。1 国内外连杆主要制造方法与其优缺点

连杆毛坯的制造方法主要以铸造、模锻和粉末冶金为主,  随着单一材料难以满足需求的情况的出现，目前正在开发和研制复合材料连杆等新型连杆。20 世纪 80 年代以前，连 杆的制造方法主要为铸造法和锻造法。80 年代后，大批量出产粉锻的连杆由于具备力学性 能优、尺寸精度高、质量较轻及质量误差小等长处[4]，这种新型的制造工艺很快就在发达 国家得到了广泛的应用，同时也导致了铸造和铸造连杆法逐渐被代替。84563

1、铸造连杆 使用铸造的方法制造连杆时，采用的材料大多是可锻铸铁，可锻铸铁是珠光体。使用铸造的方法制造出的连杆，主要的成分大致如下：碳大约占 2。6%、硅大约占 1。4%、锰大 约占 0。42%，其余部分为 Fe。当用铸造方法制造出的连杆经过热处理后，机械性能都有很 大的提高，具体数值如下，最小屈服强度为 551MPa，最小抗拉强度为 689MPa, 硬度为 HB249~269, 延伸率为 2%[5]。当使用铸造方法和模锻方法制造出的连杆，具有一样的质量、 一样的强度时，铸造连杆比模锻连杆的横截面积大，大 20%左右。为了更好的提高铸造连 杆的抗疲劳强度，可以选择在铸造连杆的外表面实行喷丸处理。

铸造连杆，不仅具有方便设计，方便加工，尺寸精确的特点，还具有工作性能较可靠 且成本较低等优点，比模锻连杆好很多。自从第一次锻铸铁为发动机所使用，随着锻造技术的不 断提高和优化，锻造连杆已经在工业大范围内使用。

2、模锻连杆 模锻连杆具有较高的安全性和可靠性，它的检验方法比铸造连杆简单许多。目前，模锻连杆已经实现了批量生产，这一过程在自动模锻生产线上进行。以下是模锻连杆的主要 加工步骤：（1）感应升温到模锻所需的温度（2）在模锻机器上依次完成制坯过程、预锻 过程、粗锻过程和精锻过程，（3）通过输送机完成各个工序。在早些年, 因为铸造连杆的 工作性能和价格在应用上还有一定优势，铸造连杆应用还是比较广。进来, 因为随着模锻工 艺的不断发展，以及自动化设备的不断成型。目前，在大型高速汽油机和柴油机的使用中, 模锻 连杆被广泛的应用。

3、粉末冶金连杆 在本文中介绍的连杆中，用粉末冶金制造出来的连杆相比于其他的连杆，具有更高的强度，较好的耐磨损性以及更强的刚度。由于粉末冶金连杆的精度高、误差小，后续加工 也十分简单，所以粉末冶金连杆应用也十分广泛[6]。4、复合材料连杆 随着现代发动机的不断优化和改进，现有的材料很难满足所需的要求,  开发研制连杆的新材料已逐渐成为未来的发展趋势,  在这其中复合材料是开发研制的重中之重,  目前已经成功研究并且开发的复合材料连杆有：a、钢纤维增强铝连杆——FRM 连杆 b、陶瓷纤 维（FP）增强铝（镁）连杆 c、碳纤维增强塑料连杆——CFK 连杆

2 连杆有限元分析的现状

在现实生活中，绝大部分工程中遇到的实际问题很难求解，有时甚至不能用传统的弹 性力学，用求解微分方程的方法来得到它的精确解。但是有限元分析方法则成功的避开了 对微分方程的求解,节省了时间和人力，所以有限元分析方法能够求解有关于复杂形状、复 杂结构以及复杂边界条件的多数工程问题。有限元分析成功的与CAD系统相结合,两者相辅 相成，让设计者能够在计算机中方便的进行结构、刚度、强度、疲劳寿命等各种相关性能 的分析,以致于有限元分析取代了传统设计方法，避免了设计、验证、再设计、再验证的循 环过程,在整个设计过程中，只需要在最后的阶段进行相关的检验性试验,这样一来，就使 得工作效率大大提高，设计周期大大缩短，设计成本大幅度下降。