威爾信柴油發電機連桿是于什么材質制造的功能作用是干嗎的連桿瓦襯套的檢測安裝技術(今日/流程)
威爾信柴油發電機連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸,從而使得活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動。威爾信柴油發電機連桿承受活塞銷傳來的氣體作用力及其本身擺動和活塞組往復運動的慣性力。這些力的大小和方向都是周期性變化的,因此連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。這就要求連桿在質量盡可能小的條件下,必須有足夠的剛度和強度。若連桿的剛度不夠,則可能產生的后果是:其大頭孔失圓,導致連桿大頭軸瓦因油膜破壞而燒損;連桿桿身彎曲,造成活塞與汽缸偏磨、活塞環漏氣和竄油等。
連桿一般用中碳鋼或合金鋼經模鍛或輥鍛而成,然后經機械加工和熱處理。
威爾信柴油發電機連桿由連桿小頭、桿身和連桿大頭(包括連桿蓋)3部分組成。連桿小頭與活塞銷相連。工作時,小頭與銷之間有相對轉動,因此小頭孔中一般壓入減磨的青銅襯套。為了潤滑活塞銷與襯套,在小頭和襯套上鉆出集油孔或銑出集油槽(如圖2-29所示),用來收集發動機運轉時被激飛濺上來的機油,以便潤滑。有的發動機的連桿小頭采用壓力潤滑,在連桿身內鉆有縱向的壓力油通道。
威爾信柴油發電機連桿桿身通常做成“工”字形斷面,以求在取得強度和剛度足夠的前提下減小質量。
連桿大頭與曲軸的曲柄銷相連,一般做成剖分式的,被分開的部分稱為連桿蓋,用特制的連桿螺栓緊固在連桿大頭上。連桿蓋與連桿大頭是組合鏡孔的,為了防止裝配時配對錯誤,在同一側刻有記號。大頭孔表面有很小的表面粗糙度值,以便與連桿軸瓦緊密貼合。連桿大頭上還銑有連桿軸瓦的定位凹坑。有的連桿大頭連同軸瓦還鉆有1-1. 5 mm小油孔,從中噴出機油以加強配氣凸輪與汽缸壁的激濺潤滑。
威爾信柴油發電機連桿大小按剖分面的方向可分為平切口和斜切口兩種。平切口連桿的剖分面垂直于連桿軸線。一般汽油機連桿大頭尺寸都小于汽缸直徑,可以采用平切口。柴油機的連桿,由于受力較大,其大頭的尺寸往往超過汽缸直徑。為使連桿大頭能通過汽缸,便于拆卸,一般采用斜切口連桿。斜切口連桿的大頭剖分與連桿軸線成30°-60°夾角。
連桿螺栓是一個承受交變載荷的重要零件,一般采用韌性較高的優質合金鋼或優質碳素鋼鍛造或冷徽成形。連桿大頭在安裝時必須緊固可靠。連桿螺栓必須以工了規定的擰緊力矩,分2-3次均勻地擰緊;還必須用防松膠或其他鎖緊裝置緊固,以防止工作時自動松動。
平切口的連桿蓋與連桿的定位,是利用連桿螺栓上的精加工的圓柱凸臺或光圓柱部分,與經過精加工的螺栓孔來保證的。
斜切口連桿在工作中受到慣性力的拉伸,在切口方向有一個較大的橫向分力,因此在斜切口連桿上必須采用可靠的定位措施。斜切口連桿常用的定位方法有:
①止口定位的優點是工藝簡單;缺點是定位不大可靠,對連桿蓋止口向外變形或連桿大頭止口向內變形均無法防止。
②套筒定位是在連桿蓋的每一個螺栓孔中壓配一
個剛度大而且剪切強度高的短套筒。它與連桿大頭有精度很高的配合間隙,故拆裝連桿蓋時也很方便。它的缺點是定位套筒的工藝要求高,若孔距不夠準確,則可能因過定位(定位干涉)而造成大頭孔嚴重失圓。此外,連桿大頭的橫向尺寸也必然因此而加大。
③鋸齒定位(如圖2-30 (c)所示)的優點是鋸齒接觸面大,貼合緊密,定位可靠,結構緊湊;缺點是對齒距公差要求嚴格,否則連桿蓋裝在連桿大頭上時,中間會有個別齒脫空。這不僅影響連桿組件的剛度,還會使連桿大頭孔失圓。如果能采用拉削工藝,保證齒距公差,則這種定位方式還是較好的。
安裝在連桿大頭孔中的連桿軸瓦是剖分成兩半的。滑動軸承軸瓦是在厚1-3 mm的薄鋼背的內圓面上澆鑄0. 3-0. 7 mm厚的減磨合金層(如巴氏合金、銅鉛合金、高錫鋁合金等)而成,如圖2-31所示。減磨合金具有保持油膜、減小摩擦阻力和加速磨合的作用。巴氏合金軸瓦的疲勞強度較低,只能用于負荷不大的汽油機;而銅合金軸瓦或高錫鋁合金軸瓦均具有較高的承載能力與耐疲勞性。錫的質量占比在20%以上的高錫鋁合金軸瓦,在汽油機和柴油機上均得到廣泛應用。在銅鉛合金和減磨層上再鍍一層厚度為0. 02-0. 03mm的銦或錫,即能用于高強化的柴油機。
連桿軸瓦的背面應有很小的表面粗糙度值。半個軸瓦在自由狀態下不是半圓形,當它們裝入連桿大頭孔內時,因有過盈,故能均勻地緊貼在大頭孔孔壁上,因而具有很好的承受載荷和導熱的能力,這樣可以提高其工作可靠性和延長其使用壽命。
為了防止威爾信柴油發電機連桿軸瓦在工作中發生轉動或軸向移動,在兩個連桿軸瓦的剖分面上,分別沖壓出高于鋼背面的兩個定位凸鍵。裝配時,這兩個凸鍵分別嵌入連桿大頭和連桿蓋上的相應凹槽中。在連桿軸瓦內表面上還加工有油槽,用以儲存潤滑油,保證可靠潤滑。
V型發動機左右兩側對應兩汽缸的連桿是共同連接在一個曲柄銷上的,它有三種形式:
①并列連桿式(如圖2-32 (a)所示),即相對應的左右兩缸的連桿一前一后地裝在同一個曲柄銷上。這樣布置的優點是連桿可以通用,兩列汽缸的活塞連桿組的運動規律相同;其缺點是兩列汽缸軸線沿曲軸軸向要錯開一段距離,因而使曲軸的長度增加,剛度降低。
②主副連桿式(圖2-32 (b)),即一列汽缸的連桿為主連桿,其大頭直接安裝在曲柄銷全長上;另一列汽缸的連桿為副連桿,其大頭與對應的主連桿大頭(或連桿蓋)上的兩個凸耳做鉸鏈連接。這種結構中,左右兩列對應汽缸的主、副連桿與其汽缸中心線位于同一平面內,故不致加大發動機的軸向長度;缺點是主、副連桿不能互換。此外,左右兩列汽缸的活塞連桿組的運動規律和受力都不一樣。
③叉形連桿式(圖2-32 (c)),即左右兩列汽缸的對應兩個連桿中,一個連桿的大頭做成叉形,跨于另一個連桿的厚度較小的片形大頭兩端。叉形連桿式布置的優點是兩列汽缸中的活塞連桿組的運動規律相同,左右對應的兩汽缸軸心線不需要在曲軸軸向上錯位;其缺點是叉形連桿大頭結構和制造工藝比較復雜,而且大頭的剛度不高。