連桿是連接活塞和曲軸的工具，將活塞施加的力傳遞給曲軸，將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。連桿組由連桿體、連桿大頭蓋、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓(或螺釘)等組成。

  基本介紹

  連桿組由連桿體、連桿大頭蓋、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓(或螺釘)等組成。連桿組承受來自活塞銷的氣體作用力及其對活塞組的擺動和往復(fù)慣性力，這些力的大小和方向是周期性變化的。因此，連桿承受壓縮和拉伸等交變載荷。連桿必須具有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度。疲勞強(qiáng)度不足往往會導(dǎo)致連桿體或連桿螺栓斷裂，從而導(dǎo)致整機(jī)損壞的重大事故。如果剛度不足，會造成桿體彎曲變形和連桿大端失圓變形，造成活塞、氣缸、軸承和曲柄銷的偏磨。

  結(jié)構(gòu)綜合

  連桿體由三部分組成，與活塞銷連接的部分稱為連桿小頭;與曲軸連接的部分稱為連桿大頭，連接小頭和大頭的桿稱為連桿體。

  連桿小頭多為薄壁環(huán)形結(jié)構(gòu)。為了減少連桿和活塞銷之間的磨損，薄壁青銅襯套被壓入小頭孔中。在小頭和襯套上鉆孔或切槽，使飛濺的油沫進(jìn)入潤滑襯套和活塞銷的配合面。

  連桿體是長構(gòu)件，工作時受力。為了防止其彎曲變形，桿體必須有足夠的剛度。為此，汽車發(fā)動機(jī)連桿體多采用工字形截面，在剛度和強(qiáng)度足夠的情況下，可以將質(zhì)量降到低，高強(qiáng)度發(fā)動機(jī)采用H形截面。有的發(fā)動機(jī)用連桿小頭噴油冷卻活塞，需要在桿體縱向鉆一個通孔。為避免應(yīng)力集中，連桿體、小頭和大頭的連接處采用大圓弧平滑過渡。

  為了減少發(fā)動機(jī)的振動，有必要將每個氣缸中連桿的質(zhì)量差限制在小范圍內(nèi)。在工廠裝配發(fā)動機(jī)時，一般是按照連桿大小頭的質(zhì)量以克為單位進(jìn)行分組，同一臺發(fā)動機(jī)選用同一套連桿。

  在V型發(fā)動機(jī)上，左右排對應(yīng)的氣缸共用一個曲柄銷，連桿有平行連桿、叉形連桿和主副連桿三種類型。

  損壞形式

  連桿的主要損傷形式是疲勞斷裂和過度變形。通常，疲勞斷裂部位是連桿上的三個高應(yīng)力區(qū)。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞能力。它還需要足夠的剛性和韌性。在傳統(tǒng)的連桿加工工藝中，材料一般為45鋼、40Cr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼，硬度較高。因此，德國汽車企業(yè)生產(chǎn)的新型連桿材料，如C70S6高碳微合金化非調(diào)質(zhì)鋼、SPLITASCO系列鍛鋼、FRACTIM鍛鋼和S53CV-FS鍛鋼等。(以上均為德國din標(biāo)準(zhǔn))。合金鋼雖然強(qiáng)度高，但對應(yīng)力集中很敏感。因此，對連桿形狀和過度圓角應(yīng)作出嚴(yán)格要求，并注意表面加工質(zhì)量以提高疲勞強(qiáng)度，否則高強(qiáng)度合金鋼的應(yīng)用不能達(dá)到預(yù)期效果。