曲柄连杆机构

教  案 课程名称：曲柄连杆机构 授课教师 xx 所在单位 汽车专业 课程类别 课堂理论教学 授课时间 Xx学年x学x周 周x第x大节，x学时 授课内容 曲柄连杆机构 授课对象 新生班，选课xx人         教学目标和基本要求 掌握曲柄连杆机构功能、组成 了解机体组的结构 了解活塞连杆的结构 了解曲轴飞轮组 掌握直列四缸和六缸发动机的点火顺序 教学内容和学时分配 1. 概述 0.5课时 2. 机体组 1课时 3. 活塞连杆组 1.5课时 4. 曲轴飞轮组 1课时 总4课时 教学重点和教学难点 1. 曲柄连杆机构的作用 2. 曲柄连杆机构各组成部分的作用及组成 3. 曲柄连杆机构的工作原理 4. 点火顺序 教学内容深化和拓宽 1. 深入介绍下各零部件的材质及选用该材质的原因 2. 详细 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 直列四缸和六缸机工作循环 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 3. 新型干式油底壳的样子、原理和使用 教学方式和 注意事项 软件开发合同注意事项软件销售合同注意事项电梯维保合同注意事项软件销售合同注意事项员工离职注意事项 主要采用多媒体播放 ppt 关于艾滋病ppt课件精益管理ppt下载地图下载ppt可编辑假如ppt教学课件下载triz基础知识ppt 、动画和视频教学 注意事项： 1. 从本章节开始详细介绍发动机的组成了，本章节进度不宜过快，避免难度突然加大使学生不适应； 2. 曲柄连杆机构的零部件比较多，分类比较复杂。需要多强调，加深印象； 3. 由于没有力学课程作铺垫，需要先介绍些基础力学知识，然后更好的介绍本章知识。 大量零部件、材料知识和力学知识，所以这章节应该放慢进度，为后续内容打好基础 思考题和课后习题 课后习题 1. 气环的作用是什么？ 2. 曲轴的组成和作用分别是什么？ 3. 画出直列四缸机和六缸机工作循环表。 讲稿内容 备注 一、 概述 曲柄连杆机构的功用是：是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。 曲柄连杆机构的主要零件可以分成三组：机体组、活塞连杆组以及曲轴飞轮组。 曲轴工作环境恶劣：温度高、压力大、活塞运动线速度大、与可燃混和气和燃烧废气接触的机件还受到化学腐蚀。 曲柄连杆机构的受力情况复杂，包括：气体作用力、往复惯性力与离心力、摩擦力 由于曲柄连杆机构的工作条件恶劣，所以为了保证工作可靠、减少磨损，在结构上必须采取相应的措施。 二、 机体组 结构主要包括：气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳等组成，机体组是发动机的支架，是曲柄连杆、配气机构和发动机各系统得主要零件的装配基体。各运动件的润滑和受热件的冷却也都要通过机体组来实现。 （一） 汽缸体 水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为气缸体-曲轴箱，也可简称为气缸体，气缸体上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸，下半部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。 1. 气缸体的形式 2. 气缸的冷却方式 3. 气缸的排列方式 4. 气缸和气缸套 整体式气缸 气缸套：干式、湿式 （二） 气缸盖与气缸盖衬垫 1. 气缸盖 气缸盖的主要功用是密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。 气缸盖内部也有冷却水套，共端面上的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相通，以便利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。 功用：封闭气缸上部，与活塞顶部和汽缸壁一起组成燃烧室 工作条件：高温、高压 材料：一般采用灰铸铁、合金铸铁、铸铝 型式：单体式：刚度大，维修方便，但结构复杂 整体式：可缩短汽缸中心距和发动机的总长度，刚性较差 块状：介于二者之间 2. 燃烧室 A. 盆形燃烧室 B. 楔形燃烧室 C. 半球形燃烧室 D. 双球形燃烧室 E. 多气门形燃烧室 （三） 汽缸垫 功用：密封汽缸体与气缸盖的结合面 工作条件：高温、高压 材质：常用1.金属-石棉 2.耐热密封胶 （四） 油底壳 功用：储存机油（润滑油）并封闭曲轴箱 材质：薄钢板冲压 近年来新发明了干式油底壳，防止转弯，上、下坡等特殊路况下无法提供充足机油。 （五） 发动机支撑 三、 活塞连杆组 活塞连杆组将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动，由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成。 （一） 活塞 活塞的主要作用是承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。 活塞顶部工作环境：高温、高压、受力大，并且导致活塞侧压力大，惯性力大，承受交变载荷。 为了适应这种工作环境，保证发动机的良好运转，对活塞的材料、制造工艺、结构特点作出了要求 材质：铝合金 结构：活塞顶部、活塞头部（环槽）、活塞裙部（上大下小椭圆锥形）、活塞销座 （二） 活塞环 包括气环和油环 气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量混入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水或空气带定。 油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁面涂上一层均匀的机油膜，这样既可以防止机油窜入气缸燃烧．又可以减小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。此外，油环也起到封气的辅助作用。 1. 气环 气环 ：密封和导热 ；工作条件：高温高压燃气，工作速度高、高温下机油容易变质，润滑条件变坏，难以保证液体润滑； 材料：合金铸铁，表面镀多孔性铬，镀锡，磷化，喷鉬；采用钢片环，或粉末冶金的金属陶瓷和聚四氟乙烯制造的活塞环。 结构：有切口外型尺寸比气缸内径大 气环切口的形状：四种 气环断面的形状：六种 泵油原理 2. 油环 普通油环、组合油环 （三） 活塞销 功用：连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆 工作条件：高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件差 要求：有足够的刚度和强度，表面耐磨，质量尽可能小。 材料和结构：一般为空心结构；用低碳钢或低碳合金钢制造 活塞销 内孔形状：圆柱形、组合形、两段截锥形。 活塞销与销座孔和连杆小头衬套孔的连接，一般采用全浮式。 （四） 连杆 作用：将活塞承受的力传给曲轴从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 工作条件：承受活塞销传来的气体作用力和活塞往复运动的惯性力，连杆摆动产生惯性力矩，使得连杆承受一定的弯矩，力和力矩的大小和方向都是周期性变化的，因此连杆受到压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。 材料和工艺：低碳钢或合金钢经模锻或辊锻而成，然后再进行机械加工或热处理。 结构：包括大头、杆身、小头。 连杆大头按剖分面的方向：平切口、斜切口 连杆体与连杆大头盖为了防止装配时错位，常用的定位方式：止口定位、套筒定位、锯齿定位 V型发动机左右俩侧对应的两个气缸的连杆有三种安装方式：并列、叉形、主副。 四、 曲轴飞轮组 （一） 曲轴 曲轴的功用是承受连杆传来的力，并由此造成统其本身轴线的力矩。在发动机工作中，曲轴受到旋转质量的离心力、周期性变化的气体压力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲与扭转载荷。为了保证工作可靠，要求曲袖具有足够的刚度和强度，各工作表面要耐磨而且润滑良好。 曲柄主要由三部分组成：①曲轴的前端(或称自由端)轴；②若干个曲柄销和它左右两瑞的曲柄，以及前后两个主轴颈2组成的曲拐；③曲轴后端(或称功率输出端)凸缘。 曲轴的曲拐数取决于气缸的数目和排列方式，直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数；v形发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 全支撑、非全支撑 整体式、组合式 材料和结构 点火次序：在安排多缸发动机点火次序时：1、使连续做功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承载荷，同时避免进气行程中可能发生抢气现象2、做功间隔应力求均匀，也就是说，在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个汽缸都应发或做功一次，而且各缸发火的间隔时间应力求均匀。 （二） 曲轴扭转减震器 功用:为了降低曲轴的扭转振动 分类：常用摩察式扭转减振器：1.橡胶摩擦式 2.硅油式 （三） 飞轮 功用：储存做功行程的一部分能量，保证发动机也能赚平稳；是传动系中摩擦离合器的主动盘，或液力变矩器的驱动盘 D和E为C发展而来 新型汽缸垫: FW(钢板-软材料) MLC（金属-涂层） ME（金属-弹性体） 活塞销一般偏心安装，防止敲缸现象。 详细分析曲拐的布置形式，点火顺序。要求学生熟记