活塞连杆组PPT课件.ppt

第三节 活塞连杆组 n活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆及连杆轴承等主要零件组成 一、活塞n（一）概述n1、作用：n（1）与汽缸盖、汽缸壁等共同组成燃烧室；n（2）承受气体压力，并通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转2、组成： 活塞可分为顶部、环槽部、裙部和活塞销座四部分，顶部与环槽部合在一起又可统称为头部（1）顶部： 顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力为了提高其刚度和强度，并加强散热能力，背面多有加强筋根据不同的目的和要求，活塞顶部制成各种不同的形状 （2）头部（环槽部或防漏部）： 活塞的环槽部切有若干环槽，用以安装活塞环它是活塞的防漏部分，两环槽之间称环岸环槽的形状与活塞环断面形状相适应，通常为矩形或梯形 （3）裙部：裙部是用来为活塞导向和承受侧压力的因而有一定的长度，以保证可靠的导向；又要有足够的承压面积 （4）活塞销座 ： 销座是活塞通过活塞销与连杆的连接部分，位于活塞裙部的上部，为厚壁圆筒结构，用以安装活塞销 3、工作条件：（1）气体压力大、工作温度高（2）高速运动（3）润滑条件差（4）冷却条件差4、要求：（1）要有足够的强度和刚度；（2）质量要尽量小，以保持最小的惯性力；多缸发动机的同组活塞的质量应一致。

（3）导热性好，有充分的散热能力； 耐热性好，高温下性能稳定或下降的少； 受热率低，单位质量在单位时间内吸收的热量少；（4）活塞与汽缸壁间应有较小的摩擦系数；可采用表面处理或通过热处理提高裙部的表面硬度5）和汽缸壁间要保持适当的、尽可能小的间隙—保证不拉缸的最小间隙间隙过小—导致拉缸、困缸等；间隙过大—导致敲缸、窜气、上油等5、材料：柴油机活塞目前广泛采用的材料是铝合金 优点：质量小(约为同样结构的铸铁活塞的50％～70％)，导热性好(约为铸铁的三倍)；缺点：热膨胀系数较大，温度升高时强度和硬度下降较快 （二）结构分析n1、总体结构分析n外形呈倒置杯形，顶部、头部及销座处均含有一定的金属量，以提高其承载能力，增加刚度和强度n在顶部、头部和销座之间设置加强筋，提高刚度和强度，并增强散热能力n在顶部、头部和销座之间采用圆弧连接，可避免应力集中2、顶面形状3、环槽部4、裙部5、活塞销座6、与汽缸壁保持适当间隙的结构措施n（1）活塞变形的原因和规律n 1）变形原因：主要是热膨胀及侧压力，其次，气体压力也会引起活塞顶部弯曲变形•2）变形规律：•A：整个活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀量，使活塞与气缸的配合间隙变小。

这是由于活塞的温度高于气缸壁，且铝合金的膨胀系数大于铸铁•B：活塞头部的膨胀量大于裙部，自上而下膨胀量由大而小这是由于温度上高下低，且活塞的壁厚是上厚下薄C：裙部圆周方向近似椭圆形变化，长轴沿着销座孔轴线方向c1：裙部在侧压力作用下，使直径沿活塞销轴线方向上变长；c2：在顶部气体压力作用下，同样使裙部沿销轴线方向变长c3：活塞销座孔处金属堆积及销与座孔摩擦而引起的温升，又进一步使裙部沿销轴线方向的膨胀变形量增大（2）结构措施n1）活塞头部的直径上小、mm~0.9mm•2）活塞裙部沿圆周近似呈椭圆形．称为椭圆活塞，椭圆的长轴在垂直于销座轴线方向一般椭圆活塞是裙部下端长轴最大，它与同一截面短轴的直径差称为活塞裙部的椭圆度，也笼统的称为活塞的椭圆度mm~1mm，或将销座两端面切掉一层，使销座两端处有充分的膨胀余地4）裙部开有绝热一膨胀槽在裙部受侧压力较小的面，开有T形或Ⅱ形槽其中横槽叫绝热槽，它开在头部最下一道油环槽的底部或裙部上边缘，其作用是减少头部热量向裙部传导，从而减少裙部的热膨胀，另外它还可以增强油环的回油能力竖槽叫膨胀槽，其作用是使裙部具有一定的弹性和热态时能起补偿作用，使活塞在装配间隙较小的情况下热膨胀时，不致卡缸。

活塞裙部开槽削弱了其强度和刚度，只适用负荷不大的汽油机柴油机活塞不允许开槽5）双金属活塞，即在铝合金活塞裙部或销座内嵌铸入膨胀系数较小的钢片，以减小活塞裙部的膨胀量 双金属活塞由于结构和作用原理不同，可分为恒范钢片式、自动调节式和筒形钢片式等数种7、其他结构n（1）温控结构（2）环形槽（3）偏置销座：一般发动机活塞的销座铀线与活塞的中心线垂直相交，当活塞在上止点改变运动方向时，由于侧压力瞬间换向，使活塞与缸壁的接触面突然由一侧平移至另一侧，便产生活塞对气缸壁的拍击(俗称敲缸)，增加了发动机的噪声，因此，高速发动机将活塞销座朝向承受膨胀作功侧压力的一面(面向发动机位于左侧)偏移1~2mm，这样，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线右侧的气体压力大于左侧，使活塞倾斜，裙部下端提前换向然后，在活塞越过上止点，侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左转(不是平移)，完成换向（4）减压腔8、活塞的安装方向（1）文字说明1）方向标记，如箭头等应朝向发动机的前方2）尺寸分组及重量分组3）加大尺寸的数字4）缸号数码（2）顶面形状：指成形顶和特殊的燃烧室（3）裙部开槽：槽开在承受侧压力较小的一侧裙部。