汽车构造培训课件：曲柄连杆机构.ppt

汽车构造
车辆教研室刘云
《汽车构造》精品课程
曲柄连杆机构
第一节概述
第二节机体组
第三节活塞连杆组
第四节曲轴飞轮组
一、曲柄连杆机构的作用:
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二、组成:机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。
三、工作特点:高温、高压、高速、化学腐蚀。
第一节概述
1。气体作用力:在作功行程中,气体作用力Fp作用在活塞顶上,传到活塞销上,分解为Fp1 、 Fp2,分力Fp1沿连杆传到曲柄销上,并可分解为FR和FS,垂直于曲柄的分力FS对曲轴中心形成转矩T,推动曲轴旋转;分力Fp2则将活塞压向气缸的左侧。
(1)作功行程
图2-1 气体压力作用情况示意图
四、受力分析
(2)压缩行程
图2-1 气体压力作用情况示意图
在压缩行程中,作用在活塞顶上的气体压力FP也可以分解为两个分力FP1和FP2,而FP1又可以分解为Fs和FR,分力Fs对曲轴造成一个旋转阻力矩T,企图阻止曲轴旋转,而FP2则将活塞压向气缸的另一侧。
气体压力作用在活塞顶上,通过活塞销、连杆传力给曲轴,最终由机体主轴承承受。同时,曲轴终端产生输出转矩,而倾倒力矩则使机体左右摇晃,故必须将机体固定在车架上。
2。往复惯性力与离心力
活塞加速度:在上止点前后活塞加速度是正值,往复惯性力朝上;在下止点前后活塞加速度是负值,往复惯性力朝下。
(1)活塞在上半行程时的惯性力
图 2-2 往复惯性力和离心力作用情况示意图
(2)活塞在下半行程时的惯性力
3、摩擦力:忽略不计。
总结:曲柄连杆机构(包括机体组)各有关零件受到压缩、拉伸、弯曲和扭转作用。
偏离曲轴轴线的曲柄、曲柄销和连杆大头绕曲轴轴线旋转,产生旋转惯性力,其方向沿曲柄半径向外。
曲轴转速愈高,往复惯性质量和旋转惯性质量愈大,则往复惯性力与离心力愈大,惯性力使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈(轴承)受周期性变化的附加负荷,加快磨损。若不加以平衡,惯性力传到气缸体外,引起发动机的振动。
第二节机体组
一、气缸体
水冷发动机的气缸体与曲轴箱常铸成一体,简称气缸体,有的水冷发动机的气缸体象风冷发动机的气缸体一样,将气缸体与上曲轴箱(其内腔为曲轴运动的空间)分开铸造,而把油底壳称之为下曲轴箱。气缸体内孔一般镶入气缸套,其内表面形成气缸工作表面。
机体组由气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫和油底壳组成,是发动机的支架。