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汽车连杆的夹具设计
摘要:连杆是柴油机的主要传动件之一,而柴油机是汽车的动力之源,本文
主要论述连杆的夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很
高,而连杆的刚性比较差,容易产生变形,给加工造成了一定的难度。对于夹具
的设计要求比较高。
关键词:连杆;变形;夹具设计
0引言
连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,把作用于活
塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气
体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。
连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来,使活塞的往复直线运动变为曲柄
的回转运动,以输出动力。因此,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能,而
夹具直接影响加工的精度。
1.1连杆的主要技术要求
连杆上需进行机械加工的主要表面为:大、小头孔及其两端面,连杆体
与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。连杆总成的主要技术要求(图1-1)如
下。
图1-1连杆总成图
1.2.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度
为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合,减少冲击的
不良影响和便于传热。大头孔公差等级为IT6,表面粗糙度Ra应不大于0.4μm;
大头孔的圆柱度公差为0.012mm,小头孔公差等级为IT8,表面粗糙度Ra应不
大于3.2μm。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025mm,素线平行度公差为
0.04/100mm。
1.2.2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度
两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜,从而
造成汽缸壁磨损不均匀,同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损,所以两孔轴心线
在连杆轴线方向的平行度公差较小;而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行
度误差对不均匀磨损影响较小,因而其公差值较大。两孔轴心线在连杆的轴线方
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向的平行度在100mm长度上公差为0.04mm;在垂直与连杆轴心线方向的平行
度在100mm长度上公差为0.06mm。
1.2.3大、小头孔中心距
大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比,即影响到发动机的效率,所以
规定了比较高的要求:190±0.05mm。
1.2.4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度
连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度,影响到轴瓦的安装和磨损,
甚至引起烧伤;所以对它也提出了一定的要求:规定其垂直度公差等级应不低于
IT9(大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100mm长度上公差为0.08
mm)。
1.2.5大、小头孔两端面的技术要求
连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同,但从技术要求是不同的,
大头两端面的尺寸公差等级为IT9,表面粗糙度Ra不大于0.8μm,小头两端面的
尺寸公差等级为IT12,表面粗糙度Ra不大于6.3μm。这是因为连杆大头两端面
与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求,而连杆小头两端面与活塞销孔座内档
之间没有配合要求。连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆小头端面间
距离尺寸的公差带中,这给连杆的加工带来许多方便。
2.1夹具设计
1定位基准的选择
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