柴油机结构及主要部件详解.ppt

1 第二章 柴油机结构及主要部件 柴油机基本组成 Chapter 2 柴油机的结构和主要部件 §2-1 燃烧室部件的工作条件和负荷 §2-2 燃烧室部件的构造 §2-3 曲柄连杆机构 §2-4 柴油机的主要固定件 §2-3 曲柄连杆机构 §2-3 曲柄连杆机构 一、连杆（connecting rod） 1 一、连杆（connecting rod） 一、连杆（connecting rod）组 1.连杆的功用及工作条件 2.连杆的要求与材料 3.筒形活塞式连杆结构 4.十字头式柴油机连杆结构 5.V型柴油机连杆 1.连杆的功用及工作条件 1）作用： 连接和传递作用，是活塞（或十字头）与曲轴之间的连接件，把作用于活塞上的气体压力传递给曲轴，并把活塞的往复运动转变为曲轴的回转运动。 2）连杆的工作条件 ①承受并传递气体爆发力和活塞连杆小端等往复运动惯性力；这些力周期性变化形成疲劳损害。二冲程连杆始终受压，四冲程连杆在排气冲程上死点附近受拉，其它时刻受压； ②在摆动平面，惯性力引起的交变弯曲应力。 ③大小端与活塞销（或十字头销）及曲柄销摩擦磨损。 一、连杆（connecting rod）组 1.连杆的功用及工作条件 2.连杆的要求与材料 3.筒形活塞式连杆结构 4.十字头式柴油机连杆结构 5.V型柴油机连杆 2.连杆的要求与材料 ①具备足够的刚度和抗冲击疲劳强度； ②质量尽可能轻，惯性小； ③连杆轴承应耐磨可靠； ④连杆螺栓应有较高疲劳强度和联接可靠。 ⑤都用优质钢材模锻后加工制造，材料有35、45、35CrMn、40Cr等，并采用正火或调质等热处理。 一、连杆（connecting rod）组 1.连杆的功用及工作条件 2.连杆的要求与材料 3.筒形活塞式连杆结构 4.十字头式柴油机连杆结构 5.V型柴油机连杆 3.筒形活塞式柴油机的连杆 3.1 筒形活塞式柴油机的连杆杆身 3.2 筒形活塞式机连杆小端 图a）圆柱形小端用于工字形杆身。 图b）球形连杆小端用于圆形杆身。 图c）偏心圆弧小端，用来增加顶部中央截面抗弯能力，承受四冲程柴油机往复惯性力的拉伸作用。 图d）和e）采用锥形或阶梯形活塞销座时相适应的连杆小端结构形式，其增大小端下部主要承压面。 图f），衬套内表面制有许多布油槽，以保证轴承内有充裕的润滑油。 用于二冲程柴油机中。 3.3 筒形机的连杆大端 ——是曲柄销的轴承 根据拆装条件，制成上、下两半的剖分式结构，用螺栓连接而成。（如右图RTA-T-B十字头机连杆） 1）船用式连杆大端 2）车用式大端 a）平切口连杆大端 连杆大端分为两半，剖分面与连杆中心线垂直，上半部分与连杆杆身为一体。 该结构质量轻，加工方便，（曲柄销直径与气缸直径之比在0.72以下）。常用于中、小型柴油机中。 连杆大端定位形式 舌榫式 为什么采用斜切口？ 采用斜切口连杆大端即使将曲柄销直径增大到气缸直径的0.85倍，仍然可以保证活塞连杆组通过气缸进行装拆。 选择 随着强化程度的提高，曲柄销直径与气缸直径之比还必须增大，所以新型筒状活塞式柴油机广泛采用船用式大端。 连杆大端的轴瓦 厚壁轴瓦： 低碳钢或青铜瓦背，t/D0.065, 合金0.75～2mm 刚性好，轴瓦本身保证孔精度，对座孔要求低； 单件刮配，小批量生产,仅主轴承中应用。 轴瓦磨损过大时，可抽去调隙垫片再刮配。 为了防止轴瓦在座孔内移动，可用销钉定位。 易疲劳损坏 连杆大端轴瓦 薄壁轴瓦： 由浇铸或轧制轴承合金的钢带制成,t/D=0.2~0.65,合金层0.2~0.4mm。 壁薄，疲劳强度提高，寿命长，应用广泛 富有弹性，配合靠加工精度以及壁厚精度保证 具有制造精度高，互换性好； 薄壁轴瓦常用定位唇（定位销）定位，装配瓦背紧贴座孔，以保证良好的导热性能和防止相对移动。 不允许刮削，也没有调整垫片,只能更换 连杆大端轴瓦 轴承合金性能比较 (表面性能和机械性 ) 连杆螺栓 ——是连接连杆大端和连杆盖的承载较高的重要连接螺栓。 工作条件 预紧力、往复惯性力的拉伸（四冲程机）； 附加应力：变形引起 尺寸受限 要求 韧性好、强度高 材料： 优质合金钢材料，低速柴油机中才用优质碳钢材料。 结构形式：（柔性结构，提高抗疲劳强度） 船用式大端，杆身有两段定位凸肩； 高速机仅一段或无凸肩。 连杆螺栓的安装 用专用工具上紧，并在柴油机说明书中明确规定了紧固时的预紧度（一般用螺栓的伸长量、液压拉伸器的油压、扭力扳手的扭矩或螺帽的旋转角度来衡量，这些方法也用于其它重要螺栓预紧力的控制）。 预紧度过大会引起轴承变形、螺栓受力过大甚至损伤，过小则会发生轴承松动。 第一次上紧连杆螺栓或更换轴承备件时，由于各承压部分会产生永久变形，使一部分预紧力丧失。在这种情况下，要在正式上紧之前把螺栓先紧一下，