曲柄连杆机构的构造与维修教案.docx

1、曲柄连杆机构的构造与维修教案第二章 曲柄连杆机构的构造与维修教学目的：掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及装配连接关系；熟悉曲柄连杆主要部件的检测方法，掌握曲柄连杆机构装配与调整方法。重点和难点：掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及气门间隙的调整方法。教学方式：多媒体教学课时：14学时教学内容：2.1 概述2.1.1 功用与组成 功用:压力能转换为机械能 组成:机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组2.1.2 工作条件与受力分析 条件:高温 高压 高速 化学腐蚀 受力:气体压力、惯性力、离心力、摩擦力、热应力。 产生：压缩 拉伸 弯曲 扭转 离心 磨擦等2.2 机体组2.2.1

2、 气缸体 1、气缸体的功用 安装、固定气缸套及其他机构的基础。 2、气缸体的型式 整体式和分体式 水冷式和风冷式 整体式一般为水冷式，分体则为风冷式3、整体式气缸体类型：平分式、龙门式、隧道式4、气缸体的受力特点及材料 特点：各种受力、热负荷、润滑条件差 材料：优质合金铸铁、铸铝合金5、曲轴箱的密封2.2.2 气缸与气缸套1、气缸与气缸套的功用 燃料燃烧实现能量转换的场所 活塞运动的轨迹2、气缸的形式 结合方式：整体式、单铸式 冷却方式：风冷式、水冷式（干式和湿式）4、气缸的排列 单列（直列）式、V形式、对置式5、气缸套的定位 干式缸套：不与冷却水接触，壁厚：1-3mm。 湿式缸套：与冷却水接

3、触，壁厚：5-9mm。 湿式缸套有：上支承定位带，下支承密封带，上与气缸套座紧配合。 优点与缺点2.2.3 气缸盖 1、气缸盖的主要功用 封闭气缸上部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。 2、气缸盖的构造 进排气门座、气门导管、进排气通道 结构分：单体式、块状式和整体式2.2.4 燃烧室 1、燃烧室的主要功用 燃烧混合气产生强大的压力能。 2、燃烧室的构造 基本要求：热量损失小、燃烧行程短。 压缩冲程完成后，混合气能产生涡流，保证充分燃烧。2.2.5 气缸垫1、气缸垫的工作要求 在高温高压作用下不易损坏；耐热耐腐蚀；有弹性，能密封；卸装方便，能重复使用，寿命长。2、气缸垫常见结构 金属石棉、金

4、属复合材料，纯金属3、油底壳2.2.6 发动机的支承 二点支承;三点支承(前.后);四点支承.2.3 活塞连杆组活塞连杆组的组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆2.3.1 活塞1、活塞的功用：将活塞顶的压力传到连杆，使曲轴产生旋转。2、活塞的工作要求：质量小；导热性好；耐磨；热膨胀系数小。 材料：铝合金、优质铸铁和耐热钢。3、活塞的基本结构 顶部、头部和裙部4、活塞变形分析与结构措施预加工、开槽、镶钢片、表面处理、冷却、活塞销偏移和改善裙部结构2.3.2 活塞环1、活塞环的种类与作用 种类：气环 油环 作用：减少磨损和摩擦阻力，封气油2、活塞环材料 耐磨、耐热、高强度耐冲击、表面处理 粉末冶金（发

5、展）3、活塞环的结构 活塞环有一个切口，比气缸内径大，安装后由于弹力而紧贴在气缸壁，密封气体。2.3.3 活塞销1、活塞销的功用功用：连接活塞，传递作用力。2、活塞销的工作要求要求：耐磨、抗冲击、高强度、质量小。种类：圆柱形、组合形、两段截锥形。2.3.4 连杆1、连杆的功用功用：将活塞承受的力传给曲轴。要求：质量小、强度和刚度高。2、连杆的材料中碳钢、合金钢，模锻、热处理3、连杆的结构4、连杆大头的分类 1、平切口、斜切口 2、斜切口连杆定位方式： 3、止口定位 套筒定位 锯齿定位5、V形发动机的连杆 左右两侧对应两气缸的连杆是同支承于一个曲柄销上。布置形式： 1、并列连杆式；2、主副连杆式

