通过活塞销和连杆传给曲轴,推动曲轴旋转(3)参与组成燃烧室,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,41,工作条件:高温、高压、高速往复直线运动 要求:活塞的质量要小,可以减小惯性力;热膨胀系数要小,减小受热时的变形;导热性好,防止活塞过热,发生损坏;耐磨性好,防止在往复运动中大量磨损。材料:常用铝合金制造,质量小,导热性好,但是热膨胀系数大,高温下,强度和硬度下降很快。有的柴油机采用高级铸铁或耐热钢制造。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,42,成型方法铸造:高温强度下降较小、成本低,易出现气孔、缩松等铸造缺陷。锻造:强度比铸造高、导热性较好,适用于强化发动机,制造成本高。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,43,活塞构造,活塞顶部,活塞头部,活塞裙部,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,44,(1)活塞顶部(燃烧室组成部分),汽油机多采用平顶、有些采用凹顶,二冲程汽油机多用凸顶,柴油机多采用各种各样的凹坑,凸顶,凹坑,平顶,凹顶,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,45,(2)活塞头部(活塞环槽以上部位),承受气体压力,将热量通过活塞环传给气缸壁,与活塞环实现 气缸密封,主要作用,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,46,环槽,环槽护圈可保护和加强铝合金活塞环槽,隔热槽(有时)使部分热流转向二、三环,主要结构,气环,油环,热负荷较高发动机采用,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,47,(3)活塞裙部(活塞环槽以下部位),功用,椭圆变形,为活塞导向和承受侧压力,燃气压力使裙部弯曲变形,侧压力使销座轴线方向增大,热变形使销座轴线方向增大,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,48,活塞裙部椭圆形,冷态下把活塞加工成裙部断面为长轴垂直于活塞销方向的椭圆形,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,49,活塞销座附近裙部外表面下陷,为减少活塞销座附近处的热变形量,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,50,活塞销座轴线布置,活塞越过上止点时侧压力方向改变会产生“敲缸”噪声,可减轻活塞“敲缸”噪声,但会引起裙部两端尖角的磨损或变形增大,主推力面,活塞销偏移布置(偏移活塞轴线12mm),活塞销对中布置,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,51,二、活 塞 环,1.活塞环功用,气环,刮油 均匀油膜 辅助密封,油环,密封 导热,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,52,(一)气环1.作用:(1)密封:防止气缸内的气体窜入油底壳;(2)传热:将活塞头部的热量传给气缸壁;(3)辅助刮油、布油。,环,气环,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,53,2.活塞环的间隙(图237)(1)端隙1:又称开口间隙,是活塞环装入气缸后开口处的间隙。一般为0.25mm0.50mm;,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,54,(2)侧隙2:又称边隙,是环高方向上与环槽之间的间隙。第一道0.04mm0.10mm;其它气环0.03mm0.07mm。油环一般侧隙较小,0.025mm0.07mm;(3)背隙3:是活塞环装入气缸后,活塞环背面与环槽底部的间隙。0.5mm1mm;,2,3,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,55,3.气环的密封原理(1)第一密封面的建立:环在自由状态下,环外径缸径,装缸后在其弹力P0作用下与缸壁压紧,形成第一密封面。,第一密封面,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,56,(2)第二密封面的建立:活塞环在运动时产生惯性力Pj,与缸壁间产生摩擦力F,以及侧隙有气体压力P1,在这三个力的共同作用下,使环靠在环槽的上侧或下侧,形成第二密封面。,第二密封面,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,57,(3)气环的第二次密封:窜入背隙和侧隙的气体,使环对缸壁和环槽进一步压紧,加强了第一、二密封面的密封。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,58,4.活塞环的泵油作用及危害原因:(1)存在侧隙和背隙;(2)环运动时在环槽中靠上靠下。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,59,现象:当活塞带着环下行(进气行程)时,环靠在环槽的上方,环从缸壁上刮下的润滑油充入环槽下方;当活塞又带着环上行(压缩行程)时,环又靠在环槽的下方,同时将油挤压到环槽上,如此反复,就将润滑油泵到活塞顶。