山东理工大学：《内燃机设计》课程教学资源（课件讲稿）第八章 连杆组设计

第三篇 内燃机主要零部件设 计 主要内容： 活塞组 第一部分运动件 连杆组 曲轴组 第二部分固定件：机体、气缸套、气缸盖 第三部分配气驱动 12-Sp-24【内燃机设计) sd加t热能与动力工程系

12-Sep-24 《内燃机设计》 sdut热能与动力工程系 第一部分 运动件 第二部分 固定件：机体、气缸套、气缸盖 第三部分 配气 驱动 第三篇￾￾￾内燃机主要零部件设 计 活塞组 连杆组 曲轴组 主要内容：

重要性 ·本篇所介绍的主要零部件对内燃机的动力性 能与经济性能、外形尺寸、重量、使用寿命 和工作可靠性等指标都有极大的影响； ·另一方面，这些主要零部件的结构复杂，工 作情况恶劣。 因此，对这些主要零部件的设计必须十分慎 重

重要性 • 本篇所介绍的主要零部件对内燃机的动力性 能与经济性能、外形尺寸、重量、使用寿命 和工作可靠性等指标都有极大的影响； • 另一方面，这些主要零部件的结构复杂，工 作情况恶劣。 ￾￾￾因此，对这些主要零部件的设计必须十分慎 重。￾￾￾

步骤 ·首先分析其工作情况及对零件的要求； ·然后根据内燃机的总体设计指标以及工厂 生产条件选择适当的材料； 采取适当的结构措施来满足所提出要求； ·最后，确定零件的主要尺寸，并进行强度、 刚度等方面的计算，必要时需进行实验研 究验证

步骤 • 首先分析其工作情况及对零件的要求； • 然后根据内燃机的总体设计指标以及工厂 生产条件选择适当的材料； • 采取适当的结构措施来满足所提出要求； • 最后，确定零件的主要尺寸，并进行强度、 刚度等方面的计算，必要时需进行实验研 究验证。￾￾￾￾

教材讨论的强度计算方法 常规的计算方法 强度计算 有限元法：有利于进行多种方案 的计算，并对各结构参数的影响 进行深入的分析

教材讨论的强度计算方法 ￾￾强度计算 常规的计算方法 有限元法：有利于进行多种方案 的计算，并对各结构参数的影响 进行深入的分析

需要注意：在设计中对某一零件有多个要 求，彼此间也许是互相矛盾的。因此必须 根据具体情况分析，哪些要求是主要的和 一定要保证的，哪些要求是次要的，甚至 在某些情况下是可以忽略的。 除了合理的设计之外，为保证零件的工作 要求，还必须正确地选择材料，并采取适 当的工艺措施。为此，本篇也对主要零件 所采用的材料的性能以及某些工艺措施也 作了一些介绍

• 需要注意：在设计中对某一零件有多个要 求，彼此间也许是互相矛盾的。因此必须 根据具体情况分析，哪些要求是主要的和 一定要保证的，哪些要求是次要的，甚至 在某些情况下是可以忽略的。 • 除了合理的设计之外，为保证零件的工作 要求，还必须正确地选择材料，并采取适 当的工艺措施。为此，本篇也对主要零件 所采用的材料的性能以及某些工艺措施也 作了一些介绍

第八章连杆组设计 第一节连杆组工作情况与设计要求 第二节连杆的结构型式 第三节连杆的结构设计 第四节连杆材料与强化工艺 第五节连杆螺栓 第六节连杆强度计算 12-Sep-24 《内燃机设计》 sdut

12-Sep-24 《内燃机设计》 sdut 第一节 连杆组工作情况与设计要求 第二节 连杆的结构型式 第三节 连杆的结构设计 第四节 连杆材料与强化工艺 第五节 连杆螺栓 第六节 连杆强度计算 第八章 连杆组设计

8-1工作情况与设计要求 连杆组由连杆体、大头盖、连杆轴瓦及连杆螺栓等组成。 一、工作情况 1。连杆组运动情况复杂。 2。连杆组所受载荷： (1)燃气作用力和往复惯性力所引起的纵向载荷 (2)连杆杆身复合运动所引起的横向载荷 (3)装配时的静载荷（小头衬套过盈力、螺栓预紧力） 连杆设计要求： 90 (1)保证足够的疲劳强度和结构刚度 (2)尽可能减少重量 图8-1连杆的横向我狗 12-Sep-24【内燃机设计》 sdut

12-Sep-24 《内燃机设计》 sdut 8-1工作情况与设计要求 （1）燃气作用力和往复惯性力所引起的纵向载荷 （2）连杆杆身复合运动所引起的横向载荷 （3）装配时的静载荷（小头衬套过盈力、螺栓预紧力） 2。连杆组所受载荷： 连杆设计要求： （1）保证足够的疲劳强度和结构刚度 （2）尽可能减少重量 连杆组由连杆体、大头盖、连杆轴瓦及连杆螺栓等组成。 一、工作情况 1。连杆组运动情况复杂

衬套 杆身 连杆小端 轴瓦 连杆大端 连杆螺栓

8-2连杆的结构型式 a并列连杆 b叉型连杆 c主副连杆 V型柴油机连杆示意图 12-Sep-24《内燃机设计 sdut

12-Sep-24 《内燃机设计》 sdut 8-2连杆的结构型式 a并列连杆 b叉型连杆 c主副连杆 V型柴油机连杆示意图

● V形内燃机的并列连杆：左、右 两排气缸均采用同样的连杆，两 个连杆并列于同一个曲柄销上。 ·优点：结构简单，互换性好，便 于维修更换，左、右两排气缸活 塞和连杆的运动学及受力情况完 全相同；杆身油路易于安装，有 利于小头的润滑和活塞的冷却。 ·缺点：左、右排气缸必须错开一 个距离，使内燃机长度增加；左、 右气缸错开必然造成曲轴箱横隔 板扭曲，使曲轴箱刚度下降

• v形内燃机的并列连杆：左、右 两排气缸均采用同样的连杆，两 个连杆并列于同一个曲柄销上。 • 优点：结构简单，互换性好，便 于维修更换，左、右两排气缸活 塞和连杆的运动学及受力情况完 全相同；杆身油路易于安装，有 利于小头的润滑和活塞的冷却。 • 缺点：左、右排气缸必须错开一 个距离，使内燃机长度增加；左、 右气缸错开必然造成曲轴箱横隔 板扭曲，使曲轴箱刚度下降