02曲柄连杆机构讲述.ppt

第2章 曲柄连杆机构 学习目标 了解曲柄连杆机构中的受力分析 掌握机体组的类型和结构 掌握活塞连杆的组成和结构 熟悉发动机作功顺序 了解飞轮的作用 第2章 曲柄连杆机构原理和总体构造 教学内容 　 2.1 概述 2.2机体组 2.3活塞连杆组 2.4曲轴飞轮组 本章小结 2.1 概述 一、曲柄连杆机构的作用 　　燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩， 　　向工作机械输出机械能 二、曲柄连杆机构组成 　　机体组 　　活塞连杆组 　　曲轴飞轮组 2.1 概述 三、曲柄连杆机构工作条件 　1.高温 　　发动机作功时，缸内最高温度可达2500K以上 　2.高压 　　发动机作功时,缸内最高压力可达5～9MPa 　3.高速 　　最高转速可达3000～6000r/min 　　活塞每秒钟要行经约l00---200个行程 　4.化学腐蚀 　　可燃混合气和燃烧废气接触的机件 2.1 概述 四、气体作用力 　　气体产生的压力直接作用在活塞的顶部 （1）在作功行程中，气体压力是推动活塞向下运动的力。 （2）在压缩行程中，气体压力是阻碍活塞向上运动的阻力 2.1 概述 五、往复惯性力与离心力 　1.往复惯性力 　　往复运动的物体，当运动速度变化时，就要产生往复惯性力。 　2.离心力 　　物体绕某一中心作旋转运动时，就会产生离心力。 2.1 概述 六、摩擦力 　　在任何一对互相压紧并作相对运动的零件表面之间 　　其最大值决定于上述各种力对摩擦面形成的正压力和摩擦因数 2.1 概述 活塞在气缸中的运动规律 2.2 机体组 一、组成 　　由气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳等 二、作用 　　发动机的支架 　　发动机各系统主要零件的装配基体 2.2 机体组 三、气缸体 　1.组成 　　上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸；下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。 　2.要求 　　应具有足够的刚度和强度 2.2 机体组 4.缸体的结构形式 　1）一般式气缸体 　机体高度小, 重量轻, 结构紧凑, 　便于加工, 曲轴拆装方便; 　但刚度和强度较差 　 2.2 机体组 2）龙门式气缸体 　　强度和刚度好, 能承受较大的机械负荷; 　　但工艺性较差, 结构笨重, 加工较困难。 　 2.2 机体组 3）隧道式气缸体 　　结构紧凑, 刚度和强度好, 　　但加工精度要求高, 工艺性较差, 曲轴拆装不方便。 2.2 机体组 5.气缸工作条件及材料要求 （1）工作条件 　　与高温、高压的燃气相接触，且有活塞在其中作高速往复运动 （2）材料要求 　　耐高温、耐磨损、耐腐蚀 （3）材料及加工 　　优质合金铸铁:珩磨加工 　　优质铝合金材料 2.2 机体组 6.冷却方式 （1）水冷却 　　气缸周围和气缸盖中均有用以充冷却液的空腔，称为水套 　　气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的 （2）空气冷却 　　在气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片，以增加散热面积，保证散热充分 2.2 机体组 7.多缸发动机排列形式 （1）直列式: θ＝0° 　　发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。为了降低发动机的高度，气缸布置成倾斜的甚至水平的。 　　结构简单，加工容易，但长度和高度较大,6缸以下多采用直列式 2.2 机体组 （2） v形发动机: θ＜180 　　发动机左右两列气缸中心线的夹角Ⅴ形发动机缩短了发动机的长度和高度，增加了气缸体的刚度，重量也有所减轻； 但加大了发动机宽度，且形状复杂，加工困难，一般多用于缸数多的大功率发动机上。 2.2 机体组 （3） 对置式: θ ＝180° 　　对置气缸式发动机高度低,在某些情况下使得汽车的总布置更方便。气缸对置对于风冷发动机也是有利的。 2.2 机体组 视频 2.2 机体组 8.材料 　　优质合金铸铁:加少量合金元素如镍、钼、铬、磷等 　　优质铝合金材料 　　气缸套的采用 　　如果缸体全部用优质耐磨材料来制造，将造成材料上的浪费，因为除了与活塞配合的气缸壁表面外，其他各部分的耐磨性要求并不高, 　　广泛采用镶入缸体内的，形成气缸工作表面。这样，缸套可用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，以延长气缸使用寿命，而缸体则可采用价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。 　　采用铝合金缸体，由于铝合金耐磨性不好，必须镶缸套。 2.2 机体组 9.气缸套 　（1）干式 　　干缸套不直接与冷却液接触，壁厚一般为1～3mm。 　　干缸套的外圆表面和气缸套座孔内表面均须精加工，以保证必要的形位精度和便于拆装。 　　优点:气缸体刚度大