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,60,危害:(1)增加了润滑油的消耗;(2)火花塞沾油不跳火;(3)燃烧室积炭增多,燃烧性能变坏;(4)环槽内形成积炭,挤压活塞环而失去密封性;(4)加剧了气缸的磨损。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,61,措施:(1)采用扭曲环;(2)采用组合式油环;(3)油环下设减压腔,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,62,5.气环的断面形状(1)矩形环:结构简单,与缸壁接触面积大,散热好,但易泵油。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,63,(2)锥形环 1)特点:与缸壁线接触,有利于密封和磨合。下行有刮油作用,上行有布油作用,并可形成楔形油膜。2)安装注意:锥角朝下(在环端有向上或TOP等标记);锥形环传热性差,常装到第二、三道环槽上。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,64,(3)扭曲环:将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角而成。扭曲原理:当活塞环装入气缸后,环受到压缩产生弯曲变形,断面中性层以内产生拉应力、中性层以外产生压应力,矩形环由于中性层内外断面不对称,使F和F不在同一平面内,从而形成力偶M,在力偶的作用下,活塞环发生微量的扭曲变形。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,65,1)特点具有锥形环的特点;减小了泵油作用;作功行程环不再扭曲,两个密封面达到完全接触,利于散热。安装:内上切扭曲环装入第一道环槽,外下切扭曲环装入第二、三道环槽。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,66,(4)桶形环:其特点为1)环的外圆面为凸圆弧形;2)环面与缸壁圆弧接触,避免了棱角负荷;环上下运动时,均能形成楔形油膜。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,67,(5)梯形环:当活塞在侧压力作用下左、右换向时,环的侧隙和背隙将不断变化,使胶状油焦不断从环槽中被挤出。梯形环用于热负荷较大的柴油机的第一道环。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,68,(二)油环1.作用:刮油。即将气缸壁上多余的润滑油刮下来。2.类型(1)整体式其外圆上切有环形槽,槽底开有回油用的小孔或窄槽。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,69,(2)组合式:由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,70,其特点为,1)密封好:第一密封面,靠径向力,因衬簧长大于刮片长而产生径向力。第二密封面,靠轴向力,因衬簧和钢片总厚度大于环槽高而产生轴向力。2)无侧隙,不窜油。3)刮油能力强:因钢片薄,对缸壁比压大。4)上下片可分别动作,适应性好。5)回油能力强。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,71,三、活 塞 销,1.活塞销功用,连接活塞和连杆,将活塞承受的力传给连杆,活塞销,连杆衬套,卡环,结构:用低碳钢或低碳合金钢制成的厚壁管状体。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,72,1.全浮式(1)定义:在发动机正常工作温度下,活塞销在连杆小头孔和活塞销座孔中都能转动。(2)装配:1)销与销座孔在冷态时为过渡配合,采用分组选配法。2)热装合:将活塞放入热水或热油中加热后,迅速将销装入。,连接方式,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,73,2.半浮式(1)定义:销与销座孔和连杆小头两处,一处固定,一处浮动。(一般固定连杆小头)(2)装配:加热连杆小头后,将销装入,冷态时为过盈配合。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,74,四、连 杆 组,连杆衬套,连杆体,连杆螺栓,连杆轴承上轴瓦,连杆轴承下轴瓦,连杆盖,螺母,连杆衬套,连杆体,连杆轴承上轴瓦,连杆轴承下轴瓦,连杆盖,连杆螺栓,集油孔,喷油孔,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,75,1.连杆组功用,活塞,曲轴,往复运动,旋转运动,连杆,力,组成:连杆组由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,76,2.连杆构造,小头,杆身,大头,小头,杆身,大头,集油孔,喷油孔,纵向油道,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,77,1、小头:用来安装活塞销,以连接活塞。2、杆身:常做成“工”字形断面。3、大头:与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式,即连杆体大头和连杆盖。