连杆加工工艺分析 - 图文 - 下载本文

汽车制造工艺学

题目:连杆加工工艺分析

系 别: 机械工程

班 级: 车辆0903

姓 名: 薄利杰

学 号:20094152

老 师: 原老师

2012 年6 月 8日

连杆加工工艺分析

内容摘要:

在现代的各个生产部门中所使用的机械,虽然是多种多样,其构造、用途和性能也个不相同,但各种不同的机械切用可能有相同的运动系统,即具有相同的机构。例如蒸汽机、内染机、火塞泵和曲轴冲床等不同机械,他们的主要组成都有曲柄滑块机构。连杆机构是由若干个杆状构件、销轴、滑块、导轨等组成。本文主要介绍连杆的功用与结构、连杆的工艺特点。

关键词:

一、连杆机构的结构和形式

1、构件的形式

连杆机构的构件大多制成杆状,但根据受力和结构等需要,并不一定都做成杆状,常见的形式为;

(1)杆状,它的构造简单,加工方便,一般在杆长(运动)尺寸R胶大时采用。 (2)盘状,有时它本身就是一个皮带轮或齿轮,在圆盘上距轴心R处装上销轴,以便和其他构件组成回转副,尺寸R为杆长。这种回转体的质量均匀分布,故盘状结构能比杆转的更适于较高的转速,常用做曲柄或摆杆。

(3)桁架和箱形梁,当构件较长或受力较大,采用整体式杆件不经济或制造困难是可采用这种结果形式。

(4)曲轴,结构简单,与它主成运动副的构件可做成整体式的,但由于悬臂,强度及杆度较差。当工作载荷和尺寸较大,或曲柄安置在转动轴的中间部分时,此形式在内燃机、压缩机等机械中经常采用,曲柄在中间轴劲处与连杆相连,连杆必须部分为连杆体和连杆盖,然后用螺栓将其拧紧。 2、运动副的形式

(1)回转副,可利用滑动轴承或滚动轴承组成回转副。滑动轴承的结构简单,但轴承间隙会影响构件的运动性质,当构件和运动副较多时,间隙引起的积累误差必增大。如采用滚动轴承作回转副,则磨檫损失小,运动副间隙小,启动灵敏,但专配复杂,两构件接头处的颈向尺寸较大,可用滚针轴承解决着一矛盾。

(2)移动副,组成移动副的两构件和各种导路的形式。带有调整板的T型导路:圆柱形导路:带有侧板棱柱形导路:V型导路:可调整的带有燕尾形的组合导路:滚 珠的滚柱导路:带有滚柱的滚柱导路。

二、连杆的结构、材料与主要技术要求

连杆是较细长的变截面非圆形杆件,其杆身截面从大头到小头逐步变小,以适应在工作承受的急剧变化的动截荷。中等尺寸或大型连杆是由连杆体和连杆盖两部分组成,连杆体与连杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴劲装置在一起,而尺寸较小的连杆(如摩托车发动机用连杆)多数为整体结构。图1-1所示为柴油机的连杆零件图。

为了减少磨损和磨损后便于修理,在连杆小头孔中压入青铜衬套,大头孔中装有薄壁巴氏合金轴瓦。

连杆材料一般采用45钢或40Cr、45Mn2等优质钢或合金钢。如今越来越多采用球墨铸铁,其毛坯用模锻制造。连杆体和盖可以分开锻造,也可整体锻造,取决于毛坯尺寸及锻造毛坯的设备能力。

菜油机的连杆主要技术条件如表1-1所示

图1-1 某些油机的连杆零件图

表1-1 连杆零件的主要技术要求

技术要求 数值 大、小头孔精度 尺寸公差等级IT7~IT6 圆度、圆柱度0.004~0.006mm 大、小头孔粗糙度 大小孔:0.4~0.8um;结合面:0.8um;大小孔端面:1.6~6.3um 两孔中心距 ±0.03~±0.05mm 两孔轴线在互相垂直方向的平连杆轴线平面内的平行行度 度:0.02~0.04:100 垂直连杆轴线平面内的平行度:0.04~0.06:100 大头孔两端面对其轴线的垂直(0.1:100) 度 两螺孔(定位孔)的位置精度 在两个垂直方向上的平行度为0.02~0.04:100对结合面的垂直度为0.1~0.2:100 连杆组内各连杆的质量差 ±2% 目的 保证与轴瓦的良好配合 保证配合精度、内磨性 汽缸的压缩比及动力特性 使汽缸壁磨损均匀与曲轴颈边缘减少磨损 减少曲轴劲边缘的磨损 保证正常承载能力和大头孔轴曲轴颈的良好配合 减少惯性力,保证运转平稳

三、连杆的机械加工工艺过程

连杆的尺寸精度、形状精度和位置精度的要求都较高。总体来讲,连杆是杆状零件,刚度较差,加工中受力易产生变形。

批量生产连杆加工工艺过程如表1-2所示几合件加工工艺过程见表1-3

表1-2连杆及连杆盖加工工艺过程

序号 1 2 3 4 5 6 7 连杆体 工序内容 模锻 调质 磁性探伤 粗、精铣两平面 磨两平面 钻、扩、铰小头孔及倒角 粗、精铣工艺凸台及结合面 连杆体两件粗镗大头孔,倒角 磨结合面 定位基准 大,小头端面 序工序内容 号 模锻 1 调质 2 磁性探伤 3 4 粗、精铣两平面 磨两平面 粗、精铣结合面 连杆盖 定位基准 端接合面 端面 端肩胛面 机床设备 立式三工位双头回转台铣床 平面磨床 多工位专业机床 双头回转铣床 8 9 10 11 12 端面 5 大、小端面,小 头工艺凸台外廓 大头端面,大、6 小头孔(一面双销) 大、小头端面,7 小头孔,工艺凸台 大、小头端面,8 小头孔,工艺凸台, 钻、铰定位孔 小头孔及端面工9 艺凸 与连杆盖配定位孔结合面 10 钻、攻螺纹 清洗 11 连杆盖两件肩胛面螺粗樘孔,倒角 钉孔外侧 磨削结合面 肩胛面 多工位专用机床 平面磨床 钻、铰定位孔 端面,大头孔壁 配钻、扩沉头定位孔结孔 合面 清洗 卧式多工位专机 表1-3 连杆合件加工工艺过程

序号 1 2 3 工作内容 杆与盖对号,清洗装配 磨大头孔两端面 半精镗大头孔及孔口倒角 定位基准 定位销 大、小头端面 大、小头端面,小头孔工艺凸台 设备 平面磨床