第五章固定机件PPT讲稿.ppt

第五章固定机件第1页，共30页，编辑于2022年，星期三机体组机体组机体组组成：机体组组成：曲轴箱曲轴箱气缸体气缸体气缸垫气缸垫气缸盖气缸盖气缸气缸油道和水道油道和水道油底壳油底壳第2页，共30页，编辑于2022年，星期三第3页，共30页，编辑于2022年，星期三第4页，共30页，编辑于2022年，星期三5.2固定机件构成固定机件构成固定机件主要包括：气缸盖，气缸套，机体（气缸体的曲轴箱）及机座。作用：保证运动件相互位置，并构成燃烧室，气道，水道，油道，以保证燃烧，换气，冷却和润滑的需要。第5页，共30页，编辑于2022年，星期三分类分类（1）按气缸体与油底壳安）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为装平面位置不同分为名称名称性能性能应用应用 一般式一般式（平分式）（平分式）机体高度小、重量机体高度小、重量轻、结构紧凑，便轻、结构紧凑，便于加工拆卸。刚度于加工拆卸。刚度和强度差。和强度差。492Q汽油汽油机，机，90系系列柴油机。列柴油机。龙门式龙门式强度和刚度较好。强度和刚度较好。工艺性差、结构笨工艺性差、结构笨重、加工困难。重、加工困难。捷达轿车、捷达轿车、富康轿车、富康轿车、桑塔纳轿车桑塔纳轿车隧道式隧道式结构紧凑、刚度和结构紧凑、刚度和强度好。难加工、强度好。难加工、工艺性差、曲轴拆工艺性差、曲轴拆卸不方便。卸不方便。负荷较大的负荷较大的柴油机上柴油机上。油底壳安装平面油底壳安装平面和曲轴旋转中心和曲轴旋转中心在同一高度。在同一高度。油底壳安装平面油底壳安装平面低于曲轴的旋转低于曲轴的旋转中心。中心。气缸体上曲轴的主气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式。轴承孔为整体式。第6页，共30页，编辑于2022年，星期三高速机：倒挂式主轴承 中速机：正置式主轴承 低速机：螺栓撑紧第7页，共30页，编辑于2022年，星期三5.3 气缸盖气缸盖5.3.1功用及结构特点功用及结构特点A.功用：封闭气缸，与活塞和气缸套一起组成燃烧室。B.工作条件：高温高压燃气作用螺栓预紧力作用、压缩应力、弯曲应力和热应力。C.结构特点：安装喷油器，进，排气阀，以及进，排气阀驱动机构。内部布置有进，排气道，冷却水腔，螺栓孔道。故气缸盖为最复杂的零件之一。第8页，共30页，编辑于2022年，星期三D.制作要求：有足够的强度和刚度。保证结合面的良好密封。E.材料：.铸铝：导热性好，重量轻，铸造工艺性好。热膨胀系数大，容易变形，价格高。小型，高速.铸铁：抗高温性好，铸造工艺好，价格低。合金铸铁和球墨铸铁广泛用于各种强载柴油机中。.铸钢：抗拉强度高，韧性好，高温强度好，不容易产生疲劳裂纹，工艺性差。一般只用于热负荷较高而形状简单的二冲程回流换气柴油机中。第9页，共30页，编辑于2022年，星期三5.3.2气缸盖的结构形式气缸盖的结构形式气缸盖的结构形式多种多样1按气缸盖的数量分类，有单体式气缸盖和整体式气缸盖。2按结构形式分有组合式气缸盖，焊接结构气缸盖，双层底结构气缸盖和钻孔冷却气缸盖等。A.单体式气缸盖：每一个气缸设有一个气缸盖，即每缸一盖。优点：制造容易，维修方便。解决气缸的密封性容易,适用大，中型机。受热膨胀余地大，热应力小。第10页，共30页，编辑于2022年，星期三G8300柴油机气缸盖 第11页，共30页，编辑于2022年，星期三气缸盖下部有一凸缘，与气缸套上的环形凹槽相配合。二者之间用紫铜垫片密封。水腔分为两层：冷却水流向为：机体上平面五个导水管气缸盖底层水腔（冷却高温底面）喷油器冷却腔中隔板气缸盖上部冷却腔排气阀壳出水总管。出水口在最高处：应注意，一面发生局部过热。B.整体式气缸盖：几个缸的缸盖连成一体。优点：具有良好的刚性，较小的气缸中心距，便于排气道布置。常用于高速柴油机中。第12页，共30页，编辑于2022年，星期三C.块状式气缸盖：介于单体式与整体式之间，即二缸或三缸一盖。这种结构适于大批量生产、系列化程度高的柴油机。，都可用两缸一盖。135型柴油机气缸盖 第13页，共30页，编辑于2022年，星期三D.双层底结构的气缸盖：对于气缸盖本身而言，受高温燃气作用，温度分布不均，热应力大。特别是底面上，进，排气道及气到孔与喷油器座孔之间的间壁易产生裂纹。