【導讀】輸出電壓的調(diào)節(jié).........

　　

【正文】 符合的。 二行程發(fā)動機上由于沒有單獨的吸氣行程，所以活塞銷上所受的力作用方向常?？偸窍蛳碌?，也就是說總是把活塞銷壓向小頭的下表面 ，因 此，保證 活塞 銷有可靠的潤滑將是比較困難的。二行程發(fā)動機連桿小頭經(jīng)常采用滾 針軸承。當采用滾 針軸承時，許用比壓值可達 60MPa。 連桿桿身一般采用工字形截面。因為工字形截面對材料利用得最為合理，所以得到廣泛地應用。從鍛造工藝方面看，工字形截面兩臂過薄和圓角半徑過小都是 不利的。因為這種連桿鍛造時變形比較大，有可能產(chǎn)生鍛造裂紋的危害，特別是 工 字形截面兩臂邊緣上 更 容易出現(xiàn)裂 紋。此外，鍛造這種連桿時模具磨損也比較嚴重。連桿桿身截面的高 h一般大約是截面寬的 倍 。為了桿身能與小頭和大頭圓滑過渡，桿身截面是由上向下 逐漸加大的，而桿身的最小截面與活塞面積之比大約在 1／ 25~1／ 20的范圍內(nèi)。 則最小截面 mmDs )2(201 2 ???? ? 連桿大頭 一般也作成圓環(huán)形，大頭孔內(nèi)裝滾針軸承 。連桿桿身到大小頭過渡重慶理工大學本科生畢業(yè)設計 600w 便攜式發(fā)電機組設計 31 處的形狀及尺寸對大小頭的強度、剛度影響很大。設計中應該合理選擇桿身的 寬度和由桿身到大小頭外壁的過渡圓角的半徑。由桿身到大小頭過渡處圓角半徑小，應力值就較大。 連桿各加工表面的粗糧度應不大于：小頭孔 Ra ，小頭襯套孔 Ra ，大頭孔 Ra ，大頭兩側(cè)面 Ra 。連桿各主要加工部位的公差等級應不低于 ：小頭孔 IT7，小頭襯套孔 IT6，大頭孔 IT6。連桿各主要加工部位的形狀與位置公差等級應不 低 于 ：；小頭孔的圓度、圓柱度 7級、小頭襯套的圓度、圓柱度 6 級，大頭 孔的圓 度、圓柱度 5級，小頭孔及小頭襯套孔軸心線對大頭孔軸心線的平行度在連桿擺動平 面 內(nèi) 7 線，在垂直連桿擺動平面內(nèi) 6級，大頭兩側(cè)面對大頭孔軸線的垂直度 8 級。 連桿小頭強度的校核 以過盈壓入連桿小頭的襯套，使小頭斷面承受拉伸壓力。若襯套材料的膨脹系數(shù)比連桿材料的大，則隨工作時溫度升高，過盈增大，小頭斷面中的應力也增大。此外，連桿小頭在工作中還承受活塞組慣性力的拉伸和扣除慣性力后氣壓力的壓縮，可見工作載荷具有交變性。上述載荷的聯(lián)合作用可能使連桿小 頭及其桿身過渡處產(chǎn)生疲勞破壞，故必須進行疲勞強度計算。 圖 連桿小頭主要結(jié)果尺寸 （ 1）襯套過盈預緊力及溫度升高引起的應力 計算時把連桿小頭和襯套當作兩個過盈配合的圓筒，則在兩零件的配合表面，由于壓入過盈及受熱膨脹，小頭所受的徑向壓力為 ： 重慶理工大學本科生畢業(yè)設計 600w 便攜式發(fā)電機組設計 32 M P adDdDEdDdDEdd t][1][1)(p21212121221221 ??????????????????? （ ） 式中 ： ? — 襯套壓入時的過盈， mm ； 一般青銅襯套 ~ 1 ?? ，取 . 0 0 0 8 ???? ， 其中 ： t? — 工作后小頭溫升 ,約 C 150~100 ? ； ? — 連桿材料的線膨脹系數(shù)，對于鋼 )/1( 5 C??? ?? ； ?? — 襯套材料的線膨脹系數(shù)，對于青銅 )/1( 5 C???? ?? ； ? 、 ?? — 連桿材料與襯套材料的 泊 桑系數(shù)，可取 ????? ； E — 連桿材料的彈性模數(shù)，鋼 5?? ； E? — 襯套材料的彈性模數(shù)，青銅 MPa539。 ?? ； 計算 小頭承受的徑向壓力為： ] 1012[ 1] [ 112p22225222255????????????????）