第三章零件设计------活塞、连杆、汽缸组件
本章是设计活塞、连杆与汽缸的三维模型。进一步熟悉绘制草图、拉伸成形、旋转成形、拉伸切除、旋转切除、钻孔、倒（圆）角等命令，同时增添混成、特征的阵列等命令。读者在使用过程中注意将各种命令穿插应用。领会各个命令的用法。
3.1 Loft(混成)特征
混成实体特征不仅应用非常广泛，而且其生成方法也非常丰富、灵活多变。Loft(混成)特征分为两种：Loft(混成实体)和Removed Loft (混成切除)。它们形成的方式是一样的。主要区别在于：Loft(混成实体)是增料特征，Removed Loft (混成切除)是减料特征。
3.1.1. Loft(混成实体)
混成实体指的是利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式生成实体。也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。
操作过程举例如下：
1.在窗口中建立三个平行平面，绘制三个截面
左键单击左边模型树中的xy plane平面，单击工具栏中的Plane （平面）
图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。在Plane type 一栏中选
择 Offset from plane (偏移平面)；在Offset 一栏中输入20 mm ；预览生成的平面，如图3.1所示。
图3.1
同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移10 mm的新平面，预览生成的平面，如图3.2所示。
图3.2
左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的
sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Ellipse（椭圆）图标，绘制一个椭圆，圆心在原点。左
键单击工具栏中Auto Constraint (自动标注尺寸)图标，标注椭圆的尺寸，如图3.3所示。
绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
图3.3
同样，利用草图中的圆功能在新建的平面1和平面2上分别绘制直径为6和直径为15的圆，如图3.4所示，如图3.5所示。
图3.4 图3.5
2.以渐进曲线混成实体
左键单击Loft(混成实体)图标，弹出对话框，提供混成参数的设定。
在第一栏中分别选择上述绘制的三个草图，作为混成的截面，混成的图形预览如图3.6所示。
图3.6
点击确定。混成的模型如图3.7所示。保存为part3-1 。
图3.7
3.以样条曲线混成实体
上述模型省略了导引线，实际上它的导引线是渐进的曲线，我们也可以给它们建立导引线。
删去模型树中的混成特征，左键单击左边模型树中的yz plane
参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草
图绘制模式。
按住Ctrl键，分别选择三个截面，点击工具栏中的Project 3D Elements (3D
实体转换)图标，使之成三条直线，再单击Spline（样条曲线）图标，
鼠标左键分别选择三条直线的三个端点，绘制一条曲线。双击鼠标左键结束样条曲线，如图3.8所示。
图3.8
绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
左键单击Loft(混成实体)图标，弹出对话框，提供混成参数的设定。
在第一栏中分别选择前面绘制的三个草图，作为混成的截面；在第二栏中选择刚才绘制的样条曲线作为导引线；混成的图形预览如图3.9所示。
图3.9
点击确定。混成的模型如图3.10所示。保存为part3-2 。
图3.10
4.以连续折线混成实体
我们再将导引线变成折线来比较混成的实体不同，鼠标左键双击模型树中的
样条曲线草图，进入草图绘制模式，编辑草图。
单击Profile（连续折线）图标，鼠标左键分别选择样条曲线中的三个控
制点，绘制一条折线。双击鼠标左键结束连续折线，再利用剪切功能将样条曲线删去，如图3.11所示。
图3.11
绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
左键单击Loft(混成实体)图标，弹出对话框，提供混成参数的设定。
在第一栏中分别选择前面绘制的三个草图，作为混成的截面；在第二栏中选择刚才绘制的连续折线作为导引线；混成的图形预览如图3.12所示。
图3.12
点击确定。混成的模型如图3.13所示，保存为part3-3 。与前两个相比较，就会发现模型随着导引线的不同而变化着。
图3.13
3.1.2. Removed Loft (混成切除)
混成切除指的是在实体上利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式切除实体。也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。
操作过程举例如下：
1.拉伸实体，建立基准面
左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的
sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
鼠标左键单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，圆心在原点。
单击 constraint(尺寸限制) 图标，标注出圆的直径为30，修改尺寸后如图3.14所示。
图3.14
绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数
的设定。在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为50 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；如图3.15所示。
图3.15
左键单击左边模型树中的xy plane平面，单击工具栏中的Plane （平面）
图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。在Plane type 一栏中选
