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连杆

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连杆组由连杆体、连杆大头盖、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓(或螺钉)等组成。连杆组承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞组往复惯性力的作用,这些力的大小和方向都是周期性变化的。因此连杆受到压缩、拉伸等交变载荷作用。连杆必须有足够的疲劳强度和结构刚度。疲劳强度不足,往往会造成连杆体或连杆螺栓断裂,进而产生整机破坏的重大事故。若刚度不足,则会造成杆体弯曲变形及连杆大头的失圆变形,导致活塞、汽缸、轴承和曲柄销等的偏磨。

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连杆的结构组成

连杆体由三部分构成,与活塞销连接的部分称连杆小头;与曲轴连接的部分称连杆大头,连接小头与大头的杆部称连杆杆身。

连杆小头多为薄壁圆环形结构,为减少与活塞销之间的磨损,在小头孔内压入薄壁青铜衬套。在小头和衬套上钻孔或铣槽,以使飞溅的油沫进入润滑衬套与活塞销的配合表面。

连杆杆身是一个长杆件,在工作中受力也较大,为防止其弯曲变形,杆身必须要具有足够的刚度。为此,车用发动机的连杆杆身大都采用Ⅰ形断面, Ⅰ形断面可以在刚度与强度都足够的情况下使质量最小,高强化发动机有采用H形断面的。有的发动机采用连杆小头喷射机油冷却活塞,须在杆身纵向钻通孔。为避免应力集中,连杆杆身与小头、大头连接处均采用大圆弧光滑过渡。

为降低发动机的振动,必须把各缸连杆的质量差限制在最小范围内,在工厂装配发动机时,一般都以克为计量单位按连杆的大、小头质量分组,同一台发动机选用同一组连杆。

V型发动机上,其左、右两列的相应气缸共用一个曲柄销,连杆有并列连杆、叉形连杆及主副连杆三种型式。


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连杆主要损坏形式

连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能;又要求具有足够的钢性和韧性。 传统连杆加工工艺中其材料一般采用45钢、40Cr或40MnB等调质钢,硬度更高,因此,以德国汽车企业生产的新型连杆材料如C70S6高碳微合金非调质钢、SPLITASCO系列锻钢、FRACTIM锻钢和S53CV-FS锻钢等(以上均为德国din标准)。合金钢虽具有很高强度,但对应力集中很敏感。所以,在连杆外形、过度圆角等方面需严格要求,还应注意表面加工质量以提高疲劳强度,否则高强度合金钢的应用并不能达到预期效果。


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连杆检修

·连杆体、轴承盖等不得有裂纹和损伤。

·轴承盖与轴承座应密合,结合面无损伤,定位槽完整无损:

·用塞尺检查连杆大头两端面与曲柄臂间隙,其大小应符合规定,否则应更换。

·检查连杆螺栓及螺母。如螺纹有两牙以上损伤,螺栓有裂痕或有明显的缺陷、螺栓拉长变形;或螺栓、螺母相互配合间隙过大、有明显松旷,应更换。


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连杆变形的检验

·将连杆盖装在连杆上(不带轴承),并按规定力矩拧紧,同时装上修配好的活塞销。

·将连杆轴承孔套装在检验仪的棱形支承座上,调整轴端调整螺钉,使棱形支承座上的定心块外张,将连杆固定在检验仪上

·将检验仪的三点规的V形面靠合在活塞销顶面上,观察三点规的三个测点与检验平板的接触情况。

·如果三点规的三个测点都与检验平板接触,则连杆既无弯曲也无扭曲。

·如果上测点与平板接触,下面两测点与平板不接触,且与平板间隙相等,或下面两测点与平板接触,而上测点与平板不接触,则表明连杆发生了弯曲,此时用塞尺测得测点与平板的间隙值,即为连杆在100mm长度上的弯曲度值。

·如果只有一个下测点与平板接触,且上测点与平板的间隙等于另一个下测点与平板间隙的1/2,此时下测点与平板的间隙,即为连杆在l00rnm长度上的扭曲值。

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