曲柄连杆机构教学ppt课件

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1、第二章曲柄连杆机构§2-1曲柄连杆机构的运动与受力1、曲柄连机构的运动：活塞：往复直线运动连杆杆身：复杂的平面运动曲轴：等速旋转运动2、曲柄连杆机构的主要受力：气体力、惯性力（往复惯性力及旋转惯性力）（动画：曲柄连机构装配过程）汽车与交通工程学院1《内燃机构造》——第2章指气缸内的气体作用在活塞顶部的力Fg。AP——活塞顶截面积AP=D2/4p1——气缸中的气体压力(由实测示功图确定）p2——曲轴箱中的气体压力D——气缸直径一、气体力汽车与交通工程学院2《内燃机构造》——第2章1、往复惯性力mj——作往复运动

2、的集中质量r——曲柄半径——曲轴旋转角速度——连杆比，=r/ll—连杆长方向：沿气缸中心线方向大小：周期性变化2、旋转惯性力（离心力）mr——作旋转运动的集中质量方向：沿曲柄方向向外大小：常数二、惯性力汽车与交通工程学院3《内燃机构造》——第2章惯性力示意图汽车与交通工程学院4《内燃机构造》——第2章引起内燃机不平衡的因素有：1。倾倒力矩M’2。往复惯性力Fj3。旋转惯性力三、合力的传递与分解汽车与交通工程学院5《内燃机构造》——第2章曲柄连杆机构作用力和力矩汽车与交通工程学院6《内燃机构造》——第2章气

3、体力与惯性力的合成汽车与交通工程学院7《内燃机构造》——第2章§2-2内燃机平衡一、单缸内燃机平衡（一）往复惯性力平衡1、单轴平衡法特点：虽Pj1完全平衡，但机构不对称，产生附加力矩。2、双轴平衡法特点：能完全平衡，但零件数目多，曲轴箱增长，机体重量增加。汽车与交通工程学院8《内燃机构造》——第2章平衡机构汽车与交通工程学院9《内燃机构造》——第2章（二）旋转惯性力平衡方法：曲柄臂的延长部位配置适当的平衡重汽车与交通工程学院10《内燃机构造》——第2章二、多缸内燃机平衡随着缸数的增加，不平衡的力能够相互抵消，平

4、衡性能逐步改善。1、往复惯性力平衡2、旋转惯性力平衡汽车与交通工程学院11《内燃机构造》——第2章§2-3活塞组汽车与交通工程学院12《内燃机构造》——第2章1、功用及工作条件：功用：承受气缸中气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞项部还与气缸盖气缸壁共同组成燃烧室。工作条件：在高温、高压的燃气作用下，作高速的往复运动，同时左右摆动撞击气缸壁。高温，使活塞材料机械强度显著下降，并使活塞的热膨胀量增加，影响活塞与气壁的配合。高压使活塞产生变形，侧压力增加，加剧活塞外表面的磨损。要

5、求：质量要小，足够的强度及刚度，热膨胀系数小，导热性好且耐磨。2、材料铝合金材料，汽车、拖拉机发动机中广泛采用。优点：密度小、导热性好。缺点：热膨胀系数较大，温度升高后，机械强度显著下降，耐磨性差。故加入硅等元素，以提高其综合性能。一、活塞汽车与交通工程学院13《内燃机构造》——第2章3、构造由顶部、头部、裙部三部分组成汽车与交通工程学院14《内燃机构造》——第2章1)顶部顶部的形状与选用的燃烧室型式有关汽油机活塞：多采用平顶，少数采用凹顶；二冲程汽车机有时采用凸顶。柴油机活塞：顶部常有不同形状的凹坑汽车与交通

6、工程学院15《内燃机构造》——第2章2)头部（环槽部、防漏部）安装气环和油环，承受气体压力，传给连杆；密封作用：与活塞环一起实现气缸的密封。防漏燃气，防窜机油；传热作用：将活塞顶吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。活塞头部结构要点：1、一般头部做得较厚，利于顶部接受的热量传导到气环、缸壁、冷却介质。2、为降低第一环槽温度，采用隔热槽；为提高第一环槽使用寿命，采用护槽圈。3、热负荷大柴油机有时采用冷却活塞顶的措施。汽车与交通工程学院16《内燃机构造》——第2章3)裙部（油环槽下端面至活塞底面的部分）1、作用：为活

7、塞在气缸内往复运动作导向和承受测压力2、裙部的变形：通常正圆形的裙部在工作时，变为椭圆形。汽车与交通工程学院17《内燃机构造》——第2章3、横向槽与纵向槽汽车与交通工程学院18《内燃机构造》——第2章4、限制热膨胀量：镶铸钢片或钢环汽车与交通工程学院19《内燃机构造》——第2章5、销座孔中心线的偏置汽车与交通工程学院20《内燃机构造》——第2章6、油冷活塞（强化柴油机中采用）汽车与交通工程学院21《内燃机构造》——第2章7、拖板式活塞裙汽车与交通工程学院22《内燃机构造》——第2章8、两片铰接式活塞为减少散热量

8、，承受高的气缸爆发压力，顶部采用铸铁材料；起导向作用的裙部采用导热性好、重量轻的铝合金材料。——德国Elsbett公司专利汽车与交通工程学院23《内燃机构造》——第2章二、活塞环（气环、油环）作用：气环：密封与导热作用。一般汽油机设２道气环，柴油机３道气环。油环：刮去气缸壁上多余的机油，并起封气的辅助作用。通常设置１道油环。（一）气环1、工作条件：在高温、高压燃气的作用下，作高速往复运