【正文】 ： 連桿材料采用45號(hào)鋼，它的有關(guān)疲勞極限如下： 屈服極限＝ 強(qiáng)度極限＝ 在對(duì)稱循環(huán)下的拉壓疲勞極限 在對(duì)稱循環(huán)下的彎曲疲勞極限 = 在脈沖循環(huán)下的彎曲疲勞極限 角系數(shù)工藝系數(shù) =。這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為 式中：——活塞組的質(zhì)量； ——連桿的質(zhì)量 a ——連桿的重心位置距連桿大頭中心的尺寸。連桿于活塞連接的部分稱為連桿小頭，與曲軸銷(xiāo)連接的部分稱為連桿大頭，中間的部分稱為桿身。和180176。在計(jì)算時(shí)，曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可以近似看成等速轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)楦咚侔l(fā)動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定工況下工作時(shí)，由于扭轉(zhuǎn)的不均勻性而引起的曲軸旋轉(zhuǎn)角速度的變化不大。有關(guān)計(jì)算結(jié)果：名稱尺寸或數(shù)值單位氣缸直徑Dmm活塞行程Smm燃燒室體積VCml曲軸半徑rmm氣缸工作內(nèi)壓力FKN 氣缸的材料：質(zhì)灰鑄鐵（二）、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析與平衡 曲柄連桿比曲柄連桿臂時(shí)指曲柄半徑與連桿長(zhǎng)度之比，簡(jiǎn)稱為連桿比，用表示。燃燒室有很多種形式，不同形式的燃燒室氣缸蓋的結(jié)構(gòu)又有所不同。、氣缸總推力氣缸工作內(nèi)壓力是一個(gè)變量，隨作功行程的開(kāi)始，數(shù)值急劇下降。氣缸工作容積與氣缸直徑的平方、活塞沖程的大小成正比。汽缸內(nèi)壁按二級(jí)精度珩磨加工，其工作表面有較高的關(guān)潔度，并且形狀和尺寸精度也都比較高。為了保證氣缸壁表面能在高溫下正常工作，必須對(duì)汽缸體和氣缸蓋隨時(shí)加以冷卻。氣缸直徑越大、工作容積越大、發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也就相應(yīng)地增大。高質(zhì)量的氣缸在跳火燃燒的瞬間，內(nèi)壓力可達(dá)3～5MPa。四行程頂置氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上有進(jìn)、排氣門(mén)座及氣門(mén)導(dǎo)管，并設(shè)有進(jìn)氣道和排氣道，裝有進(jìn)、排氣管等。由下式定義 式中：——曲柄半徑，即曲柄銷(xiāo)中心到曲軸中心之間的距離； ——連桿長(zhǎng)度，即連桿大小頭軸線之間的距離。曲軸的角速度可以寫(xiě)為 ω＝ 式中：n——曲軸轉(zhuǎn)速。時(shí)，連桿角速度為最大值，當(dāng)為90176。為了潤(rùn)滑活塞銷(xiāo)和軸承，連桿小頭鉆有集油孔或銑有油槽，用以收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被激漲起來(lái)的機(jī)油，以便潤(rùn)滑。 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為 式中：——曲柄上不平衡部分且相當(dāng)幾種在曲柄銷(xiāo)中心的質(zhì)量； b——連桿的重心位置距連桿小頭中心的尺寸。 應(yīng)力副 ＝ 平均應(yīng)力 ＝。 連桿大頭受到的慣性拉伸載荷為 式中：G’、G、GG3——分別為活塞組、連桿組往復(fù)慣性部分、連桿組旋轉(zhuǎn)部分和連桿大頭下半部分的質(zhì)量；R——曲柄半徑；——連桿比。當(dāng)曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，曲柄銷(xiāo)和連桿大頭繞曲軸作圓周運(yùn)動(dòng)。按照曲軸的型式，可以把曲軸分為整體式曲軸和組合式曲軸。組合式曲軸的優(yōu)點(diǎn)式制造容易，成本較低?