择 Offset from plane (偏移平面)；在Offset 一栏中输入25 mm ；预览生成的平面，如图3.16所示。
图3.16
同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移40 mm的新平面，预览生成的平面，如图3.17所示。
图3.17
左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的
sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Hexagon（正六边形）图标，绘制一个正六边形，标注尺寸后如图3.18所示。
图3.18
同样，利用草图中的正六边形功能在新建的平面1和平面2上分别绘制两个
正六边形，单击 constraint(尺寸限制) 图标，分别标注出两个正六边形的参数。如图3.19所示，如图3.20所示。
图3.19图3.20
2.混成切除实体
左键单击 Removed Loft(混成切除)图标，弹出对话框，提供混成切
除参数的设定。在第一栏中分别选择前面绘制的三个正六边形草图，作为混成切除的截面；混成切除的图形预览如图3.21所示。
图3.21
点击确定。混成切除的模型如图3.22所示，保存为part3-4 。
3.22
3.2 特征的阵列
特征的阵列就是将一定数量的几何元素或实体按照一定的方式进行规则有序的排列。将特征进行有规律排列的过程就是特征的阵列。
特征的阵列非常适合于有规律地重复创建数量众多的特征。它分为圆形阵列和矩形阵列。
3.2.1 圆形阵列
圆形阵列就是选择一个特征作为基本特征，以圆形数组方式重复应用这个基本特征。
操作过程举例如下：
1.拉伸实体和切除孔
左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的
sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，圆心在原点。单击
constraint(尺寸限制) 图标，标注出圆的直径为100。如图3.23所示。
图3.23
绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数
的设定。在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为20 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；模型预览如图3.24所示。
图3.24
点击OK，生成的模型如图3.25所示。
图3.25
选择实体上表面作为草图参考平面，单击一下右边工具栏中的sketch（草
图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，圆心在原点。单击
constraint(尺寸限制) 图标，标注出圆的直径为100。如图3.26所示。
图3.26
绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
2.阵列孔特征
鼠标左键选择窗口模型树中的上一步骤中的孔特征，在工具栏中单击
Circular Pattern (圆形阵列)图标，弹出对话框，提供圆形阵列参数的设定。如图3.27所示。
图3.27
在Parameters 一栏中选择Instance(s) or total angle (数量与总角度)，在Instance(s) 一栏中输入7；在Total angle一栏中输入360度；在Reference element (参考元素)一栏中选择实体的上表面，在Object一栏中选择孔特征，单击OK,生成的孔阵列如图3.28所示。
图3.28
在上述对话框中还有一个菜单，这个菜单是Crown Definition (环绕定义)，它可以定义圆形阵列的圈数，双击模型树中的圆形阵列的特征，重新编辑圆形阵
列的参数。如图3.29所示。
图3.29
在Axial Reference 菜单中，所有参数不变；左键单击Crown Definition菜单，在Parameters 一栏中选择Circle(s) or Circle spacing (圆的数量和圆的间距)，在Circle(s) 一栏中输入2；在Circle spacing一栏中输入-20 mm ；方向朝外为正，反之为负，这里选择负方向才有解。在Object一栏中选择孔特征，单击OK,生成的孔阵列如图3.30所示。
图3.30
3.2.2矩形阵列
矩形阵列就是选择一个特征作为基本特征，以矩形数组方式重复应用这个基本特征。
操作过程举例如下：
1.拉伸实体和切除槽
左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的
sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中retangent (矩形)图标，在草图模式中绘制出一个矩形，标注尺寸后如图3.31所示。
图3.31
绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数
的设定。如图3.32所示。
图3.32
在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为10 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击OK。生成的模型如图3.33所示。
图3.33
选择实体上表面作为草图参考平面，单击一下右边工具栏中的sketch（草
图设计）图标，进入草图绘制模式。
双击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制两个圆，双击Bi-Tangent
Line (切线)图标，分别点击两圆的左右两个侧面，生成左右两条平行
的切线。再利用剪切功能将多余的线段剪切掉，标注和修改尺寸后的草图如图2.34所示。
图2.34
绘制完草图之后，鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
2.阵列槽特征
鼠标左键选择窗口模型树中的上一步骤中的槽特征，在工具栏中单击
