曲柄连杆机构案例上课讲义.ppt

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1、曲柄连杆机构案例3.十字头组件的工作条件：十字头本体和轴承要承受周期性的气体爆发压力；十字头滑块要承受侧椎力的作用。特别是十字头轴承．由于单向受力及连杆只作摆动，不易形成良好的润滑，工作条件更为恶劣。4.十字头的结构单滑块结构、圆筒形滑块结构和双滑块结构。5.十字头与活塞杆的连接方式两种：一种是活塞杆穿过十字头上的孔用螺帽固定，另一种利用活塞杆下部凸缘和螺栓与十字头连接。第一种形式由于活塞杆穿过十字头，连杆小端采用分岔形式，使十字头轴承工作可靠性降低，现在已基本不用。而第二种形式由于连杆小端采用全支撑式结构，扩大了轴承的承载面积，改善了轴承

2、的受力状况，使十字头轴承的工作可靠性大大提高。123456图2-24十字头的构造1-活塞杆；2-连杆小端轴承盖；3-十字头销；4-滑块；5-连杆小端轴承座；6-连杆杆身（2）L-MC/MCE机型导板与横隔板制为一体，提高刚度（RTA机上使用螺栓bolt把在一起）。向十字头输送滑油的是十字头销上托架带动的套管，而非铰链。活塞杆使用小螺栓把在活塞销上，而非贯穿孔。滑块上有导轨，而非小导板。滑油进入十字头后，分三路：一路去导板与滑块。一路去活塞孔上行冷却活塞顶再从活塞杆流出（环行通道）。一路润滑连杆小端轴承后，从连杆内下行润滑曲柄

3、销轴承。他们均流回曲柄箱。3）十字头轴承工作分析和提高可靠性措施工作特点：轴承比压大，力大，尺寸受限。难以形成足够的润滑油膜。摆动角速度时大时小，且不断改变方向，使之处于边界润滑状态。单向受力。二冲程机十字头销始终压在轴承下瓦上。受力不均。部件变形、局部受力严重，一般内侧受力较大，易发生故障。提高可靠性措施：（1）降低轴承比压限制pz.加大轴颈直径，比压下降刚度提高，利于润滑油膜形成。采用全支承轴承。在轴颈全长上都设轴承承压面，扩大承压面积。（2）使轴承负荷分布均匀采用弹性结构。采用刚性结构。反变形法。增大轴承面的贴合

4、面积。对于分岔式轴承（3）保证良好的润滑和冷却保证油压。铰链机构或套管机构，专设滑油升压泵（对薄壁铝锡合金轴瓦）。RTA十字头轴承滑油压力1.0～1.2Mpa.合理开设布油槽和输油槽。槽太多，承压面削弱；槽太少，布油不均匀。轴向横槽不能开到边缘，但也不能封闭滑油。在轴承油槽端部开设小泄油槽保证冷却；油槽边缘楔形斜面，且有适当角度和长度（防刮油及油膜厚度）。合适的轴承间隙。间隙太大油压不易建立；间隙太小易抱轴。（4）采用薄壁轴瓦。在钢背上浇注白合金（高铝锡合金）。如LMC/MCE合金厚度1.0-1.5mm.轴瓦加工精度高，不需拂刮，互换

5、性好、拆装方便。（5）提高十字头销颈表面光滑程度。二、连杆connectingrod1.连杆的工作条件和要求作用：传递气体力和惯性力；连接活塞（十字头）与曲轴；转变运动（往复回转）。受力：气体力（具有冲击性）；惯性力；与pistonpin/crossheadpin/crankpin产生摩擦。要求：耐疲劳、抗冲击，具有足够刚度和强度；长度短、重量轻，加工容易，拆装方便；连杆轴承工作可靠，寿命长。选材：十字头机多用中碳钢，筒形机采用优质碳钢或合金钢。二冲程机中，连杆始终受压（大小方向周期变化）；四冲程机中，连杆有时受压，有时受拉。为一

6、台二冲程柴油机的气体力Fg、往复惯性力Fj以及其合力F随曲轴转角的变化曲线。从中可以看出：活塞在上止点（曲轴转角为0°）附近时，由于惯性力的方向和气体力方向相反，合力小于气体力，但仍是正值，即力的方向向下，使连杆受压；活塞在下止点(曲轴转角为180°)附近时，因为惯性力具有正值且较大，尽管气体力较小，其合力仍比较大，使连杆受压。当活塞在曲轴转角300附近时，由于惯性力具有负值且大于气体力，使合力出现负值，即力的方向向上，使连杆受到拉伸，但拉力较小。在低逮、增压柴油机中，由于惯性力较小而气体力较大，一般合力都是正值，使连杆始终受到压力的作用。

7、对于四冲程中、高速柴油机，在换气上止点附近，由于气体力较小而惯性力较大，一般合力都是负值，使连杆受到拉伸的作用。2.连杆的构造1）十字头式连杆（RTA型）小端：十字头端。由轴承盖、轴承座、薄壁轴瓦和螺栓组成。薄壁轴瓦提高耐磨性。杆身：由锻钢制造。杆身与大端剖分（称船用大端），剖分面上装有压缩比调整垫片。大端:曲柄销轴承.由轴承盖、轴承座、垫片及螺栓杆组成。没有轴瓦，白合金直接浇铸在轴承盖及座上（可增大轴颈，利于散热），在浇铸白合金处开有燕尾槽（使其结合牢固）。螺栓：杆身上设定位环（减少拧紧力对螺栓的弯曲作用）；为柔性螺栓（耐疲劳）；用

8、专用工具（液压拉伸器）安装；外螺纹用外罩保护（安装工具并防松）。图2-27RTA-T-B型柴油机连杆的构造1、6-连杆螺栓螺母;2、7-连杆螺栓;3-小端轴承盖;4、8-薄壁轴瓦