（ 由徑向均布力 p 引起小頭外側(cè)及內(nèi)側(cè)纖維上的應力，可按厚壁筒公式計算， 外表面應力 2dp 2222212 ??????? da?2/mmN 內(nèi)表面應力 dDp 2222221221 ???????? di?2/mmN i??和a 的允許值一般為 150~100 2/mmN ，校核合格。 （ 2）連 桿小頭的疲勞安全系數(shù) 連桿小頭的應力變化為非對稱循環(huán)，最小安全系數(shù)在桿身到連桿小頭的過渡處的外表面上為 ： 重慶理工大學本科生畢業(yè)設計 600w 便攜式發(fā)電機組設計 33 ma ????????? 1n 式中 ： 1? — 材料在對稱循環(huán)下的拉壓疲勞極限， 21 ~ ??? 2N/mm （合金鋼），取 21 ??? 2/mmN ； ?? — 材料對應力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，取 ?? =； a? — 應力幅， 2 ???a? 2/mmN； m? — 平均應力， ???m?2/mmN ； ?? — 工藝系數(shù)， ~??? ，取 ； 則 1 0 2 ????? 連桿小頭的疲勞強度的安全系數(shù) 不小于 。 連桿桿身的結(jié)構(gòu)設 計 和強度校核 連桿桿身的結(jié)構(gòu)設計 連桿桿身從彎曲剛度和鍛造工藝性考慮，采用工字形斷面，桿身截面寬度 B約 等于 D)~( (D 為氣缸直徑 )，取 mmmmDB ??? ， 截面高度 BH )~(? ， 取 mmmmBH ??? 。 為使連桿從小頭到大頭傳力比較均勻，在桿身到小頭和大頭的過渡處用足夠大的圓角半徑。 連桿桿身的強度校核 連桿桿身在不對稱的交變循環(huán)載荷下工作，它受到位于計算斷面以上做往復運動 的質(zhì)量的慣性力的拉伸，在爆發(fā)行程，則受燃氣壓力和慣性力差值的壓縮，為了計算疲勞強度安全系數(shù)，必須現(xiàn)求出計算斷面的最大拉伸、壓縮應力。 （ 1）最大拉伸應力 由最大拉伸力引起的拉伸應力為： 重慶理工大學本科生畢業(yè)設計 600w 便攜式發(fā)電機組設計 34 mj fP max1 ?? 式中 ： mf — 連桿桿身的斷面面積，汽油機 Af m )0 3 ~(? ， A 為活塞投影面積，取 mmDfm 2 ??? ? 。 則 最大拉伸應力為： 7 5 31 ??? MPa （ 2）桿身的壓縮與縱向彎曲應力 桿 身承受的壓縮力最大值發(fā)生在做功行程中最大燃氣作用力 maxgp 時，并可認為是在上止點，最大壓縮力為： NppDP g )(4 39。2m a x ??? ? 式中 ： maxgP — 活塞上的 最大 氣體作用力 ， N ； p — 缸內(nèi)絕對壓力 ， MPa ； p? — 大氣壓力 ， MPa ； D — 活塞直徑 ， mm ， p? 取 jgc PpP ?? max )( ???? 連桿承受最大壓縮力時，桿身中間斷面產(chǎn)生縱向彎曲。此時連桿在擺動平面內(nèi)的彎曲，可認為連桿兩端為鉸支，長度 為 mml 64? ， 因此在擺動平面內(nèi)的合成應力為 ： mcmxx fPfIlc )1( 2??? 式中 ： c — 系數(shù)，對于常用鋼材， ~?c ，取 ?c ； xI — 計算斷面對垂直于擺動平面的軸線的慣性矩， 4mm 。 ])2 ()([121])([121 3333 ????????? htBBHI x 重慶理工大學本科生畢業(yè)設計 600w 便攜式發(fā)電機組設計 35 ? 4mm ； 則 mcx fPk1?? 式中 1k — 連桿系數(shù)， 221 ??????? mx fIlck； 則擺動平面內(nèi)的合成應力為： ???x? MPa 同理，在垂直于擺動平面內(nèi)的合成應力為 ： 而 mcmyy fPfIlc )41( 2??? ] )2 [(121])[(121 3333 ?????????? htBhHI y ? 