6、；3、叉形连杆式2.4 曲轴飞轮组曲轴飞轮组的组成：曲轴和飞轮以及其他不同作用的零件和附件组成。2.4.1 曲轴1、曲轴的功用 以旋转力矩的形式对外输出动力，并为其他系统提供动力。2、曲轴的材料 中碳钢或合金钢模锻，表面热处理。3、曲轴的结构 曲轴前端、若干个曲拐、曲轴后端三部分组成。直列曲拐与缸数相同，V形曲拐等于缸数的一半。2.4.2 曲轴扭转减振器 摩擦式减振器工作原理：使曲轴扭转振动能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。粘液式减振器工作原理：曲轴扭转振动时，减振器中的硅油受到剪切，产生各油层之间相对摩擦，产生热量达到消耗能量。 2.4.3 连杆轴承（轴瓦） 巴氏合金、铜铅合

7、金、高锡合金 保护油膜，减少摩擦阻力承载负荷、导热性强2.4.4 飞轮1、飞轮的功用： 贮存能量2、飞轮的材料： 灰铸铁，高速时用球墨铸钢3、飞轮的结构2.5 曲柄连杆机构的维护2.5.1 积炭的清除1、积炭的产生 汽油机：爆振燃烧 柴油机：缺氧燃烧2、积炭的危害3、清除方法2.5.2 曲轴轴承配合间隙的检验1、径向间隙的检验（1）专用塑料线规检验法（2）通用量具检验法（3）手感检验法2、轴向间隙的检验与调整 通用量具检验2.6 发动机异响诊断2.6.1 概述1、异响类型 响声超过技术文件规定的强度 机械、燃烧、空气动力、电磁2、产生的原因3、影响因素和诊断条件 转速、温度、负荷、润滑2.7

8、气缸体的检修2.7.1 裂纹的检修 缸体裂纹：曲轴箱的共振裂纹和水套冰冻裂纹。 气缸体裂纹：气缸套过盈过大、工艺不当。检验方法：水压试验修理方法：加热减应焊和胶粘2.7.2 变形的检修 部分主要要素的形位误差超差 1、平面度 2、垂直度 3、同轴度 对气缸体的整形修理 定位镗缸、导向镗削、修理平面2.7.3 气缸体的常见损伤与检验1、常见损伤 磨损、拉痕、裂纹、生锈等。2、工作表面损伤特征 锥形、椭圆、台阶。3、气缸的检验（1）用内径百分表检测气缸内径。（2）计算气缸磨损后的圆度、圆柱度、最大磨损量、与活塞配合间隙。2.7.4 修理尺寸的确定1、气缸修理尺寸分为6级，每级加0.25mm。2、修

9、理尺寸的确定方法 最大磨损+加工余量=修理尺寸2.7.5 气缸的镗削与磨削1、计算气缸的镗削量和镗削次数（1）确定修理尺寸镗削量=活塞裙部最大直径+标准配合间隙 气缸最小直径磨缸余量（2）镗削次数 第1次和最后1次要小 0.03-0.05mm 中间几次可以大 0.04-0.10mm2、镗缸（1）镗缸机T716型镗缸机为固定型 以缸体底平面为定位基准T8014型镗缸机为移动型 以缸体上平面为定位基准（2）镗削方法 根据气缸磨损是否偏心分为： 同心镗和偏心镗（3）镗削工艺要点（以T8014镗缸机为例）A、清洁气缸上平面；B、固定、调整镗缸机，即对镗杆中心；C、安装镗刀、调整尺寸；D、确定速度和进刀

10、量；E、调整自动停刀装置、检查吃刀量；F、开始加工。（4）镗缸质量要求3、气缸的珩磨（1）珩磨机 M4215立式珩磨机 简易珩磨机在台钻或手电钻安装珩磨头（2）磨缸的工艺要点2.7.6 气缸套的镶换 磨损过大、气缸套裂纹、松旷、漏水1、气缸套的拆卸（采用专用工具） 2、气缸套承孔的检修 a、检测b、修理：分级24级，每级加0.5mm。3、新气缸套的检修 留好配合过盈量 干式缸套与气缸上平面等高，湿式缸套则高出0.050.15mm。4、镶装气缸套干式在压过程中，在压入2030mm处，应放松压力，让缸套自动校正轴线；湿式在压过程中，应在承孔上涂石墨粉，缸套涂密封胶；压入缸套后应进行水压试验。2.8