Rectangular Pattern (矩形阵列)图标，弹出对话框，提供矩形阵列参数的设定。如图3.35所示。
图3.35
在Parameters 一栏中选择Instance(s) or Spacing (数量与间距)，在Instance(s) 一栏中输入8；在Spacing一栏中输入20 mm；在Reference element (参考元素)一栏中选择实体的上表面，预览图形中的阵列特征，如果阵列的特征不在实体上，则选择Reverse （反向）选项，在Object一栏中选择槽特征。点击OK。生成的模型如图3.36所示。
图3.36
在上述对话框中还有一个菜单，这个菜单是Second Direction(第二方向)菜单)，它可以定义矩形阵列的另一个方向，双击模型树中的矩形阵列的特征，重新编辑矩形阵列的参数。如图3.37所示。
图3.37
在First Direction(第一方向)菜单中，所有参数不变；鼠标左键单击Second Direction(第二方向)菜单, 在Parameters 一栏中选择Instance(s) or Spacing (数量与间距)，在Instance(s) 一栏中输入2；在Spacing一栏中输入45 mm；在Reference element (参考元素)一栏中选择实体的上表面，如果有必要，选择Reverse （反向）选项，在Object一栏中选择孔特征。单击OK,生成的孔阵列如图3.38所示。
图3.38
3.3 活塞的创建
1. 进入软件，拉伸活塞本体
在桌面双击图标（CATIA），或者从[开始] →[程序]中点击CATIA软件，
进入CATIA软件。选择[开始] →[机械设计] →[part design] 命令，进入零件模块设计。
左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中
的xy平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，即进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，圆心在原点。单击
constraint(尺寸限制) 图标，标注出圆的直径为50，修改尺寸后如图3.1所示。
图3.1
绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数
的设定。如图3.2所示。
图3.2
在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为44 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击确定。生成的模型如图3.3所示。
图3.3
2.旋转切除活塞内部
左键单击左边模型树中的yz plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中
的yz平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中Axis (轴)图标，先绘制一轴线，为下一步的旋转切除
作准备，再单击工具栏中 Profile (自由折线)图标，绘制草图，双击草图的终点即结束自由折线。绘制的草图如图3.4所示。
图3.4
鼠标左键单击工具栏中Corner(倒圆角)图标 ,在草图上倒圆角，双击圆角尺寸的数值，修改圆角值为R5。
双击constraint(尺寸限制) 图标，标注草图上所需尺寸。之后在工具
栏中单击 (选择)图标，进行尺寸编辑。最后完成草图的绘制和修改。修改尺寸后的草图如图3.5所示。
图3.5
鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，退出草图模式，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击Groove (旋转切除)图标 ,弹出对话框，提供旋转切除参数的设定。如图3.6所示。
图3.6
在对话框中First angle 一栏中输入360度，在Second angle 一栏中输入0度（通常默认状态也是这样），在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；则下面的轴线选择一栏中会自动选择草图中的轴线，点击OK。生成的模型如图3.7所示。
图3.7
3.拉伸凸台
我们先从活塞内部创建一个平面。单击工具栏中的Plane （平面）图标，
弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。在Plane type 一栏中选择 Offset from plane (偏移平面)；在Reference一栏中选择 yz plane (从窗口的目录树上或工作台中选择，也可以在点击创建平面图标之前先选择该平面)；在Offset 一栏中输入10 mm ；如果有必要，可以选择Reverse Direction(反向)；预览生成的平面，如图3.8所示。
图3.8
点击确定，创建的平面如图3.9所示。
图3.9
鼠标左键单击创建的新平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）
图标，进入草图绘制模式。
单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，单击 constraint(尺
寸限制) 图标，标注出圆的直径为16，修改尺寸后如图3.10所示。
图3.10
鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，退出草图模式，进入零件实体设计模式。
在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。如图3.11所示。
图3.11
在Type 一栏中选择Up to next；在Offset（偏移）一栏中输入0 mm （通常默认状态都是0）；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击OK。生成的模型如图3.12所示。
图3.12
左键点击一下左边模型树中上述刚完成的拉伸成形凸台的特征，再单击工
具栏中的Mirror(镜像)图标，弹出对话框，提供镜像参数的设置。如图3.13
