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连杆大头孔精度分析与对策 71 连杆大头孑L精度分析与对策 朱海丽 纪有君 韩常勇 王海渊 (济南柴油机股份有限公司 山东济南250306) 摘要：连杆是柴油机的主要传力构件之一，其作用是把活塞和曲轴连接起来，将作用在燃烧室中的燃气爆发压力 传给曲轴，使活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。一般连杆多采用分体式，通过螺栓将连杆体、连杆盖及 连杆轴瓦联结起来。本文主要就连杆在加工过程中影响连杆大孔精度的诸多因素进行了深入地分析，并提出了 尽量减少这些因素的措施。 关健字：连杆：形状精度；圆柱度 The Analysis and The Measures on the Precision of the Connecting—rod’S Bottom·end Hole Abstract：Connecting Rod is one of the critical components that directly transfer the power to the crankshaft．Generally， the connecting rod is divided into two parts——connecting rod and connecting rod bearing cap．This paper analyzes the factors that influence the precision of the connecting·rod’S bottom—end hole and sives US some ways of reducing these fac— totS Keywords：Connecting Rod，precision of shape，precision of column 连杆是柴油机中的重要零件，柴油机工作时 燃油点燃爆发所作的功通过连杆传递给曲轴，而 连杆大孑L通过轴瓦直接和曲轴相配合，虽然中间 有轴瓦衬填，但由于轴瓦是薄壁件，它很容易将连 杆大孔精度误差复印到轴瓦内孔。所以对连杆大 孔的精度要求相对比较高。从结构上看，由于连 杆要穿过汽缸才能往曲轴上安装，所以连杆大头 的体积紧凑，结构比较单薄，连杆大孔采用半圆开 式结构更使连杆大头的刚度大大地削弱。 连杆大孔的精度有尺寸精度、形状精度和位 置精度。尺寸精度通过精心调整刀具就可以解 决，位置精度可用机床和夹具的精度来保证，本文 主要对连杆大头的形状精度进行探讨。 连杆大孔形状精度用圆柱度来表示。我公司 生产的多种连杆大孔的圆柱度均为0．008 mm。 这个圆柱度0．008 mm不是加工完后圆柱度要达 到0．008 mm的概念，而是将连杆多次拆开再合装 上后圆柱度的重复精度要稳定的达到0．008 mm 的概念。这个精度要求是相当高的，因为它和多 种因素有关。下面浅谈圆柱度误差产生的原因和 解决的方法。 1 粗加工过程中产生的应力造成的误差 当物体有足够的刚度能抵御应力的作用，则 物体暂时不会发生大的突然性的变形。但当其内 部存在有少量的残余应力时，物体的变形进行得 很缓慢，以致于合格的零件在经过一段时间后发 现精度超差了。 连杆在生产过程中会产生锻(或铸)造应力、 热处理应力和加工应力。在锻(或铸)造成件后均 要进行正火或时效处理以消除应力，但在正火或 时效不充分时，则有残余应力。 热处理淬火时会产生组织应力，但淬火后均要 进行回火，根据连杆的硬度要求，淬火后需进行高温 回火．所以热处理后的连杆的残余应力就很小。 工件在粗加工时，主要是要尽快去除较大的 加工余量，所以采用的切削用量是非常大的，工件 的装夹力也非常大，这时就会产生加工应力。以 12VB柴油机的连杆为例，连杆毛坯在经过粗铣 上、下两平面、粗镗大小头孔、套车外圆后，约90％ 的余量已在短时间内被切除。工件内部已产生很 大的应力，此时由于工件的刚度补偿能抵御应力 作者简介：朱海丽(1978一)，女，济南柴油机股份有限公司，工程师；从事内燃机机械制造工艺技术工作。 72 中国内燃机学会2008年学术年会暨大功率柴油机分会六届二次联合学术年会论文集 的作用，所以看不出工件的变形。但当加工到切 开连杆大孑L的工序时，由于随着切口的加长，工件 的刚度逐渐下降，下降到不能抵御应力的作用时 产生工件的变形。工件的变形主要表现在大孑L孔 径的收缩。收缩的结果使工件切口紧紧地夹住正 在旋转的锯片铣刀而使之破裂。当应力释放至与 工件刚度所产生的反作用力平衡时，工件变形暂 时停止。但残余应力仍在缓慢地起作用，工件也 在慢慢地变形与之平衡。 连杆在生产过程中所产生的三种应力对于连 杆大头孔圆柱度影响最大的是粗加工时产生的加 工应力。 对于因粗加工产生的应力，可以调整工艺路 线得到解决。原路线为：锻坯一调质一喷