普通连杆
内燃机的连杆组主要由连杆小头、连杆杆身、连杆大头、连杆盖、连杆轴瓦、连杆衬套和连杆螺栓等部分组成。
①连杆小头连杆小头的结构通常为短圆管形,用来安装活塞销。通常以半径较大的圆弧与杆身圆滑衔接,从而减少过渡处的应力集中。在小头孔中压配有的锡青铜、铝青铜或铁基粉末冶金的薄壁衬套,以减小活塞销的磨损。为了润滑衬套和全浮式活塞销的配合表面,在连杆小头和
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普通连杆
内燃机的连杆组主要由连杆小头、连杆杆身、连杆大头、连杆盖、连杆轴瓦、连杆衬套和连杆螺栓等部分组成。
①连杆小头连杆小头的结构通常为短圆管形,用来安装活塞销。通常以半径较大的圆弧与杆身圆滑衔接,从而减少过渡处的应力集中。在小头孔中压配有的锡青铜、铝青铜或铁基粉末冶金的薄壁衬套,以减小活塞销的磨损。为了润滑衬套和全浮式活塞销的配合表面,在连杆小头和衬套上方钻孔或铣槽,以收集飞溅下来的油雾。空气滤清器空气滤清器的功用是滤除空气中的灰尘及杂质,将清洁的空气送入汽缸内,以减少活塞连杆组、配气机构和汽缸磨损。对采用压力润滑方式的连杆,在杆身中钻有油道,润滑油从曲轴连杆轴颈,经过杆身油道进小头衬套的摩擦表面。
②连杆杆身连杆杆身一般采用“工”字形断面,这是因为在材料断面面积相等的条件下,其抗弯断面模数大,00杆在轻00情况下获得大的结构刚度和强度。
③连杆大头连杆大头是连杆与曲轴连杆轴颈相连接的部分,亦是连杆轴颈的轴承部分。连杆大头一般通过孔心分成两部分,以利于拆装,其中被分开的小部分称为连杆盖(或连杆瓦盖),装配时,这两部分用两个或四个连杆螺栓连接。
连杆螺栓一般用中碳合金钢经精加工调质处理制成。为使连杆轴瓦与大头贴合良好,防止大头剖分面在受力时产生缝隙,连杆螺栓必须具有一定的预紧力。所以各生产厂对螺栓的扭紧力矩都作了详细的规定。装配时,连杆螺栓应按一定次序、对称均匀、分2-3次逐步拧紧,达到规定的扭紧力矩。连杆螺栓紧固后,为防止其松脱,一般采用开口销、铁丝、锁紧片等锁紧。因此,对喷油器的基本要求是:有一定的喷射压力、一定的射程、一定的喷雾锥角、喷雾良好,在喷油终了时能迅速停油、不发生滴油现象。当螺纹确加工且合理拧紧时,不加任何锁紧装置,连杆螺栓也不会松动。所以在现代内燃机中,连杆螺栓大多没有特别的锁紧装置。
由于大头孔的精度要求很高,因此必须在剖分后再组合在一起进行孔的加工。孔加工后必须通过定位装置将大头盖与连杆大头之间的相对位置加以固定,以防装配时错位。同时在大头与大头盖的一侧打上配对记号,以免装错。
连杆大头的剖分形式有平切口和斜切口两种。剖分面垂直于连杆杆身中心线的称为平切口。剖分面与杆身中心线倾斜成一定角度(60°~90°,通常成45°)的称为斜切口。
V型连杆
v型内燃机左右两侧相对应的两个汽缸的连杆,通常都装在同一个曲柄销上。按照两个连杆连接方式的不同,可分为下列三种形式。
①并列连杆相对应的左右两缸的连杆,一后地装在同一曲柄销上。由于连杆的结构形式相同,因此可以通用,而且两侧汽缸的活塞连杆组的运动规律相同。其缺点是两侧汽缸的中心线沿曲轴轴向要错开一段距离,因而曲轴的长度增加,使曲轴刚度降低。
②主副连杆主副连杆又称关节式连杆,一列汽缸的连杆装在连杆轴颈上,称为主连杆;另一列汽缸的连杆,通过一圆柱销与主连杆的耳销孔相连接,称为副连杆。左右两列对应汽缸的主副连杆及其中心线位于同一平面内。