活塞连杆组的拆装步骤文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
1、旋转曲轴，使所有的活塞在气缸筒内保持同一高度，用铲刀清洁气缸体上平面 2、将指定活塞连杆旋转到上止点位置，检查连杆是否有明显弯曲现象，检查活塞连杆 组的序号是否与气缸体上的序号一致。 3、将指定活塞连杆旋转到下止点位置，用抹布清洁气缸（口述有无缸肩和积炭）。 4、翻转台架，使油底壳位置向上。 5、检查或设置装配标记（如果无原车标记，用记号笔在连杆和连杆轴承盖上做记 号）。 6、用指针式扭力扳手和14#套筒分2次旋松连杆螺母，手旋并取下螺母。 7、用橡胶锤轻敲连杆螺栓，取出连杆盖（注意连杆轴承不要掉落），同时取下下盖上 的连杆轴承。 8、套上连杆螺栓保护套 9、用榔头柄在合适的位置推出连杆活塞组（用左手在缸体上平面处扶持住）。 10、取下连杆螺栓上的护套，取下连杆和连杆轴承盖上的连杆轴承，并按顺序摆放。 11、使用活塞环扩张器拆下两道压缩环，用手拆下组合油环，用铲刀清理活塞顶面积 炭。 12、用抹布清洁： 活塞连杆、活塞环、连杆轴承（两片，并注意原来的安装位置摆放）连杆轴承 盖、连杆螺母、气缸筒和连杆轴颈。 13、用压缩空气吹净上述清洗零件。 14、目视检测： 气缸体无垂直划痕；活塞有无损伤；连杆轴颈和连杆轴承无麻点、划痕和损伤； 活塞销状况
15、测量活塞环侧隙： 清洁塞尺，用塞尺测量活塞环与相应环槽的侧壁的间隙,边滚动边测量(3点位置), 第一道气环：~0.080mm 第二道气环：~0.070mm 结论：如果测量间隙超过标准,则更换活塞。 16、测量活塞环端隙： 用钢直尺或是游标卡尺的深度尺测量活塞高度（50.00mm ）,将第一道（或第二 道）气环放入相应气缸，用活塞将活塞环推入气缸（可以用钢直尺借用活塞销平面处测量，此时的距离为47mm），取出活塞，用钢直尺再次检查推入深度应为 97mm。清洁塞尺，测量端隙。 第一道气环：~0.450mm(使用极限:1.05mm) 第二道气环：~0.600mm(使用极限:1.20mm) 油环:~0.500mm(使用极限:1.10mm) 结论：如果端隙超过使用极限,更换活塞环, 如果使用新活塞环，端隙超过最大值,重新镗削所有4个气缸或更换气缸体。 17、检查连杆螺栓： 把螺帽装到连杆螺栓上，检查能用手容易地将螺帽拧到底，如果螺帽转动困难，用游标卡尺测量螺栓外径（在距离螺栓底面15mm处测量） 标准外径: - 9.000 mm 最大外径: 8.60 mm 结论：如果外侧的直径小于最小值，一起更换连杆螺栓和螺母。 18、测量活塞裙部直径：
第三章零件设计------活塞、连杆、汽缸组件 本章是设计活塞、连杆与汽缸的三维模型。进一步熟悉绘制草图、拉伸成形、旋转成形、拉伸切除、旋转切除、钻孔、倒（圆）角等命令，同时增添混成、特征的阵列等命令。读者在使用过程中注意将各种命令穿插应用。领会各个命令的用法。 3.1 Loft(混成)特征 混成实体特征不仅应用非常广泛，而且其生成方法也非常丰富、灵活多变。Loft(混成)特征分为两种：Loft(混成实体)和Removed Loft (混成切除)。它们形成的方式是一样的。主要区别在于：Loft(混成实体)是增料特征，Removed Loft (混成切除)是减料特征。 3.1.1. Loft(混成实体) 混成实体指的是利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式生成实体。也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。 操作过程举例如下： 1.在窗口中建立三个平行平面，绘制三个截面 左键单击左边模型树中的xy plane平面，单击工具栏中的Plane （平面） 图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。在Plane type 一栏中选 择 Offset from plane (偏移平面)；在Offset 一栏中输入20 mm ；预览生成的平面，如图3.1所示。 图3.1 同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移10 mm的新平面，预览生成的平面，如图3.2所示。 图3.2 左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的
sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。 单击工具栏中的Ellipse（椭圆）图标，绘制一个椭圆，圆心在原点。左 键单击工具栏中Auto Constraint (自动标注尺寸)图标，标注椭圆的尺寸，如图3.3所示。 绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。 图3.3 同样，利用草图中的圆功能在新建的平面1和平面2上分别绘制直径为6和直径为15的圆，如图3.4所示，如图3.5所示。 图3.4 图3.5 2.以渐进曲线混成实体 左键单击Loft(混成实体)图标，弹出对话框，提供混成参数的设定。 在第一栏中分别选择上述绘制的三个草图，作为混成的截面，混成的图形预览如图3.6所示。
第四章典型零部件(连杆)的设计 连杆是发动机最重要的零件之一，近代中小型高速柴油机，为使发动机结构紧凑，最合适的连杆长度应该是，在保证连杆及相关机件运动时不与其他机件相碰的情况下，选取小的连杆长度，而大缸径的中低速柴油机，为减少侧压力，可适当加长连杆。 连杆的结构并不复杂，且连杆大头、小头尺寸主要取决于曲轴及活塞组的设计。在连杆的设计中，主要考虑的是连杆中心距以及大、小头的结构形式。。连杆的运动情况和受力状态都比较复杂。在内燃机运转过程中，连杆小头中心与活塞一起作往复运动，承受活塞组产生的往复惯性力；大头中心与曲轴的连杆轴颈一起作往复运动，承受活塞连杆组往复惯性力和不包括连杆大头盖在内的连杆组旋转质量惯性力；杆身作复合平面运动，承受气体压力和往复惯性力所产生的拉伸.压缩交变应力，以及压缩载荷和本身摆动惯性力矩所产生的附加弯曲应力。 为了顺应内燃机高速化趋势，在发展连杆新材料、新工艺和新结构方面都必须既有利于提高刚度和疲劳强度，有能减轻质量，缩小尺寸。 对连杆的要求： 1、结构简单，尺寸紧凑，可靠耐用； 2、在保证具有足够强度和刚度的前提下，尽可能的减轻重量，以降低惯性力； 3、尽量缩短长度，以降低发动机的总体尺寸和总重量； 4、大小头轴承工作可靠，耐磨性好； 5、连杆螺栓疲劳强度高，连接可靠。 但由于本设计是改型设计，故良好的继承性也是一个考虑的方面。 4.1连杆材料 结合发动机工作特性,发动机连杆材料应当满足发动机正常工作所需要的要求。应具有较高的疲劳强度和冲击韧性，一般选用中碳钢或中碳合金钢，如45、40Cr等，本设计中发动机为中小功率发动机，故选用一般的45钢材料基本可以满足使用要求。
