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