连杆是连接曲轴和活塞的重要零件,在发动机中起着关键作用。它不仅能将活塞承受的力传给曲轴,还能将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。
从结构来看,连杆由连杆体、连杆大头盖、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓等组成。连杆体又分为连杆小头、连杆杆身和连杆大头。连杆小头多为薄壁圆环形,内压入薄壁青铜衬套以减少磨损,还会钻孔或铣槽便于润滑。连杆杆身受力大,为防弯曲需有足够刚度,车用发动机的连杆杆身常采用Ⅰ形或H形断面。连杆大头与曲轴连接,V型发动机还有并列连杆、叉形连杆及主副连杆等型式。
连杆在工作中会承受交变载荷,所以必须有足够的疲劳强度和结构刚度。疲劳强度不足可能导致连杆体或连杆螺栓断裂,引发重大事故;刚度不足则会造成杆体弯曲变形及连杆大头失圆变形,致使活塞、汽缸、轴承和曲柄销等偏磨。
连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形,通常疲劳断裂发生在连杆的三个高应力区域。为保证连杆的性能,其材料和加工工艺都有严格要求,如采用45钢、40Cr等调质钢或新型的德国汽车企业生产的连杆材料。但合金钢对应力集中敏感,所以要注意连杆外形、过度圆角和表面加工质量以提高疲劳强度。
在检验连杆时,比如检验连杆变形,要将连杆盖装在连杆上按规定力矩拧紧,装上活塞销把连杆轴承孔套装在检验仪的棱形支承座上,调整轴端调整螺钉固定连杆后,用三点规的V形面靠合在活塞销顶面上观察测点与检验平板的接触情况来判断是否弯曲。外观检测要查看轴承盖与轴承座结合面、定位槽、连杆螺栓及螺母、连杆大头两端面与曲柄臂间隙等是否符合规定。
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