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曲柄连杆机构曲柄连杆机构的工作原理:(1)把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩,从而向工作机械输出机械能(2)在做功冲程将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力(3)在其他三个辅助冲程中,将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复直线运动,为做功冲程做准备曲柄连杆机构的组成:(1)机体组:气缸体、气缸垫、气缸盖、汽缸套曲轴箱及油底壳(2)活塞连杆组:活塞、活塞环、活塞销.连杆(3)曲轴飞轮组:曲轴、飞轮三、曲柄连杆机构的受力分析1.气体作用力·在工作循环中,气体压力是不断变化的。气体压力使气缸盖承受向上推力,活塞顶承受向下压力,活塞侧面和气缸壁间有侧压力,活塞销、连杆杆身、曲柄销处及曲轴主轴颈处均承受压力,曲轴还承受弯曲力矩和扭转力矩。(1)作功行程·Fp—燃气压力·Fp1—连杆分力·Fp2—侧压力·FR—压紧力·FS—曲轴旋转力(2)压缩行程·F´p—气体压力·F´p1—连杆分力·F´p2—侧压力·F´R—压紧力·F´S—旋转阻力2.往复惯性力和离心力(1)往复惯性力·是指活塞组件和连杆小头在气缸内做往复运动所产生的惯性力,其大小与机件的质量及加速度成正比,其方向与加速度方向相反。活塞从上止点向下运动时,速度由零开始作加速运动,至接近中部时速度最大,这一段惯性力向上;然后作减速运动,惯性力向下至下止点速度为零。(2)离心力(旋转惯性力)·是指曲柄、连杆轴颈、连杆大头等围绕曲轴轴线做圆周运动产生的离心惯性力,简称离心力。其大小与运动件的质量、旋转半径、角速度的平方成正比,其方向总是背离曲轴中心向外,离心力使连杆大头的轴瓦和曲柄销、曲轴主轴颈及轴承受到又一附加载荷,增加他们的变形和磨损。(3)活塞在上半行程时(向下运动)·Fj—惯性力(向上)·Fc—离心力·Fcy—上下振动·Fcx—水平振动(4)活塞在下半行程时(向下运动)·F´j—惯性力(向下)·F´c—离心力·F´cy—上下振动·F´cx—水平振动3.各运动件表面的摩擦阻力(相对运动)·互相接触的表面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,其方向与相对运动的方向相反。摩擦力的存在是造成配合表面磨损的根源。上述各种力,作用在曲柄连杆机构和机体的各有关零件上,是它们受到压缩,拉伸,弯曲和扭转等不同形式的载荷.一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基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。1.气缸体气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体,是发动机中最重要的一个部件。气缸体:水冷式缸体和风冷式气缸体(按冷却方式分)水冷式气缸体一般与上曲轴箱铸成一体。气缸体上部拍了出所有气缸,气缸周围的空腔相互连通构成水套。下半部分是用来支承曲轴的曲轴箱。风冷式气缸体:在汽缸套和汽缸体外表面铸有许多散热片,以增加散热面积,保证散热充分.气缸的排列形式有:直列、V形和水平对置在汽车上常用直列和V形两种。气缸体下部的结构:一般式、龙门式、和隧道式三种形式。气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片来保证充分散热,缸体的材料一般用灰铸铁,为提高气缸的耐磨性,有时在铸铁中加入少量合金元素如镍、钼、铬、磷等。但是,实际上除了与活塞配合的气缸壁表面外,其他部分对耐磨性要求并不高。为了材料上的经济性,广泛采用缸体内镶入气缸套来形成气缸工作表面。这样,缸套可用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造,以延长气缸使用寿命,而缸体可用价格较低的普通铸铁或铝合金材料制造。2.气缸套:干式和湿式两种.干式气缸套外表面不直接与冷水接触,其壁厚一般为1~3mm。缸套外表面与其装配的气缸体内表面采用过盈配合。湿式缸套外表面直接与冷却水接触,冷却效果好。其壁厚比干式缸套,一般为5~9mm。3.气缸盖气缸盖的主要作用是封闭气缸上部,与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室。一般水冷式发动机气缸盖内铸有冷却水套,缸盖下端面与缸体上端面向所对应的水套是相通的,利用水的循环来冷却燃烧室壁等高温部分;风冷式发动机气缸盖上铸有许多散热片,靠增大散热面积来降低燃烧室的温度.发动机的气缸盖上应有进排气门座导管孔和进排气通道等。汽油机气缸盖还应有火花塞孔,而柴油机则设有安装喷油器的做孔。4.气缸垫气缸盖与气缸体之间装有气缸衬垫,其作用是保证气缸盖与气缸体间的密封,防止燃烧室漏气、水套漏水。进而保证燃烧室的密封.5.油底壳油底壳的主要作用是储存机油并封闭曲轴箱。油底壳受力很小,一般采用薄钢板冲压而成。二.活塞连杆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.活塞作用:与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室,并承受气缸中气体压力,通过活塞销将作