曲柄连杆机构的构造与检修【-】

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2.1 概述
2.1.2 曲柄连杆机构受力分析
1、气体作用力 在作功行程中，气体压力是推动活塞向下运动的力，燃烧气体产生的高压
直接作用在活塞顶部，如图2.2a）所示。活塞所受总压力为FP，它传到活塞销 上可分解为FP1和FP2。分力FP1通过活塞传给连杆，并沿连杆方向作用在连杆 轴颈上。FP1还可分解为两个分力R和S。沿曲柄方向的分力R使曲轴主轴颈与主 轴承间产生压紧力；与曲柄垂直的分力S除了使主轴颈与主轴承间产生压紧力 外，还对曲轴形成转矩T，推动曲轴旋转。FP2把活塞压向气缸壁，形成活塞与 缸壁间的侧压力，有使机体翻倒的趋势，故机体下部的两侧应支撑在车架上。
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2.1 概述
2.1.2 曲柄连杆机构受力分析
2、往复惯性力 往复运动的物体，当运动速度变化时，将产生往复惯性力。曲柄连杆机构
中的活塞组件和连杆小头在气缸中作往复直线运动，其速度很高且数值变化， 当活塞从上止点向下止点运动时，速度变化规律是：从零开始，逐渐增大，临 近中间达最大值，然后又逐渐减小至零。即前半行程是加速运动，惯性力向上， 以Fj表示，如图2.3a)所示。后半行程是减速运动，惯性力向下，以Fjˊ表示， 如图2.3b)所示。同理，当活塞向上运动时，前半行程是加速运动，惯性力向 下，后半行程是减速运动，惯性力向上。
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2.1 概述
2.1.2 曲柄连杆机构受力分析
在压缩行程中，气体压力是阻碍活塞向上运动的阻力。 这时作用在活塞顶部的气体压力FPˊ也可分解为两个分力 FP1ˊ和FP2ˊ，如图2.2b）所示。而FP1ˊ又分解为Rˊ和Sˊ两 个分力。Rˊ使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力；Sˊ对曲 轴造成一个旋转阻力矩Tˊ，企图阻止曲轴旋转。而FP2ˊ则 将活塞压向气缸的另一侧壁。 在发动机工作循环的任何工作行程中，气体作用力的大小 都是随着活塞的位移而变化的，再加上连杆的左右摇摆， 因而作用在活塞销和曲轴轴颈的表面以及二者的支撑表面 上的压力和作用点不断变化，造成各处磨损不均匀。
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2.2 机体组的构造与检修
2.2.1 机体组的构造
1、气缸体与曲轴箱 气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它
来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。水冷式 发动机通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体，简称气缸体， 如图2.4所示。
气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱 形空腔，称为气缸。下半部为支承曲轴的上曲轴箱，其内 腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上制有主轴承座孔，有 的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑， 在侧壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。
气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱，是 气缸修理的加工基准。
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2.2 机体组的构造与检修
2.2.1 机体组的构造
1、气缸体与曲轴箱 气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动
件相互之间的准确位置关系。水冷式发动机通常将气缸体与上曲轴箱铸成一体， 简称气缸体，如图2.4所示。
气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。 下半部为支承曲轴的上曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在上曲轴箱上制有 主轴承座孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑，在侧 壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。
气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱，是气缸修理的加工基准。 下曲轴箱也称油底壳，如图2.5所示。主要用于贮存机油并密封曲轴箱， 同时也可起到机油散热作用。
2.1.1 曲柄连杆机构的作用和组成
曲柄连杆机构是往复活 塞式发动机实现能量转换的 主要机构。其作用是将燃气 作用在活塞顶上的压力转变 为曲轴的转矩，使曲轴产生 旋转运动而对外输出动力。 曲柄连杆机构由三部分组成， 如图2.1所示。
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2.1 概述
2.1.1 曲柄连杆机构的作用和组成
1、机体组 主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫
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2.2 机体组的构造与检修
2.2.1 机体组的构造
（1）气缸体的结构型式 气缸体有三种结构型式，即平分式、龙门式和隧道式，
如图2.6所示。
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2.2 机体组的构造与检修
第2章 曲柄连杆机构的构造与检修源自学习目标： 1、掌握曲柄连杆机构的作用和组成。 2、了解曲柄连杆机构的受力分析。 3、掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要 零件的构造和装配连接关系。 4、掌握机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组主要 零件的检测和维修方法。 5、能进行曲柄连杆机构的装配与调整。
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2.1 概述
任何一对互相压紧并作相对运动的零件表面之间都存在摩擦力。 在曲柄连杆机构中，活塞、活塞环、气缸壁之间；曲轴、连杆轴承与 轴颈之间都存在摩擦力，它是造成零件配合表面磨损的根源。 上述各种力作用在曲柄连杆机构和机体的各有关零件上，使它们受到 压缩、拉伸、弯曲和扭转等不同形式的载荷。为保证发动机工作可靠， 减少磨损，在结构上应采取相应措施。
惯性力使曲柄连杆机构的各零件和所有轴颈承受周期性的附加载荷，加快 轴承磨损；未被平衡的变化的惯性力传到气缸体后，还会引起发动机振动。
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2.1 概述
2.1.2 曲柄连杆机构受力分析
3、离心力 物体绕某一中心作旋转运动时，就会产生离心力。在曲柄连杆机
构中，偏离曲轴轴线的曲柄、连杆轴颈、连杆大头在绕曲轴轴线旋转 时，将产生离心力Fc，其方向沿曲柄向外，如图2.3所示。离心力在垂 直方向上的分力Fcy与惯性力Fj的方向总是一致的，因而加剧了发动机 的上、下振动。而水平方向的分力Fcx则使发动机产生水平方向的振动。 此外，离心力使连杆大头的轴承和轴颈受到又一附加载荷，增加了它 们的变形和磨损。 4、摩擦力
等不动件。 2、活塞连杆组
主要包括活塞、活塞环、活塞销、连杆运动件。 3、曲轴飞轮组
主要包括曲轴、飞轮等机件。 在发动机工作过程中，燃料燃烧产生的气体压力直接 作用在活塞顶上，推动活塞作往复直线运动，经活塞销、 连杆和曲轴，将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运 动。发动机产生的动力，大部分经曲轴后端的飞轮输出， 还有一部分通过曲轴前端的齿轮和带轮驱动本机其他机构 和系统。