《配气机构设计优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《配气机构设计优秀PPT.ppt（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、配气机构设计第一页，本课件共有16页连杆的组成及作用 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 改变运动方式第二页，本课件共有16页第一节 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三页，本课件共有16页设计要求 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 第四页，本课件共有16页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；
2、机加后探伤球墨铸铁 铸铝合金（小型发动机）第五页，本课件共有16页主要参数的选择 1.连杆长度 l 由总体布置确定用连杆比l 的校核：角最大时，连杆是否碰气缸套下止点时，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1/41/3.2 第六页，本课件共有16页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。第七页，本课件共有16页五、连杆的结构分析与计算五、连杆的结构分析与计算 1.小头 应力分布与固定角g的关系,g大，应力不均匀性增加，ma
3、x ，gmin=90o 计算工况为最大转速，刚度校核时应保证径向收缩量 12 拉深载荷引起的小头应力 压缩载荷引起的小头应力 第八页，本课件共有16页2.杆身 压应力 Mmax工况，兼顾侧弯情况结构：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。强度计算：受力分析：拉压的交变载荷计算工况：拉应力第九页，本课件共有16页3.连杆大头 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，刚度校核 径向收缩量轴承间隙的一半 第十页，本课件共有16页 a b c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
4、十一页，本课件共有16页图 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。第十二页，本课件共有16页第二节第二节 连杆螺栓的设计连杆螺栓的设计 一、受力情况一、受力情况 1.预紧力P0作用后 2.在工作载荷作用下 动载系数，统计资料 第十三页，本课件共有16页从上式可以看出，螺栓抗拉刚度C1增加，基本动载系数增
5、加；即动载荷变大，疲劳应力变大。这从右图也可以明显看出来。刚度C1增加，意味着角变大，这样动载荷幅度增大。连杆螺栓在设计时应首先满足有足够的抗拉强度，在预紧力和工作载荷下不产生塑性变形，而且要有足够的耐疲劳载荷能力，没有应力集中，采用细牙螺纹，螺栓刚度要小于被连接件刚度。第十四页，本课件共有16页第三节第三节 提高螺栓疲劳强度措施提高螺栓疲劳强度措施 降低螺杆刚度C1 主要是通过光杆直径d0进行调整，一般d0（0.80.85）d1。提高被连接件的刚度C2。增加过渡圆角半径，降低应力集中。采用细牙滚压螺纹。严格控制螺栓和被连接件的形位公差，减少附加弯矩 图 711 内燃机连杆螺栓和螺钉典型结构 第十五页，本课件共有16页第四节 连杆的强度计算方法现在连杆的强度计算都是采用有限元方法进行。简单计算时可以根据连杆的对称性采用二维模型（图7-12），利用连杆的对称性只计算连杆的一半。如果想得到比较详细的连杆应力分布状况，可以采用三维实体单元（图7-13），如果采取有限元软件里面的非线性功能，还可以计算大头盖与连杆大头之间、连杆大头与曲柄销之间的接触应力；模拟预测拉载荷作用下的最小螺栓预紧力，等等。图7-12 连杆有限元模型位移边界约束图 7-13 连杆三维有限元模型 第十六页，本课件共有16页