《活塞連桿組》PPT課件.ppt

上傳人:san****019 文檔編號(hào):15723960 上傳時(shí)間:2020-09-01 格式:PPT 頁(yè)數(shù):50 大?。?31.60KB
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1、第三節(jié) 活塞連桿組,活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿及連桿軸承等主要零件組成。,一、活塞,(一)概述 1、作用: (1)與汽缸蓋、汽缸壁等共同組成燃燒室; (2)承受氣體壓力,并通過活塞銷傳給連桿,以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。,2、組成: 活塞可分為頂部、環(huán)槽部、裙部和活塞銷座四部分,頂部與環(huán)槽部合在一起又可統(tǒng)稱為頭部。,(1)頂部: 頂部是燃燒室的組成部分,用來承受氣體壓力。為了提高其剛度和強(qiáng)度,并加強(qiáng)散熱能力,背面多有加強(qiáng)筋。根據(jù)不同的目的和要求,活塞頂部制成各種不同的形狀。,(2)頭部(環(huán)槽部或防漏部): 活塞的環(huán)槽部切有若干環(huán)槽,用以安裝活塞環(huán)。它是活塞的防漏部分,兩環(huán)槽之間稱環(huán)岸。環(huán)槽

2、的形狀與活塞環(huán)斷面形狀相適應(yīng),通常為矩形或梯形。,(3)裙部:裙部是用來為活塞導(dǎo)向和承受側(cè)壓力的。因而有一定的長(zhǎng)度,以保證可靠的導(dǎo)向;又要有足夠的承壓面積 。,(4)活塞銷座 : 銷座是活塞通過活塞銷與連桿的連接部分,位于活塞裙部的上部,為厚壁圓筒結(jié)構(gòu),用以安裝活塞銷。,3、工作條件: (1)氣體壓力大、工作溫度高 (2)高速運(yùn)動(dòng) (3)潤(rùn)滑條件差 (4)冷卻條件差,4、要求: (1)要有足夠的強(qiáng)度和剛度; (2)質(zhì)量要盡量小,以保持最小的慣性力; 多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的同組活塞的質(zhì)量應(yīng)一致。 (3)導(dǎo)熱性好,有充分的散熱能力; 耐熱性好,高溫下性能穩(wěn)定或下降的少; 受熱率低,單位質(zhì)量在單位時(shí)間內(nèi)

3、吸收的熱量少;,(4)活塞與汽缸壁間應(yīng)有較小的摩擦系數(shù);可采用表面處理或通過熱處理提高裙部的表面硬度。 (5)和汽缸壁間要保持適當(dāng)?shù)摹⒈M可能小的間隙保證不拉缸的最小間隙。 間隙過小導(dǎo)致拉缸、困缸等; 間隙過大導(dǎo)致敲缸、竄氣、上油等。,5、材料:柴油機(jī)活塞目前廣泛采用的材料是鋁合金。 優(yōu)點(diǎn):質(zhì)量小(約為同樣結(jié)構(gòu)的鑄鐵活塞的5070),導(dǎo)熱性好(約為鑄鐵的三倍); 缺點(diǎn):熱膨脹系數(shù)較大,溫度升高時(shí)強(qiáng)度和硬度下降較快。,(二)結(jié)構(gòu)分析,1、總體結(jié)構(gòu)分析 外形呈倒置杯形,頂部、頭部及銷座處均含有一定的金屬量,以提高其承載能力,增加剛度和強(qiáng)度。 在頂部、頭部和銷座之間設(shè)置加強(qiáng)筋,提高剛度和強(qiáng)度,并增強(qiáng)散

4、熱能力。 在頂部、頭部和銷座之間采用圓弧連接,可避免應(yīng)力集中。,2、頂面形狀,3、環(huán)槽部,4、裙部,5、活塞銷座,6、與汽缸壁保持適當(dāng)間隙的結(jié)構(gòu)措施,(1)活塞變形的原因和規(guī)律 1)變形原因:主要是熱膨脹及側(cè)壓力,其次,氣體壓力也會(huì)引起活塞頂部彎曲變形。,2)變形規(guī)律: A:整個(gè)活塞的熱膨脹量大于氣缸的膨脹量,使活塞與氣缸的配合間隙變小。這是由于活塞的溫度高于氣缸壁,且鋁合金的膨脹系數(shù)大于鑄鐵。 B:活塞頭部的膨脹量大于裙部,自上而下膨脹量由大而小。這是由于溫度上高下低,且活塞的壁厚是上厚下薄。,C:裙部圓周方向近似橢圓形變化,長(zhǎng)軸沿著銷座孔軸線方向。 c1:裙部在側(cè)壓力作用下,使直徑沿活塞銷

