本文格式为Word版，下载可任意编辑模块二 曲柄连杆机构的构造与检修 模块二 曲柄连杆机构的构造与检修 学 习 目 标 掌管曲柄连机构的功用和组成 掌管曲柄连机构各组成零件的布局和装配连接关系 掌管曲柄连杆机构的检测方法和修理方法 能够对曲柄连杆机构举行正确的拆装 曲柄连杆机构是往复式内燃机的主要工作机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件在做功冲程，它将燃料燃烧产生的热能转换活塞往复运动、曲轴旋转运动的机械能，对外输出动力；在其他冲程，那么依靠曲柄和飞轮的转动惯性、通过连杆带动活塞上下运动，为下一次做功创造条件 工程一 曲柄连杆机构的熟悉 一、根本学识 1．曲柄连杆机构的功用 曲柄连杆机构的作用是供给燃烧场所，把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上的膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力 （1）将气体的压力变为曲轴的转矩 （2）将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动 2．曲柄连杆机构的组成 曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三片面组成 （1）机体组：主要包括气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳等不动件 （2）活塞连杆组：主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动件。
（3）曲轴飞轮组：主要包括曲轴、飞轮等 二、工程实施 任务一 熟悉曲柄连机构各组成片面 1.机体组 机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装根基，其内、外安装着发动机的全体主要零件和附件，承受各种载荷因此，机体务必要有足够的强度和刚度包括气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳等，如图2.1所示 4 3 1 7 6 2 5 1—气缸盖； 2—气缸； 3—气缸体； 4—油底壳； 5—曲轴箱； 6—油道和水道； 7—气缸垫 2.活塞连杆组 图2.1 机体组 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成 1— 气环； 2—油环； 3—活塞销； 4—活塞； 5—连杆； 6—连杆盖； 7—连杆轴瓦； 8—连杆螺栓 图2.2 活塞连杆组 3.曲轴飞轮组 曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和一些附件组成 1 2 3 8 7 5 6 4 1—皮带轮； 2—扭转减振器； 3—起动爪； 4—曲轴 5—主轴瓦； 6—飞轮螺栓； 7—飞轮； 8—正时齿轮 图2.3 曲轴飞轮组 任务二 曲柄连杆机构工作条件分析 在发动机工作时，气缸内最高温度可达2500K以上，最高压力可达5～9MPa,现代汽车发动机最高转速可达4000～6000r/min，其线速度是很高的。
此外，与可燃混合气和燃烧废气接触的机件（如气缸、气缸盖、活塞等）还将受到化学腐蚀因此，曲柄连杆机构是在高温、高压、高速以及有化学腐蚀的条件下工作的 任务三 曲柄连杆机构受力分析 曲柄连机构所受到的力主要有气体作用力、运动质量的惯性力、旋转运动件的离心力以及相对运动件的接触外观所产生的摩擦力等 1.气体作用力 在工作循环的四个行程中，气体压力始终存在但由于进气、排气两个行程中气体压力较小，可疏忽不计故这里主要分析做功和压缩两个行程中气体的作用力 在做功行程中，气体压力推动活塞向下运动，如图2.4(a)所示高活塞所受到的总压力为Fp,其传到活塞销上可分解为Fp1和Fp2分力Fp1通过活塞销传给连杆，并沿连杆方向作用在连杆轴颈上Fp1还可分解为两个分力R和S分力R沿曲柄方向使曲轴主轴颈和主轴承之间产生压紧力；与曲柄方向垂直的分力S除了使主轴颈一主轴 承之间产生压紧力外，还对曲轴产生转矩T，推动曲轴旋转Fp2把活塞压向气缸壁，形成活塞与缸壁间的侧压力，有把机体翻倒的趋势 (a) 做功行程 ( b) 压缩行程 图2.4 气体压力作用处境示意图 在压缩行程中，气体压力阻碍活塞的上行。
这时作用在活塞顶的气体总压力Fp′也可以分解为两个力Fp1′和Fp2′，如图2.4(b)所示，而Fp1′又可分解为R′和S′S′使曲轴形成一个旋转阻力矩T′，企图阻拦曲轴旋转而Fp2′那么将活塞压向气缸的另一侧壁 由上述分析可知，做功行程中气体压力越大，发动机动力也越大但气体压力又是造成磨损和损坏的主要因素如活塞与活塞销、活塞销与连杆衬套、连杆轴承与连杆轴颈、主轴承与主轴颈等在气体压力作用下彼此压紧，在运动中产生磨损；另外，气体压力还会使活塞紧压在气缸壁上，从而加剧活塞、活塞环和气缸壁的磨损 2、往复惯性力和离心力 作往复运动的物体，当运动速度变化时，将产生往复惯性力物体绕某一中心作旋转运动时，就产生离心力曲柄连杆机构的运动中这两种力都存在 当活塞从上止点向下止点运动时，其速度豪华规律是：从零开头，逐步增大，邻近中间达最大值，然后又逐步裁减到零也就是说，当活塞向下运动时，前半程是加速运动，惯性力向上；后半程是减速运动，惯性力向下当活塞向上运动时，前半程惯性力向下，后半程惯性力向上同于往复惯性力与气体压力都可以认为作用在气 缸中心，只是上下方向有时不同，因此惯性力分解后引起各传动机件的受力处境与气体压力大致一致。
但惯性力不作用于气缸盖，它在单缸发动机内部是不平衡的，会引起发动机上下振动，多缸发动的惯性力可能在各缸之间相互平衡，引起振动的倾向大为减小 偏离曲轴轴线的曲柄、连杆轴颈和连杆大头在绕曲轴轴线旋转时，将产生离心力，如图2.5所示，其方向沿曲柄半径向外离心力Fc在垂直方向上的分力Fcy与往复惯性力Fj的方向总是一致的，因而加剧了发动机上下振动而水平方向上的分力Fcx那么使发动机产生附加载荷，增加了它们的变形和磨损 3、摩擦力 曲柄连杆机构中相互接触的外观作相对运动时都存在摩擦力，其大小与正压力和摩擦系数成正比，其方向总是与相对运动方向相反 这些力作用在曲柄连杆机构上，会使各传动机构受到拉伸、压缩、弯曲和扭转等不同形式的载荷 图2.5 往复惯性力和离心力作用示意图 工程二 机体组的构造与拆装 一、机体组的根本学识 1.气缸体的构造 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，简称为气缸体气缸体上的一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸；下部为支撑曲轴的曲轴箱，如图2.6所示。
气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的切实位置关系 — 8 —。