机体与曲柄连杆机构 第二章 机体与曲柄连杆机构 1、教学目的： 掌握机体组、曲柄连杆机构的工作条件和受力分析，缸体下部结构，缸套的分类及应用；掌握活塞、活塞环的结构特点和密封原理以及连杆的结构；掌握曲拐的布置和工作循环表。 2、教学内容： （1）概述 （2）机体组 （3）活塞连杆组 （4）曲轴飞轮组 3、教学方法： 课堂教学、作业练习、课后答疑 4、教学过程： 一、概述 1、功用与组成 曲柄连杆机构的功用是：把燃气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。 曲柄连杆机构的主要零件可以分成三组：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。 在发动机作功时，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 3000～ 6000r/min，则活塞每秒钟要行经约 100～ 200 个行程，可见其线速度是很大的。此外，与可燃混合气和燃烧废气接触的机件（如气缸、气缸盖、活塞组等）还将受到化学腐蚀。因此，曲柄连杆机构工作条件的特点是高温、高压、高速和化学腐蚀。 2、受力分析 曲柄连杆机构在高压下作变速运动，因此它在工作中的受力情况很复杂。 （1）气体作用力 在每个工作循环中，气体压力始终存在。但由于进 气，排 气两 行程中气体压力较 小 ，对 机件影 响 不 大。故 这 里 主要研 究 作功和压缩 两 行程中气体作用力。 在作功行程中，气体压力是推 动活塞向下运动的力。这 时，燃烧气体产 生 的高压直接作用在活塞顶部，见图2-1a。设 活塞所 受总 压力为 Fp传 到活塞销 上，可分解 为 Fp119 机体与曲柄连杆机构 和 Fp2。分力 Fp1 通过活塞销传给连杆，并沿连杆方向作用在曲柄销上。Fp1 还可分解为两个分力 FR和 FS，沿曲柄方向分力FR使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力；与曲柄垂直的分力FS除了使主轴颈和主轴承之间产生压紧力外，还对曲轴形成转矩 T，推动曲轴旋转；力 Fp2 把活塞压向气缸壁，形成活塞与缸壁间的侧压力，有使机体翻倒的趋势，故机体下部的两侧应支承在车架上。 在压缩行程中，气体压力是阻碍活塞向上运动的阻力。这时作用在活塞顶的气体总压力F ′p也可以分解为两个分力 F ′p1 和 F ′p2，见图 2-1b，而 F ′p1 又分解为 F′R和 F ′S。F′R使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力；F ′S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壁。在工...
