配气机构设计第1页，共16页，星期日，2025年，2月5日连杆的组成及作用组成：连杆体（小头、杆身、连杆大头），连杆盖，连杆螺栓，轴瓦。作用：传递力改变运动方式第2页，共16页，星期日，2025年，2月5日第一节连杆的设计工作情况：运动：上下＋横向摆动的复合运动；受力：基本上是周期性变化的拉压载荷计算断面的惯性载荷为第3页，共16页，星期日，2025年，2月5日设计要求足够的耐疲劳强度，能够承受很大的交变载荷；有足够的刚度，保证轴承润滑及其他磨损正常；尽量减轻重量。总原则：在尽可能轻巧的结构条件下，保证足够的刚度和强度第4页，共16页，星期日，2025年，2月5日连杆材料精选含碳量的中碳钢（45＃，40＃）；中碳合金钢（40Cr，40MnB，40MnVB）锻造后进行调质；机加后探伤球墨铸铁铸铝合金（小型发动机）第5页，共16页，星期日，2025年，2月5日主要参数的选择1.连杆长度l由总体布置确定用连杆比l的校核：①β角最大时，连杆是否碰气缸套②下止点时，平衡重是否碰活塞裙部。连杆长度精度应该在来说明趋势：紧凑缩短连杆长度连杆比达到1/3.2常用范围1/4~1/3.2第6页，共16页，星期日，2025年，2月5日2.小头孔径由活塞销确定。一般衬套材料为锡青铜。要进行比压校核3.连杆大头孔由曲柄销直径和长度确定主要保证B0D即连杆的宽度要小于气缸。第7页，共16页，星期日，2025年，2月5日五、连杆的结构分析与计算1.小头应力分布与固定角Φg的关系,Φg大，应力不均匀性增加，σmax，Φgmin=90o计算工况为最大转速，刚度校核时应保证径向收缩量δ≤1／2△拉深载荷引起的小头应力压缩载荷引起的小头应力第8页，共16页，星期日，2025年，2月5日2.杆身压应力Mmax工况，兼顾侧弯情况①结构：工字截面，长轴在摆动平面内；考虑惯性力的变化，从小头到大头逐渐加大。②强度计算：受力分析：拉压的交变载荷计算工况：拉应力第9页，共16页，星期日，2025年，2月5日3.连杆大头①强度计算一般只对大头盖做校核计算受力情况：交变的拉伸载荷作用，在进气上止点计算工况：nmax，②刚度校核径向收缩量≤轴承间隙的一半第10页，共16页，星期日，2025年，2月5日abc图7-6斜切口形式及斜切口螺钉图7-7连杆大头形式及大头盖定位第11页，共16页，星期日，2025年，2月5日图7-8采用连杆大头裂解工艺的连杆总成目前最新的连杆大头盖定位方式是采用连杆大头裂解（图7-8）工艺，即整体加工出连杆大头，然后利用胀断的方式裂解开连杆大头，这样产生的剖分面是凸凹不平的断裂茬口，同时起到两个方向的定位作用；抗剪切能力强；两个连杆螺栓的距离短，使得连杆大头宽度最小。而且节省了加工工艺过程，使得制造成本降低30%左右。第12页，共16页，星期日，2025年，2月5日