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连杆由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成。连杆大头是分开的, 一半为连杆盖, 另一半与杆身为一体, 通过连杆螺栓连起来。连杆大头孔内分别装有轴瓦, 由于连杆体与连杆盖的接合面是与大小头孔的中心联线垂直, 故称为直剖式连杆
有些连杆大头结构粗大, 为了使连杆在装卸时能从气缸孔内通过, 采用斜剖式结构, 即接合面与大、小头孔轴线形成一定的角度。我们在工厂中分别见到了这两种类型的连杆。
连杆是活塞式发动机的重要零件之一, 其大头孔与曲轴连接, 小头孔通过活塞销和活塞连接, 将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴, 又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆承受的是高交变载荷, 气体的压力在杆身内产生很大的压缩应力和纵向弯曲应力。由活塞和连杆重量引起的惯性力, 使连杆承受拉应力, 所以连杆承受的是冲击性质的动载荷, 因此要求连杆重量轻, 强度要好。
连杆材料一般采用45 钢或40cr, 45M n2 等优质钢或合金钢
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-------------------------------------- 连杆材料
材料 C70S6 钢,对奇瑞E4g16型连杆
材料 C70S6:
C70S6是国际通用的涨断连杆材料,具有断口为脆性的解理断裂,基本无塑性变形的特点。使用C70S6材料,采取涨断连杆生产工艺,制造的汽车及其他运输机械连杆,可以提高连杆质量及降低连杆制造成本,应用前景十分广阔。
目前已经形成C70S6批量生产能力,产品质量稳定,能够保证涨断连杆的产品质量。 C70S6作为目前大量使用的涨断连杆用材料,缺点是强度低,不适合做大功率的发动机连杆。目前,东特集团正在开发新型涨断连杆材料36MnVS4,用于制造高强度级别的涨断连杆。同时,以往的涨断连杆只应用于乘用车,现在已经发展到商用车,甚至有的用户提出工程机械及农用车也使用涨断连杆,由此可见,涨断连杆生产工艺将逐步替代传统连杆制造工艺,涨断连杆用系列材料的应用空间将十分广阔。
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汽车用涨断连杆材料C70S6的开发与应用
--------------------------------------------------------------------------------------- 1、定义 Connecting Rod
连杆,是连接活塞和曲轴的杆状零件。它的作用,是把活塞承受的力传给曲轴,并和曲轴配合,把活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆受力情况复杂,要求它有足够的强度和刚度,不能变形。一般用优质钢材制造。
2、构造
连杆在结构上可分为三个部分:
①连杆小头内装铜套,通过活塞销与活塞相连。
②连杆杆身连接连杆的大头和小头,为减轻重量和保证刚度、强度,一般采用“工”字形断面。
③连杆大头可以拆开,内装连杆轴承,以便与曲轴上的连杆轴颈连接。
连杆由小头、杆身和大头构成
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连杆小头
小头的结构形状取决于活塞销的尺寸及其与连杆小头的连接方式。
在汽车发动机中连杆小头与活塞销的连接方式有两种,即全浮式和半浮式。全浮式活塞销工作时,在连杆小头孔和活塞销孔中转动,可以保证活塞销沿圆周磨损均匀。为防止活塞销两端刮伤气缸壁 ,在活塞销孔外侧装置活塞销挡圈。半浮式活塞销是用螺栓将活塞销夹紧在连杆小头孔内,这时活塞销只在活塞销孔内转动,在小头孔内不转动。小头孔不装衬套,销孔中也不装活塞销挡圈。
连杆杆身
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身断面为工字形,刚度大、质量轻、适于模锻。工字形断面的Y-Y轴在连杆运动平面内。有的连杆在杆身内加工有油道,用来润滑小头衬套或冷却活塞。如果是后者,须在小头顶部加工出喷油孔
连杆大头
连杆大头除应具有足够的刚度外,还应外形尺寸小,质量轻,拆卸发动机时能从气缸上端取出。连杆大头是剖分的,连杆盖用螺栓或螺柱紧固,为使结合面在任何转速下都能紧密结合,连杆螺栓的拧紧力矩必须足够大。