5、軸線方向上變長(zhǎng);,c2:在頂部氣體壓力作用下,同樣使裙部沿銷軸線方向變長(zhǎng),c3:活塞銷座孔處金屬堆積及銷與座孔摩擦而引起的溫升,又進(jìn)一步使裙部沿銷軸線方向的膨脹變形量增大。,(2)結(jié)構(gòu)措施,1)活塞頭部的直徑上小、下大的階梯形或截錐形,且頭部直徑小于裙部,直徑差一般為0.5mm0.9mm。,2)活塞裙部沿圓周近似呈橢圓形稱為橢圓活塞,橢圓的長(zhǎng)軸在垂直于銷座軸線方向。一般橢圓活塞是裙部下端長(zhǎng)軸最大,它與同一截面短軸的直徑差稱為活塞裙部的橢圓度,也籠統(tǒng)的稱為活塞的橢圓度。,3)活塞裙部沿銷座外端面在鑄造時(shí)凹陷0.5mm1mm,或?qū)N座兩端面切掉一層,使銷座兩端處有充分的膨脹余地。,4)裙部開有絕熱

6、一膨脹槽。在裙部受側(cè)壓力較小的面,開有T形或形槽。其中橫槽叫絕熱槽,它開在頭部最下一道油環(huán)槽的底部或裙部上邊緣,其作用是減少頭部熱量向裙部傳導(dǎo),從而減少裙部的熱膨脹,另外它還可以增強(qiáng)油環(huán)的回油能力。豎槽叫膨脹槽,其作用是使裙部具有一定的彈性和熱態(tài)時(shí)能起補(bǔ)償作用,使活塞在裝配間隙較小的情況下熱膨脹時(shí),不致卡缸。 活塞裙部開槽削弱了其強(qiáng)度和剛度,只適用負(fù)荷不大的汽油機(jī)。柴油機(jī)活塞不允許開槽。,,5)雙金屬活塞,即在鋁合金活塞裙部或銷座內(nèi)嵌鑄入膨脹系數(shù)較小的鋼片,以減小活塞裙部的膨脹量。 雙金屬活塞由于結(jié)構(gòu)和作用原理不同,可分為恒范鋼片式、自動(dòng)調(diào)節(jié)式和筒形鋼片式等數(shù)種。,7、其他結(jié)構(gòu),(1)溫控結(jié)

7、構(gòu),(2)環(huán)形槽,(3)偏置銷座:一般發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的銷座鈾線與活塞的中心線垂直相交,當(dāng)活塞在上止點(diǎn)改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí),由于側(cè)壓力瞬間換向,使活塞與缸壁的接觸面突然由一側(cè)平移至另一側(cè),便產(chǎn)生活塞對(duì)氣缸壁的拍擊(俗稱敲缸),增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲,因此,高速發(fā)動(dòng)機(jī)將活塞銷座朝向承受膨脹作功側(cè)壓力的一面(面向發(fā)動(dòng)機(jī)位于左側(cè))偏移12mm,這樣,在接近上止點(diǎn)時(shí),作用在活塞銷座軸線右側(cè)的氣體壓力大于左側(cè),使活塞傾斜,裙部下端提前換向。然后,在活塞越過上止點(diǎn),側(cè)壓力反向時(shí),活塞才以左下端接觸處為支點(diǎn),頂部向左轉(zhuǎn)(不是平移),完成換向。,,(4)減壓腔,8、活塞的安裝方向 (1)文字說明 1)方向標(biāo)記,如箭頭等應(yīng)朝向發(fā)動(dòng)機(jī)的前方 2)尺寸分組及重量分組 3)加大尺寸的數(shù)字 4)缸號(hào)數(shù)碼,(2)頂面形狀:指成形頂和特殊的燃燒室 (3)裙部開槽:槽開在承受側(cè)壓力較小的一側(cè)裙部。,

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