课 题 | 单元2.3 活塞连杆组构造 | 课 次 | 5 | |||
上课地点 | 一体化教室 | 学时 | 2 | 专业班级 | 17装配1.2班 | |
教学目标 | 能力目标 | 知识目标 | 素质目标 | |||
1、 汽车活塞连杆组的一般构造、常用术语,工作原理; 2、 以及汽车活塞连杆组常用维修工具、设备的使用方法及注意事项。 3、 活塞连杆组工作原理、参数; | 1.岗位的素质要求; 2.岗位职责业务流程。 | 1.培养学生的创新精神与实践能力; 2.促进学生个性发展,培养学生分析问题与解决问题的能力; 3.培养学生的团队合作精神; 4.培养学生的学习能力。 | ||||
重点、难点及解决办法 | 汽车活塞连杆组的一般构造、常用术语,工作原理; 以及汽车活塞连杆组常用维修工具、设备的使用方法及注意事项。 活塞连杆组工作原理、参数; 活塞连杆组部件拆装维修、生产过程。 活塞连杆组辅助案例教学; 头脑风暴,启发引导。 | |||||
教学准备 | 教材、教案、教学课件、多媒体教学设备 | |||||
教学组织模式 | 采用任务教学法、分组讨论、现场教学、引导文教学法、团队合作、演讲等教学方法,全程互动,引导学生主动学习、积极思考,有效提高了教学和学习效果 。 | |||||
教学过程与时间分配 | 主 要 教 学 内 容 | |||||
导 入 15 min | 1、介绍活塞连杆组的主要内容; 2、介绍当今汽车上的发动机活塞连杆组的基本结构 | |||||
讲 授 60min | 二、连杆组连杆组包括连杆、连杆盖、连杆轴瓦、连杆螺栓、连杆小端衬套等,如图2-11所示。 连杆组是连接活塞和曲轴,并将活塞往复运动变成曲轴旋转运动的重要组件。连杆运动时,承受着经活塞销传来的气体压力和活塞连杆组往复运动的惯性力。这些大小和方向周期变化的作用力,使连杆处于复杂的交变应力状态。因此要求连杆组在保证足够的强度和刚度的前提下,其结构质量尽可能轻。连杆和连杆螺栓强度不足断裂,将导致整机破坏;连杆大端联接孔失圆,将导致其大端轴瓦因油膜破坏而烧损;连杆杆身因港督不足而变形,将导致活塞、气缸、连杆轴承和活塞销等零件偏磨及活塞环漏气和窜油等。
为了保证连杆在结构轻巧的条件下,有足够的强度和刚度,一般采用中碳钢或合金钢,例如40Cr、40CrNi2MoA、18CrNiWA,也有的采用稀土铁、球墨铸铁铸造。 连杆一般是用模锻制成的,在机械加工前应经调质处理(淬火后高温回火),可得到良好的既强又韧的机械性能。为了提高连杆的疲劳强度,不经机械加工的表面应经过喷丸处理。 (一)连杆小端,杆身与连杆大端 1.连杆小端 连杆小端用来安装活塞销,以连接活塞。活塞销为全浮式的连杆小端孔内,压入青铜衬套或铁基粉末治金衬套。后者不仅价廉,且内含石墨和润滑油,自润滑性好。其运动副的润滑方式有两种:一种是在连杆小端设有集油槽或集油孔,靠收集曲轴旋转时飞溅的机油来润滑;另一种是在连杆杆身内设有纵向压力油道,采用压力润滑方式。 2.连杆杆身 连杆杆身通常采用工字形断面如图2-12所示,以提高其刚度。某些发动机,在杆身还钻有油道如图2-12所示,使连杆小端运动副获得润滑油,或润滑油进而从小端喷向活塞顶,以冷却活塞如图2-13所示。
3.连杆大端 连杆大端用于连接曲轴。为便于安装,大端通常做成剖分式,一半为杆身大头,另一半为连杆盖,二者一般用2只或4只螺栓组装。大端内孔粗糙度较低,以保证连杆轴瓦装入后能很好地贴合传热。有的连杆大端连同轴瓦还钻有1~1.5mm小油孔,从中喷出机油用以加强配气凸轮和气缸壁润滑。 (1)大端剖分型式 ① 平切口 如图2-11b所示,平切口连杆的剖分面垂直于连杆轴线。一般汽油机连杆大端尺寸小于气缸直径,可以采用平切口。 ② 斜切口 如图2-11a所示,诸多柴油机连杆大端尺寸较大,为了拆装时能从气缸内通过,而采用此种型式。其剖分面与杆身中心线一般成30°~60°夹角。另外,斜切口配以较好的切口定位,还能减轻连杆螺栓的受力。
平切口的连杆盖与连杆的定位,常利用连杆螺栓上精加工的圆柱凸台或光圆柱部分,与经过精加工的螺栓孔配合来保证的。 斜切口连杆在工作中受到惯性力的拉伸,并在切口方向也有一个较大的横向分力。因此斜切口连杆必须采用可靠的定位措施。 ① 止口定位 如图2-14d所示。这种型式工艺简单,但定位不可靠,只能单向定位,对连杆盖止口向外变形或连杆大端止口向内变形均无法防止,且结构不紧凑,应用较少。如国产95系列柴油机用此种型式。 ② 套、销定位 如图2-14b、c所示,依靠套或销与连杆体(或盖)上的孔紧配合定位。这种型式能多向可靠定位。其缺点是定位孔的工艺要求高,若孔距精度不够准确,则可能因定位干涉而造成连杆大端孔严重失圆。此外,连杆大端横向尺寸因此而加大。如国产135系列柴油机用此形式。 ③ 锯形齿定位 如图2-14a所示,依靠接合面的锯形齿定位。其定位可靠,结构紧凑,但对齿节距公差要求严格,否则在杆盖装在连杆大端上时,中间会有几个齿脱空,不仅影响连杆组的刚度,并且连杆大端孔也会失圆。同时,不能用加减垫片的方法调整轴承间隙。如国产品105系列柴油机用此形式。 (二)连杆轴瓦 连杆大端与连杆盖中装有剖分式滑动轴承(轴瓦),如图2-15所示,其工作情况对发动机的机械效率、工作可靠性以及使用寿命都有很大影响。轴瓦用1~3mm钢带作瓦背,其上附着厚0.3~0.7mm的减磨合金,它具有保持油膜,减少磨擦阻力和易于磨合的作用。
| 实物讲解
举例说明
列举实例,观看视频
案例教学 讲解
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互动答疑 10 min | 给学生活塞实物,让学生进行分析,并且以提问的方式进行,学生分组先讨论再回答问题,充分发挥学生的想象力,提高学生的学习兴趣。 | 教师提问,并且给做出相关的评价 | ||||
检查评价 5 min |
对学生列举的实例进行相互评价
| 师生共同进行评价 | ||||
作业 |
活塞环的泵油原理
| 下次上课 时检查 | ||||
课后反思 | ||||||