这种形式的优点是曲轴的长度不需加长,使曲轴刚度加强。缺点是连杆不能互换。副连杆对主连杆产生附加弯矩,以及左右两列汽缸的活塞连杆组运动规律不同。
③叉片式连杆左右两列汽缸相对应的两个连杆中,一个连杆的大头做成叉形,另一个连杆的大头插在叉形连杆的开挡内,称为叉片式连杆。
叉形连杆杆身的工字断面的长轴位于垂直于摆动平面的平面内。其翼板伸到大头的部分就成为叉形,这使片式连杆摆动时,在叉形连杆杆身上开槽的高度可以减小,因而强度有所提高叉形连杆的优点是两列汽缸中活塞连杆组的运动规律相同,曲轴的长度不需加长。缺点是叉形连杆大头结构和制造工艺比较复杂,大头的刚度也不够高。④石灰乳法将曲轴洗净浸在热油(机油)中约2h,让油进入裂缝,取出抹干后,用喷枪把“石灰乳液"喷到曲轴上使其干燥(石灰乳液是清洁的白垩和酒精的混合液,其比例为1:10-1:12),或用气焊火焰将曲轴上的喷层加热至70~80℃。
在缸径较大,缸数较多的v型内燃机上,多采用主副连杆和叉片式连杆,而一般v型内燃机则多采用并列式连杆。
内燃机中的轴承以滑动轴承(又称轴瓦)为多,其中受力较大且具有重要作用轴承和曲轴主轴承。它们的工作情况对内燃机的可靠性、使用寿命等有很大影响。它们的工作情况和材料要求大致相同,因此在此一并介绍。
轴瓦是用厚1~3mm的钢带作瓦背,其上浇有厚0.3~1.0mm的减摩合金(白合金、铜铅合金或铝基合金)的薄壁零件。由于连杆轴承在工作时受到气体压力和活塞连杆组往复惯性力的冲击作用,而且轴承工作表面和轴之间有很高的相对滑动速度,由于高负荷、高速度的作用,所以轴承很容易发热和磨损。这就要求减摩合金的机械强度要高,耐腐蚀,耐热性和减摩性要好。由于柴油机的轴承负荷大,所以柴油机通常采用铜铅合金或铝基合金轴瓦。它们的强度高,承载能力大,性也好,但其减摩性较差。若轴颈上有毛糙、可将00#砂布剪成与轴颈同宽并蘸上少许机油把毛糙打磨光。为了改善减摩合金的表面性能,通常在减摩合金上再镀一层极薄的合金(多为铅锡合金),构成“钢背一减摩合金一表层"的三层金属轴瓦。我国在中小型内燃机上广泛采用了铝基合金轴瓦,其疲劳强度高,减摩性也不差,耐腐蚀性好,制造成本低。
为了使轴瓦在工作中不致转动或轴向移动,在轴瓦上冲出高出背面的定位凸键,在轴瓦装入大头孔中时,两个凸键应分别嵌入连杆杆身和连杆盖的相应凹槽中。有些轴瓦在内表面有浅槽,用以储油以利润滑。但实践证明,开油槽的轴瓦承载能力显著降低,因此受力大的轴瓦,如主轴承的下轴瓦不开槽。然后在这附近容易产生裂纹的部位,用眼看或用放大镜仔细观察,如发现油渍冒出或成一黑线的地方,就是裂纹之所在。
轴瓦的内外表面都经过精密加工,因此,不允许以任何不适当的手工方式加工(如锉连杆盖、焊补合金等)。
装配时,连杆轴瓦与曲柄销间应有适当的油膜间隙。安装轴瓦时,必须保持干净,如有任何杂物落入,将会破坏其紧密性,引起轴瓦变形、过热甚至烧坏合金。
正时齿轮的检验与修理
凸轮轴上的正时齿轮工作过久会磨损,使齿隙变大,在工作中会产生噪声。当它们的配合间隙,胶木的大于0.20mm(钢铁的大于0.15mm)时,需更换齿轮。其小齿隙,以装配时能用手推进,并转动轻便为宜。经验证明:有些齿轮更换后,虽配合间隙符合要求,但由于啮合不好,往往噪声很大,必须走合一段时间才能消除。来自燃油箱