11、 气缸盖的检修1、损坏形式： （1）裂纹：出现在进排气门座之间的过梁上 原因：气门座过盈量太大或安装不当 措施：更换 （2）变形：接合平面的平面度超差 原因：材料受热变形措施：铲削或磨削 2、修理标准： 标准： 长度300mm平面度公差为0.05mm， 长度300mm平面度公差为0.10mm。注：修理后，燃烧室容积不得小于原厂规定的95%，各燃烧室容积差不得大于4mm。 2.9 活塞组的选配2.9.1 活塞的选配原因：烧蚀、拉伤、活塞环槽磨损等注意要点： 1、同一级修理尺寸 2、同一品牌 3、成组活塞直径、质量一致2.9.2 活塞环的选配1、活塞环的选配 第一气环磨损最严重，磨损后弹力减弱，间

12、隙增大，密封性能差，动力性能下降，油耗上升。注意事项：A、修理尺寸同一级B、各项指标符合要求2、活塞环的检验A、弹力检验B、漏光度的检验C、端隙（开口间隙）检验与修整D、侧隙的检验与修整E、背隙的修配F、平面度的检验2.9.3 活塞销的选配 活塞销磨损后，配合间隙增大，产生异响。 更换活塞时，活塞销应采用同一修级别。 活塞销有四个修理级别，不换活塞时，加工活塞销孔座和连杆衬套来满足其配合要求。2.10 连杆组的检修2.10.1 连杆变形的检验与校正1、工量具与设备 连杆校正仪、常见量具 检验工艺2、连杆变形的校正 先校正扭曲，后校正弯曲（弯曲过大用热校，直到更换。2.10.3 连杆衬套的修复1

13、、连杆衬套的检验2、衬套的更换3、衬套铰削工艺要点4、活塞销孔的铰削2.10.4 连杆其他损伤的检修裂纹、缝隙、圆柱度、螺杆螺母等2.11 活塞连杆组的组装2.11.1 根据特点，确定安装位置2.11.2 装配工艺要点1、试配；2、活塞加热装销；3、装挡圈2.11.3 组装后的质量检验1、检验方法 2、检验标准2.11.4 安装时的注意事项2.12 曲轴耗损及检验2.12.1 曲轴裂纹的检验2.12.2 曲轴磨损的检验1、曲轴磨损规律特征2、曲轴轴颈磨损的检验a、测量直径B、计算圆柱度、圆度、最大磨损和配合间隙2.12.3 曲轴变形检验1、曲轴弯曲的检验2、曲轴扭曲的检验3、曲轴检验分析处理2

14、.12.4 曲轴弯曲变形的校正1、冷校法2、表面敲击校正法2.13 曲轴轴颈的磨修2.13.1 曲轴磨床简介 MQ8260曲轴磨床，中心高300mm,长度1600mm.2.13.2 曲轴曲颈修理尺寸的确定 1、修理尺寸分6级，级差为0.25mm。 2、选择最近的级别进行修理。 3、各曲颈修成同一级修理尺寸，统一选配轴瓦。2.13.3 曲轴主曲轴颈的磨削1、安装曲轴2、校正主轴颈与磨床旋转轴线的同轴度3、修磨砂轮4、磨削主轴颈5、砂轮材料与冷却液2.13.4 曲轴连杆轴颈的磨削1、调整曲柄半径2、检查校准同轴度3、检查曲柄半径4、调整配重5、依次磨削所有的连杆轴颈2.13.5 飞轮的修理1、更换齿圈2、修理飞轮工作平面3、曲轴、飞轮、离合器总成组装后进行动平衡试验2.14 曲轴轴承的选配与修整2.14.1 轴瓦选配基本要求1、轴颈轴瓦尺寸要求2、轴瓦分解面的高度应符合要求3、定位凸点完整，瓦背光滑4、弹性合适2.14.2 轴瓦的手工刮配1、技术要求2、轴瓦手工刮配工艺2.14.3 曲轴轴向间隙的检查调整1、检查方法2、调整间隙课外作业：P80、21、222.2.6 发动机的支承涡流，保证充分燃6