若底面壁厚大，内外表面温差大，热应力也大。若底面壁厚小，机械应力和变形会加大。采用双层底的主要目的：解决机械负荷与热负荷的矛盾。结构特点：加一中隔板，厚度较大，增加刚性。底板可以减薄，减小温差，热应力减小。保证铸造质量的前提下，底板与中隔板距离要尽量小。第14页，共30页，编辑于2022年，星期三双层底结构的气缸盖 第15页，共30页，编辑于2022年，星期三E.大型低速二冲程柴油机的气缸盖分为上下两部分；下缸盖：铸钢，壁厚小，降低热应力；上缸盖：铸铁，壁厚大，降低机械应力；来自气缸体的冷却水分两路由进水管进入下缸盖的环形水腔，由外往里迂回至中心水腔，然后通往上缸盖，由水管引出，汇集于出水总管。第16页，共30页，编辑于2022年，星期三5.4 气缸套气缸套5.4.1功用及工作条件功用及工作条件A.功用构成工作循环的空间；作活塞的导向面，十字头的是滑块和导板；向周围导热；对于二冲程发动机还有扫气口。第17页，共30页，编辑于2022年，星期三B.工作条件：内表面受高温高压燃气的反复作用；2273进气时受373进气空气的吹拂；外表面受冷却水的冲刷和腐蚀；气体压力和预紧力机械应力内外表面的温差热应力（波动，疲劳破坏）；承受侧推力，与活塞之间高速相对运动，产生摩擦，磨损第18页，共30页，编辑于2022年，星期三C.加工要求：内表面有高的精度和光洁度。耐磨耐腐蚀；外表面对冷却水有抗腐蚀能力和抗穴蚀能；强度：机械强度和热强度，机械负荷和热负荷；刚度：安装和工作时不致产生大的变形；密封：对气缸内气体和外表面的冷却水有可靠的密封。第19页，共30页，编辑于2022年，星期三5.4.2气缸套的结构气缸套的结构A.湿式和干式缸套：按在气缸内安装方法的不同湿式 干式湿式和干式缸套第20页，共30页，编辑于2022年，星期三湿式：散热条件好；厚度大，制造和更换方便。应用于船舶柴油机中；有水的腐蚀和穴蚀。干式：无腐蚀和穴蚀；壁薄，气缸中心距可减小，结构紧凑，刚度小。小缸径高速机，制造要求高；气缸套外圆须精磨，气缸体上的孔须珩磨。第21页，共30页，编辑于2022年，星期三B.气缸套定位：轴向定位：下端不固定，受热可自由伸长；径向定位：凸缘，防止横向移动；C.气缸套的密封：气缸盖与气缸套之间，弹性垫片.气密材质有：铝板，铜皮包石棉，软钢。与气缸盖对应，气缸垫片有整体式垫片和单体式圆环垫片。.水密 缸套下部温度较低，可用橡皮圈密封。第22页，共30页，编辑于2022年，星期三整体式垫片 第23页，共30页，编辑于2022年，星期三D.钻孔冷却的气缸套：上凸肩高而厚，孔与中心线成某一倾角，冷却效果好，而且增加了凸缘的强度和刚度，加工成本高。E.大型低速二冲程柴油机的缸套：1.顶圈：1）弹性好，缸套向外膨胀时不致产生大的热应力；2）大大减小了气缸体的高度，减轻了重量。2.保护圈：耐热钢制成，使缸套不直接与高温气体接触，增强了耐热腐蚀性和强度。第24页，共30页，编辑于2022年，星期三5.5 机体与机座机体与机座按主轴承结构分：正置式主轴承的机体机座结构。倒挂式主轴承的机体机座结构 隧道式主轴承的机体机座结构第25页，共30页，编辑于2022年，星期三5.5.1正置式主轴承的机体机座结构正置式主轴承的机体机座结构机座承受曲柄连杆机构传来的气体压力，机座有较大的强度和刚度。机座两侧与座和主轴承座部分设置有坚固的骨架和加强筋。尺寸，重量较大，适用于重量，尺寸指标要求不严格和寿命要求较长的中速和低速柴油机中。曲轴中心线在划分面以下刚性好。第26页，共30页，编辑于2022年，星期三TM410型机体机座 G.M.T.A型体机座 第27页，共30页，编辑于2022年，星期三5.5.2倒挂式主轴承的机体机座结构倒挂式主轴承的机体机座结构无机座，只有机体，有油底壳，中高速机。轻12V180机轴箱 MWM360型机体 第28页，共30页，编辑于2022年，星期三5.5.3隧道式主轴承的机体机座结构隧道式主轴承的机体机座结构气缸体与曲轴箱铸成整体，主轴承没有剖分面，圆盘形滚动轴承。过盈量。重量较大，工艺复杂，装拆及维修不方便。第29页，共30页，编辑于2022年，星期三5.5.4十字头柴油机的固定十字头柴油机的固定机体机体 l主轴承撑紧螺栓向上顶住机架向下压住轴承盖和轴瓦，把轴承盖压紧在主轴承座上。第30页，共30页，编辑于2022年，星期三