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,78,连杆大头,剖分形式(连杆大头剖分,用连杆螺栓紧固),平切口,斜切口,结合面与连杆轴线垂直,刚度大 变形小 成本低,汽油机采用平切口,结合面与连杆轴线成3060夹角,连杆体能从缸体上端取出,多用于柴油机,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,79,(2)切口定位方式 连杆螺栓定位:靠连杆螺栓的光圆柱部分与螺栓孔的配合来定位。其定位精度较差,用于直切口连杆。锯齿形定位:依靠接合面的齿形定位。套或销定位:依靠套或销与连杆体(或盖)的孔紧配合定位。止口定位,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,80,连杆的安装1、不能破坏连杆杆身与盖的配对及装合方向,在二者的同一侧打有配对标记。2、不能装反,也不能乱缸,在杆身上有方向标记,大头侧面有缸号标记。连杆轴承(俗称小瓦)1.作用:保护连杆轴颈及连杆大头孔。2.组成:由钢背和减磨层组成。钢背由1mm3mm的低碳钢制成。减磨层为0.3mm0.7mm的减磨合金,层质较软能保护轴颈。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,81,3.减磨层材料(1)白合金(巴氏合金):减磨性能好,但机械强度低,且耐热性差。常用于负荷不大的汽油机。(2)铜铅合金:机械强度高,承载能力大,耐热性好。多用于高负荷的柴油机。但其减磨性能差。(3)铝基合金:有铝锑镁合金、低锡铝合金和高锡铝合金三种。1)铝锑镁合金和低锡铝合金:械性能好,负载能力强,但其减磨性能差。主要用于柴油机。2)高锡铝合金:具有较好的机械性能和减磨性能,广泛应用于柴油机和汽油机。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,82,轴瓦的定位,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,83,3.V型发动机连杆,(1)并列连杆,前后连杆可通用,左右两列活塞运动规律相同,增加了曲轴和发动机长度,优点,缺点,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,84,(2)主副连杆,主副连杆不能互换,两列活塞运动规律和上止点位置不相同,优点,不会增加发动机长度,缺点,主连杆,副连杆,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,85,(3)叉形连杆,两列气缸无需错开,两列气缸中活塞运动规律相同,连杆大头结构复杂、刚度较差,优点,缺点,叉形连杆,内连杆,叉形连杆轴承,内连杆轴承,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,86,思考题?,1.指出右图中各零件的名称?(活塞连杆部分),课堂,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,87,曲轴飞轮组,飞轮,曲轴,曲轴轴承,曲轴 曲轴前后 端密封 曲轴扭转 减震器 飞轮 曲轴轴承 平衡机构,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,88,一、曲 轴,1.曲轴功用,曲轴,气体压力,转矩,飞轮,汽车传动系,驱动配气机构和其它辅助装置,材料:大多采用优质中碳钢或中碳合金钢。有的采用球墨铸铁。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,89,3.曲轴构造,平衡重,输出端,曲轴前端,主轴颈,连杆轴颈,曲柄臂,单元曲拐,自由端,曲轴后端,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,90,(1)曲轴分类,按单元曲拐连接方式分类,整体式曲轴,各单元曲拐锻造或铸造成整体,工作可靠 质量轻 结构简单 加工面少,主轴颈,连杆轴颈,曲柄臂,概念,特点,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,91,组合式曲轴,由单元曲拐组合装配,方便制造和更换 结构复杂 拆装不便,曲柄臂兼作主轴颈,单元曲拐,滚动轴承(主轴承),配用隧道式机体,概念,特点,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,92,按主轴颈数分类,全支承曲轴,相邻两个曲拐间都有主轴颈,抗弯曲能力强 可减轻主轴颈载荷,概念,主轴颈多 加工面多曲轴和机体较长,缺点,优点,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,93,非全支承曲轴,主轴颈数少于全支承曲轴,概念,缺点,优点,与全支承曲轴恰好相反,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,94,(3)曲轴前端,曲轴带轮,空调压缩机,动力 转向泵,张紧轮,导向轮,发电机,曲轴正时齿形带轮,曲轴链轮,凸轮轴正时齿形带轮,水泵,机油泵,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,95,曲轴前端驱动,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,96,(4)曲轴后端,曲轴带轮,曲轴正时齿形带轮,曲轴链轮,安装飞轮用凸缘,飞轮,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,97,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。