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    連桿的形位精度與內(nèi)燃機(jī)故障

    2012-08-15 00:42:53楊瑞利
    山東農(nóng)機(jī)化 2012年6期
    關(guān)鍵詞:小端形位汽缸

    楊瑞利

    曲柄連桿機(jī)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要機(jī)構(gòu),是由汽缸體、汽缸蓋、汽缸墊、活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、曲軸及飛輪組成。良好的曲柄連桿機(jī)構(gòu)工作時,只發(fā)出正常的工作聲。如果制造質(zhì)量差、維護(hù)不當(dāng)、使用不當(dāng)或使用過久等,均會使曲軸連桿機(jī)構(gòu)發(fā)生故障。在曲軸連桿機(jī)構(gòu)中,連桿的小端(內(nèi)孔鑲有銅套)通過活塞銷與汽缸活塞連接,而另一端則通過連桿瓦與曲軸相連。內(nèi)燃機(jī)工作的時候,連桿起到傳遞力的作用,它負(fù)責(zé)將汽缸作功的推力傳到曲軸上,推動曲軸轉(zhuǎn)動。由于柴油機(jī)各個汽缸的工作性質(zhì)是呈周期性的,因此,連桿所承受的載荷必定也是呈周期性交替變化的。不容忽視的是,連桿的小端部分始終是工作在汽缸的熱高溫狀態(tài)中,而且這種熱高溫狀態(tài)也是隨著汽缸的工作的變化而變化。既然連桿工作在如此復(fù)雜的環(huán)境中,那么連桿加工就必須有高精度的技術(shù)要求。也就是說連桿的形位精度和內(nèi)燃機(jī)故障有著必然的聯(lián)系。

    連桿的平行度和扭曲度如果超差嚴(yán)重,將造成活塞敲缸?;钊酶资前l(fā)動機(jī)工作時,活塞與汽缸壁碰撞發(fā)出的聲響稱為活塞敲缸。其現(xiàn)象是發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,發(fā)出“當(dāng)、當(dāng)”有節(jié)奏的響聲。敲缸的原因?qū)B桿來說,與連桿的平行度和扭曲度 有直接的關(guān)系。一般情況下連桿的平行度不超過0.02/100mm,扭曲度不超過0.06/100mm。如果連桿的平行度誤差較大時,連桿的小端和大端兩軸線不平行,連桿大小端回轉(zhuǎn)也不在同一平面內(nèi),這就造成連桿小端帶著活塞銷與活塞發(fā)生擺動,活塞換向時則會與氣缸壁撞擊而發(fā)出響聲,出現(xiàn)敲缸現(xiàn)象。

    連桿的兩端面與連桿的對稱中心平面的對稱度也是造成內(nèi)燃機(jī)故障的一項重要的形位精度。連桿的該項對稱度要求一般來說不超過0.05mm,如果嚴(yán)重超差,將造成連桿斷裂,使內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)破壞性的后果。內(nèi)燃機(jī)工作時,連桿作為中間傳力部件受到來自活塞傳遞過來做功沖程的壓應(yīng)力,來自負(fù)載、摩擦、慣性力等應(yīng)力的綜合作用。如果對稱度嚴(yán)重超差,連桿受力方向?qū)⑵x連桿中心平面,使連桿在承受拉壓應(yīng)力的同時,有增加一個彎曲力矩的作用。對于連桿來說,所受的綜合應(yīng)力是一種交變應(yīng)力,當(dāng)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)達(dá)到一定次數(shù)超過連桿的疲勞極限時,連桿就會斷裂,內(nèi)燃機(jī)就會出現(xiàn)嚴(yán)重故障。

    總之,連桿的形位精度直接影響內(nèi)燃機(jī)的使用效果,因此連桿加工必須按照連桿的加工要求嚴(yán)格控制。

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