第八章平面连杆机构及其设计 一、填空题： 1.平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。 2.在铰链四杆机构中，运动副全部是低副。 3.在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 4.在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。 5.在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。 6.某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 7.对心曲柄滑块机构无急回特性。 8.平行四边形机构的极位夹角θ=00，行程速比系数K= 1 。 9.对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复直线运动的连杆机构，是否有急回 特性，取决于机构的极位夹角是否为零。 10.机构处于死点时，其传动角等于0?。 11.在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，该机构的压力角α=00。 12.曲柄滑块机构，当以滑块为原动件时，可能存在死点。 13.组成平面连杆机构至少需要 4 个构件。 二、判断题： 14.平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√） 15.在曲柄滑块机构中，只要以滑块为原动件，机构必然存在死点。（√） 16.平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√） 17.有死点的机构不能产生运动。（×） 18.曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√） 19.双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×） 20.平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√） 21.在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，则机构的极位夹角与导杆的最大摆角相等。 （√） 22.机构运转时，压力角是变化的。（√） 三、选择题：
23.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。 A ≤ B ≥ C > 24.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而 充分条件是取 A 为机架。 A 最短杆或最短杆相邻边 B 最长杆 C 最短杆的对边。 25.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 B 为机架时， 有两个曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 26.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 A 为机架时， 有一个曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 27.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 C 为机架时， 无曲柄。 A 最短杆相邻边 B 最短杆 C 最短杆对边。 28.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和 B 其余两杆长度之和，就一定是双摇杆 机构。 A < B > C = 29.对曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置，当 C 为原动件时，此时机构处在死点位 置。 A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 30.对曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置，当 A 为原动件时，此时为机构的极限 位置。 A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 31.对曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件且极位夹角θ B 时，机构就具有急回特性。 A <0 B >0 C =0 32.对曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件且行程速度变化系数K B 时，机构就具有急 回特性。 A <1 B >1 C =1 33.在死点位置时，机构的压力角α= C 。 A 0 o B 45o C 90o 34.若以 B 为目的，死点位置是一个缺陷，应设法通过。 A 夹紧和增力B传动 35.若以 A 为目的，则机构的死点位置可以加以利用。 A 夹紧和增力；B传动。
