扭 5。连杆螺栓折断,原因是预紧力不恰当;应力集中;附加弯曲应力过大 2。
2。4 连杆的材料及工艺
连杆材料应具有较高的疲劳强度及冲击韧性。一般连杆采用中碳钢或者中碳合金 钢,如 45 、 40Cr 、 40MnB 等,高强度发动机连杆采用高强度合金钢( 42CrMo 等), 合金钢在经过调质处理之后能够发挥良好的机械性能,在拉伸强度、硬度、韧性方面都 有所提高。某些小功率柴油机连杆也采用铸铁制造,铸铁对应力集中具有良好的适应性, 如果能控制好铸造过程尽量减少铸造缺陷(裂纹、缩松等),铸铁连杆可以具有较好的
疲劳强度 6。
有时为了提高连杆的疲劳强度,使材料获得更好的强度,会采用一些强化措施,如: 热处理、表面喷丸强化、表面盐浴氮化、表面抛光 6。
2。5 本章小结
本章内容主要对连杆的结构、运动受力做了简要地分析,说明了连杆的工作环境和 设计注意点(连杆易损方式及原因),同时对连杆材料及其特性作出简要介绍,为连杆 的设计与计算作铺垫。
第三章 连杆的基本设计
3。1 连杆设计参数
本论文所设计的 395 型柴油机已知的技术参数为: 所选机型:395 型四冲程柴油机(中心式曲柄连杆机构) 缸径 D=95 mm
活塞行程 S=115 mm
最大爆发压力 pz =100 kgf / cm =10MPa
平均有效压力 pe =6。63 kgf
柴油机额定功率 Ne =36 ps
转速 n=2000 rpm
2活塞面积 FP 70。88cm
曲柄半径 R=57。5mm
连杆长度 l 210mm
曲柄半径和连杆长度比R 0。2738
l活塞重 GP 1。395 kg
连杆重 Gc 2。135kg
角速度=210/s 2 44100 / s2
曲柄销中心的切向速度 R12。075m / s2
曲柄销中心的切向加速度 R2 2535。75m / s2
3。2 连杆长度
连杆长度 l (连杆大、小头孔中心距)与结构参数R (R 为曲柄半径)有关。连
l杆长度在结构上对柴油机高度、运动件重量和总重量有较大影响,在动力上对二级往复
惯性力和气缸侧压力影响较大。长度小对高速化有利,长度增大会增加曲轴部分与活塞、 气缸套相碰的可能性 6。本文已经给定 l 210mm 。
3。3 连杆小头
3。3。1 小头结构
薄壁圆环形小头——构型简单,制造方便,材料利用充分,在小型高速机上广泛应 用。如图 3-1:
图 3-1 连杆小头
3。3。2 小头尺寸
主要尺寸为连杆衬套内径 d 和小头宽度 b1 (小头和衬套等宽), b1 取决于活塞销座 间隔 b 。
小头主要尺寸比例范围如下:文献综述
D (0。28 ~ 0。42)D
(0。04 ~ 0。08)d
b1 (0。9 ~ 1。2)d
d2 (1。2 ~ 1。4)d1
根据《柴油机设计手册》,初步设计连杆小头的主要尺寸为:
连杆小头衬套内径 d 32mm
小头外径 d2 45mm
小头宽度 b1 30mm
3。4 连杆衬套
衬套与连杆小头孔是过盈配合。若是青铜材料,衬套与活塞销的配合间隙 大约在
(0。0004 ~ 0。0015)d 的范围内;若是粉末冶金,衬套与活塞销配合间隙要适当放大,一般
(0。0015 ~ 0。0020)d 。在四冲程柴油机中,在不发生咬合的前提下配合间隙应尽量小 以减少小头轴承的冲击负荷。 ANSYS395型柴油机连杆螺栓设计计算(4):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_100421.html