曲轴飞轮组3讲解.ppt

6 曲轴飞轮组构造与工作原理,曲轴飞轮组包括曲轴、曲轴轴承、飞轮、曲轴油封、曲轴扭转减震器、曲轴平衡机构等6.1.1 曲轴功用与工作条件,1、功用 ·的直线往复运动转化为曲轴的旋转运动 ·驱动将活塞配气机构和其它辅助装置 2、工作条件 ·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 3、材料 ·一般由45、40Cr、35Mn2等中碳钢和中碳合金钢模锻而成，轴颈表面经高频淬火或氮化处理，最后进行精加工有的柴油机采用球墨铸铁曲轴，价格便宜，耐磨性好，轴颈不需硬化处理 4、要求 应有足够的抗弯曲、抗扭转的疲劳强度和刚度；轴颈应有足够大的承压表面和耐磨性；曲轴的质量应尽量小；对各轴颈的润滑应该充分6.1 曲轴,,,,6.1.2 结构与平衡,曲轴的基本组成：包括前端(自由端)、主轴颈、连杆轴颈(曲柄销)、曲柄、平衡重、和后端(动力输出) 等曲拐： 由一个连杆轴颈和它两端的曲柄及主轴颈组成一个曲拐 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型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半曲轴的支撑： 全支承曲轴和非全支承曲轴,每个连杆轴颈两边都有一个主轴颈的称全支承曲轴。

主轴颈少于连杆轴颈的称非全支承曲轴 直列发动机的全支承曲轴，其主轴颈的总数(包括曲轴前端和后端的主轴颈)比气缸数多一个； v形发动机的全支承曲轴，其主轴颈总数比气缸数的一半多—个曲轴分类：,按单元曲拐连接方法的不同，曲轴分为： 整体式：各单元曲拐锻制或铸造成一个整体的曲轴工作可靠，质量轻，结构简单 组合式：曲轴由单元曲拐组合装配而成单元曲拐便于制造，使用中损坏可以更换，不必将整根轴报废，但拆装不便，主轴承即为滚动轴承，相应地气缸体必须是隧道式的曲轴润滑：,曲轴上钻有贯穿主轴承、曲柄和连杆轴承的油道，保证主轴承和连杆轴承的润滑平衡重：,平衡重功用： 旋转惯性力及其力矩外部平衡：F1=F2 F3=F4；M1-2=M3-4 旋转惯性力及其力矩内部不平衡： M1-2、M3-4造成曲轴弯曲载荷，需在曲柄相反方向附加平衡重 用来平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力6.1.3 曲轴前后端的密封和轴向定位,曲轴前端驱动配汽机构、动力转向泵、发电机、空调压缩机、水泵、机油泵等等,,,,曲轴前端借助甩油盘和橡胶油封实现密封 发动机工作时，落在甩油盘上的机油，在离心力的作用下被甩到定时传动室盖的内壁上，再沿壁面流回油底壳。

即使有少量机油落到甩油盘前面的曲轴上，也会被装在定时传动室盖上的自紧式橡胶油封挡住 后端还设置回油螺纹曲轴前后端的密封,,,,曲轴轴向定位,离合器经常结合与分离，驱动时施加于曲轴上的轴向力以及在上、下坡行驶或突然加速、减速出现的轴向力作用而使曲轴有轴向窜动的趋势，曲轴必须有轴向定位，以保证曲柄连杆机构的正常工作但也应允许曲轴受热后能自由膨胀曲轴作为转动件，必须与其固定件之间有一定的轴向间隙曲轴轴向定位必须安装止推片 有卷边式和分开式两种6.1.4 曲拐布置,各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序 曲拐布置一般规律： 1）连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行，以减轻主轴承载荷和避免在进气行程中发生抢气现象 2）各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳 3） V型发动机左右气缸尽量交替作功 4）曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好常见几种多缸机曲拐的布置和工作顺序,1）直列四缸发动机工作循环 ·发火间隔角为：720°/4＝180° ·工作顺序为： 1－2－4－3 或 1－3－4－2 ·工作循环表,,,,2）直列六缸发动机工作循环 ·发火间隔角为：720°/6＝120°，六个曲拐分别布置在三个平面内。

·工作顺序为：1－5－3－6－2－4 或1－4－2－6－3－5 ·工作循环,,,,3）V8发动机工作循环 ·发火间隔角为：720°/8＝90° ·工作顺序为：1-8-3-6-4-5-2-7或1-8-2-7-4-5-3-6,V型八缸机有四个曲拐，其四个曲拐布置在同一平面内，也可以布置在两互相错开90°的平面内6.1.5 扭转减振器,概念：当发动机工作时，曲轴在周期性变化的转矩作用下，各曲拐之间发生周期性相对扭转的现象称为扭转振动 危害：当发动机转矩的变化频率与曲轴扭转的自振频率相同或成倍数时，就会发生共振共振时扭转振幅加大，并导致传动机构磨损加剧，发动机功率下降，甚至使曲轴断裂 功用：为了消减曲轴的扭转振动，现代发动机多在扭转振幅最大的曲轴前端装置扭转减震器 型式：橡胶式和 硅油式扭转减振器,,,,橡胶扭转减震器： 发动机工作时，减震器壳体与曲轴一起振动，由于惯性质量之后于减震器壳体，因而在两者之间产生相对运动，使橡胶层来回揉搓，振动能量被橡胶的内摩擦阻尼吸收，从而使曲轴的扭振得以消减,硅油扭转减震器 由钢板冲压而成的减震器壳体与曲轴连接侧盖与减震器壳体组成密封腔，其中滑套着扭转振动惯性质量。

惯性质量与密封腔之间留有一定的间隙，里面充满高粘度硅油 当发动机动作时，减震器壳体与曲轴一起旋转、一起振动，惯性质量则被硅油的粘性摩擦阻尼和衬套的摩擦力所带动由于惯性质量相当大，因此它近似作匀转动，于是在惯性质量与减震器壳体间产生相对运动曲轴的振动能量被硅油的内摩擦阻尼吸收，使扭振消除或减轻,,,,6.2 飞轮,1、飞轮功用 ·能量存储器，保证发动机运转平稳 ·摩擦式离合器的主动件 ·轮缘上镶嵌起动用飞轮齿圈 ·刻有上止点记号，用于调整点火正时、喷油正时或配气正时 2、结构 ·盘形零件 ·轮缘较宽厚以获得较大的转动惯量 ·与曲轴一起进行动平衡，用定位销将飞轮紧固 ·多用灰铸铁制造，也有球墨铸铁或铸钢,,,,。