活塞连杆组拆装与测量教案 垫江一职中古春燕【课题】活塞连杆组拆装与测量 【课程性质】理论课与实验课相结合 【授课对象】汽车运用与维修专业 【巩固上讲内容】活塞连杆组的结构 【教学目的与要求】 知识目标： 1、了解活塞连杆组的组成并熟悉活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦的作用 2、能够熟练拆装活塞连杆组 3、能够正确使用外径千分尺测量活塞直径 4、使用塞尺和直尺测量活塞环“三隙” 能力目标： 培养学生实际动手操作能力以及理论与实际相结合的能力 情感目标： 强化专业学习的态度，激发技能学习的热情 【教学重点】 1、能够熟练拆装装活塞连杆组 2、能够正确使用外径千分尺测量活塞直径 3、使用塞尺和直尺测量活塞环“三隙” 【教学难点】 1、能够熟练拆装装活塞连杆组 2、能够正确使用外径千分尺测量活塞直径 3、使用塞尺和直尺测量活塞环“三隙” 【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、演示法、现场教学法 【课时安排】 2课时 【实训分组】每组6人，5组 【实训器材及设备】 1、CA6102发动机活塞连杆组件五套 2、常用工具、专用工具五套 【课时分布】 巩固上讲内容（活塞连杆组的结构） 5分钟 活塞连杆组拆装与检验 25分钟 活塞连杆组拆卸 15分钟 用外径千分尺测量活塞直径 5分钟 用塞尺和直尺测量活塞环“三隙” 15分钟
安装活塞连杆组 20分钟 教学反馈 5分钟 【教学过程】 一、巩固上节内容（活塞连杆组结构） （一）、活塞连杆组的组成： 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴承等主要部件组成。 1、活塞 （1）作用： 是承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
一、填空题： 1．平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的。 2．由四个构件通过低副联接而成的机构成为四杆机构。 3．在铰链四杆机构中，运动副全部是转动副。 4．在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 5．在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。 6．在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。 7．某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 8．对心曲柄滑快机构无急回特性。9．偏置曲柄滑快机构有急回特性。 10．对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动的连杆机构，是否有急回特性，取决于机构的极位夹角是否大于零。 11．机构处于死点时，其传动角等于０。12．机构的压力角越小对传动越有利。 13．曲柄滑快机构，当取滑块为原动件时，可能有死点。 14．机构处在死点时，其压力角等于９０o。 15．平面连杆机构，至少需要４个构件。 二、判断题： 1．平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√） 2．平面连杆机构中，最少需要三个构件。（×） 3．平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。（√） 4．平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√） 5．有死点的机构不能产生运动。（×） 6．机构的压力角越大，传力越费劲，传动效率越低。（√） 7．曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√） 8．双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×） 9．平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√） 10．平面连杆机构中，压力角的余角称为传动角。（√） 11．机构运转时，压力角是变化的。（√） 三、选择题： 1．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。 A <=； B >=； C > 。 2．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取 A 为机架。 A 最短杆或最短杆相邻边； B 最长杆； C 最短杆的对边。3．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 B 为机架时，有两
活塞连杆组教案 一、教学内容分析 本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用，掌握了发动机活塞连杆组的结构、作用和工作过程，学生能更加深刻理解发动机的工作原理和工作过程。 二、三维目标： 知识与技能： 1、掌握活塞连杆组的组成、作用、工作过程； 2、掌握活塞的结构和作用。 3、掌握活塞环的分类和作用； 4、理解活塞销的两种安装方式； 5、掌握连杆的作用和结构。 过程与方法： 通过这节课的学习，同学们将了解活塞连杆组的组成和作用，和各部分的主要作用。在讲解这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学，通过课件上的图片、动画、视频的展示，以加强学生对活塞连杆组知识的理解。 情感态度与价值观： 通过任务驱动和教师的引导，让学生自主探究学习和小组协作学习，在了解活塞连杆组和各部件过程中，树立学习信心，增强对本专业的热爱。 三、教学重难点 1、教学重点：活塞连杆组的组成、作用、工作过程； 活塞的结构和作用； 飞活塞环的分类和作用。 2、教学难点：活塞销的两种安装方式。 四、教学方法：讲授法、讨论法、多媒体演示法 五、课时安排：1课时 六、教学过程： 活塞连杆组 复习旧课：回顾曲柄连杆机构的组成部分，用提问的方式检验学生的掌握程度。 设计意图： 1）通过提问，可以让同学们集中注意力； 2）通过提问，让学生回顾曲柄连杆机构的有关知识，将有利于学生对活塞连杆组成这部分内容的学习。 引入新课：在本课教学开始，利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容，并提醒学生本次课内容的重点。 一、活塞连杆组 1、观看活塞连杆组相关视频。 学生带着问题观看相关视频，问题如下： （1）、同学们从视频中看到了什么？ （2）、活塞连杆组的作用和组成是什么?