；钊男谐蘏＝2r，活塞的位移 最大位移量： 由牛頓二項(xiàng)式，可將展開(kāi)，則 圖6 活塞位移與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖7 活塞速度曲線在實(shí)際計(jì)算中取前兩項(xiàng)已足夠精確。時(shí)v＝rω，此時(shí)活塞速度等于曲柄銷(xiāo)中心的圓周速度?！?80176。、270176?；?＝180176。為了確定在任一曲軸轉(zhuǎn)角下的大小和方向，也可利用旋轉(zhuǎn)矢量法，如圖7所示?；钊敳吭谧鞴π谐虝r(shí)承受這燃?xì)鈳_擊性的壓力。四沖程汽油機(jī)的活塞頂部多為平頂，其優(yōu)點(diǎn)是吸熱面積小，制造工藝簡(jiǎn)單。圖12 活塞裙部的變形a）由于氣體壓力產(chǎn)生的變形 b）由于側(cè)壓力N的變形c）受熱變形活塞頭部切有若干道用以安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，環(huán)槽的截面形狀根據(jù)使用的活塞環(huán)截面形狀不同而不同。3. 活塞銷(xiāo)座周?chē)慕饘俣逊e較多，受熱后膨脹量較大，致使活塞裙部在受熱狀態(tài)下變形。一般情況下，四行程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的壓縮高度取H1 ＝～。環(huán)岸要求有足夠的強(qiáng)度，使其在最大氣壓下不致被損壞。環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面的抗彎斷面系數(shù)的近似值為 環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面上的彎曲應(yīng)力為 環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面的剪切應(yīng)力 為圖14 第一環(huán)岸的受力情況 合應(yīng)力考慮倒鋁合金活塞在高溫下的強(qiáng)度下降及岸根的應(yīng)力集中，其許應(yīng)力取參數(shù)計(jì)算 環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面上的彎曲應(yīng)力為 環(huán)岸根部危險(xiǎn)斷面的剪切應(yīng)力 為 合應(yīng)力符合要求。與徑向壓力P。減少，P。增加t值可減少環(huán)在環(huán)槽中的撞擊，并改善環(huán)的導(dǎo)熱作用，但t值增大，活塞環(huán)槽的槽深加大，是活塞頭部的壁厚增大，質(zhì)量加大，并增加了安裝難度。因?yàn)槊芊夂?，說(shuō)明氣環(huán)與氣缸壁貼河緊密，導(dǎo)熱自然會(huì)好。多孔性鉻層強(qiáng)度高，并能儲(chǔ)存少量機(jī)油，可以提高潤(rùn)滑性能。、活塞環(huán)的密封機(jī)理活塞環(huán)有一個(gè)切口，且在自由狀態(tài)下使鉻圓環(huán)形，其外形尺寸比氣缸的內(nèi)徑大些。再加上幾道氣環(huán)的切口錯(cuò)開(kāi)裝配形成“迷宮式”的封氣裝置，就足以對(duì)高壓燃?xì)膺M(jìn)行有效的密封。直角形切口（圖18a）工藝性好，大漏氣量較多；階梯形切口（圖15b）密封性較好，但工藝性較差；斜切口的斜切角一般為30176。 油環(huán)四行程汽油機(jī)的潤(rùn)滑油存放在曲軸箱中，通過(guò)飛漲潤(rùn)滑氣缸壁。油環(huán)的上唇上端面外緣一般都有倒角，使油環(huán)在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)能形成油楔，以減少摩擦和磨損。缺點(diǎn)是零件多，三個(gè)刮油片又必須鍍鉻，否則滑動(dòng)性不好，因此組合環(huán)的制造成本高。組合式結(jié)構(gòu)則介于二者之間。3. 活塞銷(xiāo)長(zhǎng)度 L= =；即活塞的縱向斷面正好填滿活塞外圓。 換到Ⅱ檔后的車(chē)速為 ， 故 式中：i—摩托車(chē)的總傳動(dòng)比。 