连杆大头
结合面与连杆轴线垂直的为平切口连杆,而结合面与连杆轴线成30°~60°夹角的为斜切口连杆。平切口连杆体大端的刚度较大,因此大头孔受力变形较小,而且平切口连杆制造费用较低。汽油机均采用平切口连杆。柴油机连杆既有平切口的也有斜切口的。一般柴油机由于曲柄销直径较大,因此连杆大头的外形尺寸相应较大,欲在拆卸时能从气缸上端取出连杆体,必须采用斜切口连杆。连杆盖装合到连杆体上时须严格定位,以防止连杆盖横向位移。平切口连杆利用连杆螺栓上一段精密加工的圆柱面与精密加工的螺栓孔来实现连杆盖的定位。斜切口连杆的连杆螺栓由于承受较大的剪切力而容易发生疲劳破坏。为此,应该采用能够承受横向力的定位方法。
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连杆螺栓
工作时连杆螺栓承受交变载荷,因此在结构上应尽量增大连杆螺栓的弹性,而在加工方面要精细加工过渡圆角,消除应力集中,以提高其抗疲劳强度。连杆螺栓用优质合金钢制造,如40Cr、35CrMo等。经调质后滚压螺纹,表面进行防锈处理。
V型发动机连杆
V型发动机左右两个气缸的连杆安装在同一个曲柄销上,其结构随安装形式的不同而不同。 1)并列连杆
两个完全相同的连杆一前一后并列地安装在同一个曲柄销上。连杆结构与上述直列式发动机的连杆基本相同,只是大头宽度稍小一些。并列连杆的优点是前后连杆可以通用,左右两列
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气缸的活塞运动规律相同。缺点是两列气缸沿曲轴纵向须相互错开一段距离,从而增加了曲轴和发动机的长度。 2)主副连杆
一个主连杆一个副连杆组成主副连杆,副连杆通过销轴铰接在主连杆体或主连杆盖上。一列气缸装主连杆,另一列气缸装副连杆,主连杆大头安装在曲轴的曲柄销上。主副连杆不能互换,且副连杆对主连杆作用以附加弯矩。两列气缸中活塞的运动规律和上止点位置均不相同。采用主副连杆的V型发动机,其两列气缸不需要相互错开,因而也就不会增加发动机的长度。 3)叉形连杆
指一列气缸中的连杆大头为叉形;另一列气缸中的连杆与普通连杆类似,只是大头的宽度较小,一般称其为内连杆。叉形连杆的优点是两列气缸中活塞的运动规律相同,两列气缸无需错开。缺点是叉形连杆大头结构复杂,制造比较困难,维修也不方便,且大头刚度较差。
出自-view-605
By浅谈连杆加工工艺中的一些新的技术.pdf 连杆
众人所知, 连杆是发动机的五大主关件之一,
其在发动机中的地位是显而易见。它是发动机传递 动力的主要运动件, 在机体中做复杂的平面运动, 连杆小头随活塞作上下往复运动连杆大头随曲轴 作高速回转运动连杆杆身在大、小头孔运动的合 成下作复杂的摆动。
连杆在承受往复的惯性力之外, 还要承受高压
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气体的压力, 在气体的压力和惯性力合成下形成交 变载荷, 这就要求连杆具有耐疲劳、抗冲击, 并具 备足够的强度、刚度和较好的韧性。在今天随着汽 车工业的高速发展, “ 小体积、大功率、低油耗” 的高性能发动机对连杆提出更新、更高的要求 作为高速运动件重量要轻, 减小惯性力, 降低能耗 和噪声强度、刚度要高, 并具有较高的韧性 连杆比要大, 连杆要短。这也就意味着对连杆 的设计和加工有更高的要求。
目前对于连杆的加工主要的技术要求大致如表 与上柴连杆比较
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毛坯
目前, 国内外连杆毛坯主要有两种类型① 整体式如上柴、二汽、上海大众、天内等② 体盖分开式一汽二发等。其中, 整体式因有节 材节能, 以及节省锻造模具等特点被广泛采用。 另外, 在小头平面也有两种类型① 小头采用平 面结构上柴、一汽等② 小头采用锲形结构 二汽神龙, 八等。由于锲形结构可
以直接减少材料、加工余量等优点, 许多发动机连 杆厂已由原来的平面改为锲形, 但要注意锲形结构 的小头毛坯, 在粗加工时要解决好单边切削问题。 锻造连杆毛坯是连杆加工的第一步, 它的精度 直接影响后面的机加工。为提高毛坯精度, 国内部 分连杆厂家引进先进的锻造技术和设备, 同时应用 了模具技术, 可以严格控制重量公差和
尺寸公差如白城精密锻造厂和南宫曲轴连杆厂均 引进德国的设备。
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