1、旋转曲轴，使所有的活塞在气缸筒内保持同一高度，用铲刀清洁气缸体上平 面 2、将指定活塞连杆旋转到上止点位置，检查连杆是否有明显弯曲现象，检查活 塞连杆组的序号是否与气缸体上的序号一致。 3、将指定活塞连杆旋转到下止点位置，用抹布清洁气缸（口述有无缸肩和积炭）。 4、翻转台架，使油底壳位置向上。 5、检查或设置装配标记（如果无原车标记，用记号笔在连杆和连杆轴承盖上做 记号）。 6、用指针式扭力扳手和14#套筒分2次旋松连杆螺母，手旋并取下螺母。 7、用橡胶锤轻敲连杆螺栓，取出连杆盖（注意连杆轴承不要掉落），同时取下下 盖上的连杆轴承。
8、套上连杆螺栓保护套 9、用榔头柄在合适的位置推出连杆活塞组（用左手在缸体上平面处扶持住）。 10、取下连杆螺栓上的护套，取下连杆和连杆轴承盖上的连杆轴承，并按顺 序摆放。 11、使用活塞环扩张器拆下两道压缩环，用手拆下组合油环，用铲刀清理活塞顶 面积炭。 12、用抹布清洁： 活塞连杆、活塞环、连杆轴承（两片，并注意原来的安装位置摆放）连杆轴承盖、连杆螺母、气缸筒和连杆轴颈。 13、用压缩空气吹净上述清洗零件。 14、目视检测： 气缸体无垂直划痕；活塞有无损伤；连杆轴颈和连杆轴承无麻点、划痕和损伤；活塞销状况 15、测量活塞环侧隙： 清洁塞尺，用塞尺测量活塞环与相应环槽的侧壁的间隙,边滚动边测量(3点位置), 第一道气环：0.040~0.080mm 第二道气环：0.030~0.070mm 结论：如果测量间隙超过标准,则更换活塞。
16、测量活塞环端隙： 用钢直尺或是游标卡尺的深度尺测量活塞高度（50.00mm ）,将第一道（或第二道）气环放入相应气缸，用活塞将活塞环推入气缸（可以用钢直尺借用活塞销平面处测量，此时的距离为47mm），取出活塞，用钢直尺再次检查推入深度应为97mm。清洁塞尺，测量端隙。 第一道气环：0.250~0.450mm(使用极限:1.05mm) 第二道气环：0.350~0.600mm(使用极限:1.20mm) 油环:0.150~0.500mm(使用极限:1.10mm) 结论：如果端隙超过使用极限,更换活塞环, 如果使用新活塞环，端隙超过最大值,重新镗削所有4个气缸或更换气缸体。 17、检查连杆螺栓： 把螺帽装到连杆螺栓上，检查能用手容易地将螺帽拧到底，如果螺帽转动困难，用游标卡尺测量螺栓外径（在距离螺栓底面15mm处测量） 标准外径: 0.860 - 9.000 mm 最大外径: 8.60 mm 结论：如果外侧的直径小于最小值，一起更换连杆螺栓和螺母。
毕业论文（设计） 题目：小型汽油机活塞连杆的设计与校核学生：XXXX 专业：XXXXXXXXXXXXXXX 班级： 学号： 指导老师：
目录 小型汽油机活塞连杆的设计与校核 (4) 引言 (4) 1.1概述 (4) 1.2设计目的 (4) 1.3预期结果和意义 (4) 1.4 设计方法 (5) 1.5 KG160小型汽油机的主要参数 (5) 1.6工作任务 (6) 第二节活塞组件的设计 (6) 2.1 活塞组件的设计 (6) 2.11. 活塞组工作条件和设计要求 (6) 2.12 活塞销工作条件和设计要求 (7) 2.2 活塞组件的材料及表面处理 (10) 2.21 活塞材料及表面处理 (10) 2.22 活塞销材料及热处理 (10) 2.23 活塞环材料及表面处理 (10) 2.3 传统活塞加工工艺流程 (11) 2.4 国外发展现状 (11) 2.5 活塞的结构型式 (13) 2.51 活塞头部 (13) 2.52活塞裙部 (14) 2.53活塞销座 (14) 2.6 活塞的主要结构参数及其强度校核 (15) 2.61 活塞主要尺寸的选择 (15) 2.62 活塞强度校核 (16) 1）活塞顶 (16) 2）第一环岸： (17) 3）裙部比压： (17) 2.7 活塞销的主要结构尺寸及其强度校核 (18) 2.8活塞环主要结构尺寸及其强度校核 (19) 第三节连杆体的设计及校核 (21) 3.1连杆的工作条件和设计要点 (21) 3.2 连杆材料 (22) 3.3工艺流程 (22) 3.4国内发展现状 (23) 3.5国外发展现状 (23) 3.6连杆主要尺寸的选择 (24) 3.61连杆长度： (24) 3.62连杆小头直径与宽度 (24) 3.63 连杆大头 (25)