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,98,曲轴的轴向定位,(1)结构: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。(2)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。(3)曲轴的轴向间隙的调整:更换止推片的厚度。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,99,(5)曲轴润滑,机油,机体油道,主轴承,主轴颈,曲轴油孔,连杆轴承,连杆轴颈,曲轴上有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道,以便润滑主轴颈和连杆轴颈。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,100,(1)布置原则1)使各缸作功间隔角尽量相等。对直列多缸四冲程发动机,作功间隔角为7200/缸数。2)连续作功的两缸相隔尽量远,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。3)V型发动机左右两气缸尽量交替作功,(6)曲拐的布置,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,101,(1)直列四缸发动机工作循环,发火间隔角 720/4=180,工作顺序 1-3-4-2 1-2-4-3,1,4,3,2,1-4,2-3,180,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,102,工作循环表(1-3-4-2),作功,作功,作功,作功,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,103,(2)直列六缸发动机工作循环,发火间隔角 720/6=120,工作顺序 1-5-3-6-2-4 1-4-2-6-3-5,1,4,3,2,1-6,3-4,120,5,6,2-5,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,104,工作循环表(1-5-3-6-2-4),作功,作功,作功,作功,作功,作功,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,105,(3)V8发动机工作循环,发火间隔角 720/8=90,工作顺序 R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2 L1-R4-L4-L2-R3-R2-L3-R1,R1,R1-L1,90,R4,R3,R2,L1,L4,L3,L2,R2-L2,R3-L3,R4-L4,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,106,工作循环表(R1-L1-R4-L4-L2-R3-L3-R2),作功,作功,作功,作功,作功,作功,作功,作功,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,107,四、飞 轮,1.飞轮功用 能量存储器:在作功行程贮存能量,用以完成其它三个行程,保证发动机运转平稳 将动力传给离合器(摩擦式离合器的主动件)轮缘上镶嵌起动用飞轮齿圈 刻有上止点记号:用于调整点火正时、喷油正时或配气正时克服短暂的超负荷。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,108,2.飞轮结构,有齿圈的盘形零件,轮缘较宽厚以获得较大转动惯量,与曲轴动平衡,定位销和飞轮螺栓,多用灰铸铁,高速发动机应采用球墨铸铁或铸钢,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,109,思考题?,1.指出右图中各零件的名称?(曲轴部分),课堂,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,110,三、受力分析曲柄连杆机构受的力主要有气压力P,往复惯性力Pj,旋转离心力Pc和摩擦力F。,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,111,1、气压力:气压力P的集中力PP分解为侧压力NP和SP,SP分解为RP和TP,RP使曲轴主轴颈处受压,TP为周向产生转矩的力。,(1)作功行程:侧压力NP向左,活塞的左侧面压向气缸壁,左侧磨损严重,NP,SP,P,RP,TP,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,112,(2)压缩行程:侧压力NP向右,活塞的右侧面压向气缸壁,右侧磨损严重,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,113,2、往复惯性力Pj:活塞在上半行程时,惯性力都向上,下半行程时,惯性力都向下。在上下止点活塞运动方向改变,速度为零,加速度最大,惯性力也最大;在行程中部附近,活塞运动速度最大,加速度为零,惯性力也等于零。,Pj,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,114,3、离心惯性力PC:旋转机件的圆周运动产生离心惯性力,方向背离曲轴中心向外。离心力加速轴承与周颈的磨损,也引起发动机振动而传到机体外。,Pc,2023年9月6日星期三,武汉大学动力与机械学院,115,4、摩擦力F:指相互运动件之间的摩擦力,它是造成配合表面磨损的根源。,