4mm 則mcy fPk2?? 式中 ： 2k — 連桿系數(shù)， 044 222 ???????? my fIlck。 則 在垂直于擺動平面內(nèi)的合成應力為 ： ???y? MPa x? 和 y? 的許用值為 400~250 MPa ，所以校核合格。 （ 3）連桿桿身的安全系數(shù) 連桿桿身所受的是非對稱的交變循環(huán)載荷，把 x? 或 y? 看作循環(huán)中的最大應力，看作是循環(huán)中的最小應力， 即可求得桿身的疲勞安全系數(shù)。 循環(huán)的應力幅 a? 和平均應力 m? ，在連桿擺動平面為 ： 1 ????? ??? xa MPa 1 ????? ??? xm MPa 重慶理工大學本科生畢業(yè)設計 600w 便攜式發(fā)電機組設計 36 在垂直擺動平面內(nèi)為 ： 2 1 ????? ??? ya MPa 1 ????? ??? ym MPa 連桿桿身的安全系數(shù)為 ： ma ????????? 1n 式中 ： 1? — 材料在對稱循環(huán)下的拉壓疲勞極限， 21 ~ ??? 2N/mm （合金鋼），取 21 ??? 2N/mm ； ?? — 材料對應力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，取 ?? =； ?? — 工藝系數(shù)， ~??? ，取 。 則 在連桿擺動平面內(nèi) 連桿桿身的安全系數(shù)為 ： 2 ????? 在垂直擺動平面內(nèi)連桿桿身的安全系數(shù)為 ： 2 ????? 桿身安全系數(shù)許用值在 3~ 的范圍內(nèi)， 則 校核合格。 連桿大頭的結(jié)構(gòu)設計 連桿大頭的結(jié)構(gòu)設計 連桿大頭的結(jié)構(gòu)與尺寸基本上決定于曲柄銷直徑 2D 、 長度 2B 、 其中在 2D 、2B 在 曲軸設計中確定， mmD ? ， mmB 92 ? ，則大頭寬度 mmb 92 ? ， 大頭孔直徑 mmd ? 。 連桿大頭的強度計算 重慶理工大學本科生畢業(yè)設計 600w 便攜式發(fā)電機組設計 37 （ 1） 過盈配合的預緊力及溫度升高引起的應力 計算時把連桿 大頭和滾動軸承 當作兩個過 盈配合的圓筒，則在兩零件的配合表面，由于壓入過盈及受熱膨脹， 大頭 所受的徑向壓力為 ： M P adDdDEdDdDEdd t][1][1)(p22222222222222 ??????????????????? 式中 ： ? — 軸承 壓入時的過盈， mm ； 一般 軸承過盈 ~ 2 ?? ，取 . 0 0 0 8 ???? ， 其中 ： t? — 工作后 大頭 溫升 ,約 C 150~100 ? ； ? — 連桿材料的線膨脹系數(shù)，對于鋼 )/1( 5 C??? ?? ； ?? — 滾動軸承 材料的線膨脹系數(shù)，對 于軸承鋼 )/1( 5 C???? ?? ； ? 、 ?? — 連桿材料與 滾動軸承 材料的 泊 桑系數(shù)，可取 ????? ； E — 連桿材料的彈性模數(shù)，鋼 5?? ； E? — 滾動軸承 材料的彈性模數(shù)， 軸承鋼 MPa539。 ?? ； 計算 大頭 承受的徑向壓力為： ] [ 1] [ 112p22225222255????????????????）（N45 由徑向均布力 p 引起 大頭 外側(cè)及內(nèi)側(cè)纖維上的應力，可按厚壁筒公式計算， 外表面應力 12245D 2dp 2222222 ??????? da?2/mmN 內(nèi)表面應力 dDp 2222221221 ???????? di?2/mmN i??和a 的允許值一般為 150~100 2/mmN ，校核合格。 （ 2）連桿 大頭 的疲勞