需要說(shuō)明的是：由于傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪的齒數(shù)必須是整數(shù)，各組齒輪的中心 距還必需一樣。增大的缺點(diǎn)是：在轉(zhuǎn)矩棺同時(shí)齒面載荷增大，重合度減小，齒輪剛度增大，同時(shí)噪聲也隨之增大。為了避免根切，保證小齒輪的強(qiáng)度，一般采用變位齒輪。齒面接觸強(qiáng)度 摩托車(chē)變速器齒輪的齒面接觸強(qiáng)度是影響齒輪壽命的重要參數(shù)，在設(shè)計(jì)齒輪時(shí)都要進(jìn)行計(jì)算。 3，齒寬B 齒輪寬度越大承載能力越高。這樣各檔傳 動(dòng)比并不恰好按等比級(jí)數(shù)來(lái)分配的。 離合器才能無(wú)沖擊地接合。一般情況下活塞銷(xiāo)作的剛度大，對(duì)銷(xiāo)的撓曲性變差，變形量應(yīng)取小一些?；钊N(xiāo)裝入銷(xiāo)座孔中后兩端用卡環(huán)限位?；钊N(xiāo)在高溫下承受很大的周期性的沖擊載荷，潤(rùn)滑條件又較差，因而要求活塞銷(xiāo)有足夠的剛度合強(qiáng)度，表面耐磨，質(zhì)量小?；钊蛏舷蛳逻\(yùn)動(dòng)時(shí)都可以鋪油和刮下多余的機(jī)油，刮下的油從排油小孔或狹縫中流入曲軸箱。油環(huán)安裝在氣環(huán)的下方，其作用是在氣缸壁上鋪涂一層均勻的機(jī)油膜，潤(rùn)滑氣缸壁以減少活塞，活塞環(huán)與氣缸壁的磨損和摩擦力；刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，防止機(jī)油竄入氣缸內(nèi)燃燒，形成積炭。其密封性和工藝性介于前兩者之間，但其銳角部位在套裝活塞時(shí)容易折斷。－環(huán)的彈力、氣環(huán)的類型 氣環(huán)的類型比較多，有矩形斷面氣環(huán)、扭曲環(huán)、錐面環(huán)、梯形環(huán)、桶面環(huán)、L形環(huán)、組合式氣環(huán)。（圖17）使之緊貼在氣缸壁上，形成一個(gè)密封環(huán)帶，稱為第一密封面。其余氣環(huán)一般鍍錫，以改善其磨合性。此時(shí)不但由于氣環(huán)與氣缸壁結(jié)合不嚴(yán)不能很好地導(dǎo)熱，相反使氣環(huán)地吸熱量增加，最后必將導(dǎo)致活塞河活塞環(huán)被燒壞。環(huán)的溫度是變化的，故在日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JID），德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（DIN）和美國(guó)汽車(chē)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SAE）中，均規(guī)定在100176。只能在較少的范圍內(nèi)變動(dòng)。當(dāng)材料選定以后，材料的彈性模數(shù)E就定下來(lái)了，只要適當(dāng)選擇t核S。其計(jì)算如下： 、活塞環(huán)的高度活塞環(huán)的高度即活塞環(huán)的軸向尺寸。在爆發(fā)壓力作用下，第一道氣環(huán)緊壓在第一環(huán)岸上。如圖13中的H4減少H4會(huì)增強(qiáng)第一道環(huán)的導(dǎo)熱能力，從而可以降低活塞頂部的溫度，防止爆燃。鑒于上述情況，為了使活塞在正常工作溫度下于氣缸壁之間保持右比較均勻的間隙，不至于在氣缸內(nèi)卡死或是引起局部磨損，必須在常溫下預(yù)先把活塞裙部的橫斷面加工成橢圓形，其長(zhǎng)軸垂直于活塞銷(xiāo)軸線方向，其矩軸于長(zhǎng)軸的差值視發(fā)動(dòng)機(jī)的不同而不同，～。四沖程汽油機(jī)一般有2～3道環(huán)槽，上面1～2道用以安裝氣環(huán)，下面一道用以安裝油環(huán)?？紤]流休動(dòng)力潤(rùn)滑時(shí)的活塞形狀 活塞與氣缸之間的潤(rùn)滑是要使活塞與氣缸之間存在楔形油膜，稱之為流體動(dòng)力潤(rùn)滑。對(duì)于柴油機(jī)瞬時(shí)最大壓力值可達(dá)6～9MPa,采用增壓時(shí)則更高。其大小與方向如圖10所示。即