小型汽油机连杆的加工工艺分析

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1、毕业设计前言改革开放以来，我国国民经济得到了飞速发展，能源、交通、环保、工农业及其他行业都发生了巨大的变革，经过近几年的产品结构调整和经营机构转换，生产企业已逐步适应了市场发展的要求，内燃机作为机车、汽车、船舶及其他相关机械设备的重要组成部分之一，在生产及制造领域得到了广泛的应用。目前，随着我国对机械设备在环保、节能等方面要求的不断提高，各种新技术、新材料、新工艺等已在机械制造业广泛应用，内燃机制造技术及其工艺相应得到了很大的发展。作为内燃机的一种，我国通用小型汽油机工业也得到了突飞猛进的发展。而连杆作为小型汽油机中一个必不可少的基础部件也在

2、发挥着相当重要的作用。连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上，是各类汽油机的重要部件，连杆在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力，这就需要连杆有较高的强度、韧性和疲劳性能。同时，因其是发动机重要的运动部件，故需要很高的重量精度。另外，连杆是发动机的五大构件之一，是发动机重要的安全件，连杆的质量直接影响着发动机的使用性能和安全性能。从结构上看连杆并不复杂，但连杆属于典型的不规则件，且精度要求高，所以加工工艺比较复杂，随着汽车行业的发展，连杆的需求量在不断增加，也出现了许多不同的加工制造工艺，其中，磨、钻、铰、镗、铣

3、、攻丝、珩磨就是几种常用的加工方法。本设计就是根据现有连杆资料的分析与研究，结合小型汽油机工艺的发展状况和现阶段的生产条件，设计出一套比较完整、高效的连杆加工工艺流程及其配套夹具，并详细介绍了在具体生产条件下，对于连杆加工的全过程。通过此次设计，不仅使我们对于小型汽油机的主要部件有了一定的认识和掌握，而且对于以后实际的工作打下了一定的基础。1毕业设计1.连杆介绍1.1连杆的功能及其构造1.1.1连杆功能及构造连杆是内燃机的重要运动件之一，连杆功能是连接活塞与曲轴，连杆小头通过活塞销与活塞相连，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使得活塞的往复运动

4、（小头）转变为曲轴的旋转运动（大头）。反之，将曲轴旋转的力和运动传递给活塞。杆身作复合平面运动。连杆可分为大头、小头、杆身三部分。连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞。连杆的大、小孔内装有滚针轴承，其特性为：只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷；滚动体为细而长的滚子（长度为直径的3-5倍，直径≤5mm），径向尺寸小，结构紧凑，适用于径向尺寸受限制的场合。杆身通常做成上小下大的“工”字形断面，以求在强度和刚度足够的前提下减小质量［1］。图1.1连杆零件图Figure1.1Linkageparts连杆大头与杆身圆弧过渡处容易产生裂纹。小头、大头与杆身

5、采用较大圆弧过渡，逐渐变化，以获得足够的强度和刚度。37毕业设计1.1.2连杆的安装为了保证连杆正常工作，必须按如下要求正确安装：(1)由于连杆大头内孔是配对装合加工的，并且为了使汽油机运转平稳，出厂时各缸连杆质量都限制在一定范围内，为此在二者的同一侧打有配对标记。(2)由于喷油孔、斜切口的方向性以及为防止在维修中不慎调位而破坏大头与配合件的配合位置，连杆杆身上制有方向（朝前）标记，修理后的汽油机大头侧面还有缸号标记。1.2连杆的材料与毛坯概括1.2.1连杆材料的现状及发展趋势碳素调质钢和合金调质钢是连杆用钢的传统钢种，通常小功率的发动机采用

6、碳素调质钢，大功率的发动机采用合金调质钢。碳素钢调质硬度一般在229-269HBS，合金钢可达到300HBS，但最高不超过330HBS。碳素钢抗拉强度可达到800MPa以上，冲击韧度在60J/cm2以上；合金调质钢抗拉强度可达到900MPa以上，冲击韧度在80J/cm2以上。调质钢连杆用于要求连杆有较高强度和韧性的大功率柴油机。小型汽油机连杆多采用可锻铁或者球铁，前者硬度应于210--260HBS，抗拉强度不低于619MPa；后者硬度240--280HBS，抗拉强度不低于690MPa。铸铁材料连杆一般也要经过表面喷丸等技术处理。冶金粉末锻造工

7、艺在欧美国家30年代就已经应用于实际生产，随之技术的不断改进，冶金粉末零件成为了一种新兴的金属零件成形工艺。常用材料HS150TM及HS160TM,粉锻连杆的力学性能以及疲劳性能与锻钢连杆相似，高强度的粉锻连杆抗拉强度可达1000MPa以上.非调质钢连杆材料例如35MnVS,49MnVS3,30SiMnVS6等等。1.2.2连杆使用的材料与毛坯工作时，连杆承受大小、方向为周期性变化的交变载荷。在做功冲程，燃气压力在连杆轴线上的分力产生压缩应力；在进气冲程上止点，活塞组和连杆本身的惯性力在横断面内造成拉伸应力；燃气压力在水平方向的分力引起纵向弯

8、曲应力；摆动时的横向惯性力造成横向弯曲应力。而且，交变应力值在很宽的范围内急剧变化，弯曲应力引起弯曲变形，导致产生疲劳破坏，从而导致整个曲柄连杆机构失常，加剧零件损