活塞连杆组选编.docx

单元一 活塞连杆组 单元描述： ●本单元系曲柄飞轮机构中的一个组，又分为活塞、活塞环、活塞销和连杆四个部分。将作为三个任务来学习 ●本单元系统介绍了活塞、活塞环、活塞销和连杆四个部分的构造组成、工作原理、维修及拆装方法等内容，图文并茂、通俗易懂。 单元目标： ● 识记活塞功用、构造变形及相应措施。 ●识记活塞环的类型、特点、密封原理。 ●了解活塞销的功用、连接方式、定位方法。 ●掌握连杆的构造组成、工作条件，大头常用的定位方式及连杆轴承的结构特点 ●熟悉活塞连杆组的拆装方法、注意事项。 工作任务1 活塞 任务描述： ●活塞的功用：活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。 ●活塞的工作条件：活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用 ●对活塞的要求：(1) 要有足够的刚度和强度，传力可靠；(2) 导热性能好，要耐高压、耐高温、耐磨损； (3) 质量小，重量轻，尽可能地减小往复惯性力。 ●活塞的材料：高强度铝合金、高级铸铁或耐热钢。 ●活塞的构造组成：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。 任务目标： ●识记活塞的功用 ●了解活塞的工作条件、对活塞的要求、活塞的材料、 ●掌握活塞的构造组成 任务实施 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，如图2-10。 图2-10 1. 活塞（图2-11） 图2-11 功用：活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。 工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。 　 要求： (1) 要有足够的刚度和强度，传力可靠；(2) 导热性能好，要耐高压、耐高温、耐磨损； (3) 质量小，重量轻，尽可能地减小往复惯性力。 材料：铝合金材料基本上满足上面的要求，因此，活塞一般都采用高强度铝合金，但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。 构造：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。 ①活塞顶部（图2-12） 图2-12? 活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分，其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关，都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶部形状可分为四大类，平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。 平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分面较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。 凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高，起导向作用，有利于改善换气过程，二行程汽油机常采用凸顶活塞。 凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。 成型顶活塞：特殊要求 ? 　②活塞头部 活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部。柴油机压缩比高，一般有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有三道环槽，其中有两道气环槽和一道油环槽，在油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。第一道环槽工作条件最恶劣，一般应离顶部较远些。 活塞顶部吸收的热量主要也是经过防漏部通过活塞环传给气缸壁，再由冷却水传出去。总之，活塞头部的作用除了用来安装活塞环外，还有密封作用和传热作用，与活塞环一起密封气缸，防止可燃混合气漏到曲轴箱内，同时还将(70～80)%的热量通过活塞环传给气缸壁。 ?　　③活塞裙部 活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括装活塞销的销座孔。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。 结构特点： （1）??? 预先做成椭圆形（图2-14）： 在加工时预先把活塞裙部做成椭圆形状。椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。 (2)预先做成阶梯形、锥形： 为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的阶梯形、锥形。 ?⑶ 活塞裙部开槽 为了减小活塞裙部的受热量，通常在裙部开横向的隔热槽。横槽一般开在最下一道环