第4章平面连杆机构及其设计 教学目标： 平面连杆机构是由一些简称“杆”的构件通过平面低副相互连接而成，故又称平面低副机构。平面连杆机构被广泛地应用，近年来，随着电子计算机应用的普及，设计方法的不断改进，平面连杆机构的应用范围还在进一步扩大。本章的教学将使读者了解平面连杆机构的基本形式及其演化过程；对平面四杆机构的一些基本知识(包括曲柄存在的条件、急回运动及行程速比系数、传动角及死点、运动的连续性等)有明确的概念；能按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置、行程速比系数等要求设计平面四杆机构。 教学重点和难点： ●平面四杆机构的一些基本知识； ●按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置、行程速比系数等要求设计平面四杆 机构。 案例导入： 我们知道，用三根木条钉成的木框是稳定的，即使把钉子换成转动副(铰链)，三角形也不会运动。而用四根木条钉成的木框是不稳固的，如果把钉子换成铰链，四边形即可以运动了。依此类推，五边形等也都是可以运动的(图4-1)。因此我们说：三角形是不能运动的最基本图形，而四边形是能运动的最基本图形。把四边形各顶点装上铰链，把一边作为机架，即构成平面四杆机构。因此，四杆机构是最基本的连杆机构。复杂的多杆机构(多边形)也可由其组成。通过本章的学习，读者将了解这种最基本机构的特性，认识这类机构千变万化的应用并掌握其设计方法。 图4-1 三角形和四杆机构 4.1铰链四杆机构的基本形式及应用 连杆机构的优点是运动副为面接触，压强较小、磨损较轻、便于润滑，故可承受较大载荷；低副几何形状简单，加工方便；能实现轨迹较复杂的运动，因此，平面连杆机构在各种机器及仪器中得到广泛应用。其缺点是运动副的制造误差会使误差累积较大，致使惯
曲柄连杆机构机体组教案 一、教学内容分析 机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配机体。本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用，只有掌握了发动机机体各组件的结构、作用和工作过程，才能继续深入学习与发动机有关的后续知识。 二、三维目标： 知识与技能： 1、掌握曲柄连杆机构的组成和作用； 2、掌握机体组的组成和作用； 3、掌握机体的结构形式主要有哪些。 过程与方法： 通过本次机体组这节课的学习，同学们将了解机体组各组成部件的结构形式及作用。由于同学们刚开始接触发动机，对发动机各个组成部件的相关知识还较生疏，所以，在讲解机体组这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学，通过课件上的图片或者视频的展示，以加强学生对发动机机体组知识的理解。 情感态度与价值观： 通过任务驱动和教师的引导，让学生自主探究学习和小组协作学习，在完成一个个具体的任务过程中机体组的组成和各零部件的作用，从而培养学生独立分析问题、解决问题的能力、举一反三的能力。 三、教学重难点 1、教学重点：曲柄连杆机构的组成和作用； 机体组的组成和作用； 机体组各零部件的作用。 2、教学难点：汽缸体的结构形式； 机体内各种结构形式的燃烧室结构。 四、教学方法：讲授法、讨论法、多媒体演示法 五、课时安排：1课时 六、教学过程： 复习旧课：回顾发动机总体构造内容，用提问的方式检验学生的掌握程度。 设计意图：1）通过提问，可以让同学们集中注意力； 2）通过提问，让学生回顾发动机总体构造知识，将有利于学生对发动机机体组这部分内容的学习。 引入新课：在本课教学开始，利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容，并提醒学生本次课内容的重点。 一、观看曲柄连杆机构相关视频 学生带着问题观看相关视频，问题如下： 1、发动机曲柄连杆机构有哪几部分组成？ 2、发动机曲柄连杆机构的作用是什么呢？ 二、小组讨论：
387柴油机设计（活塞连杆组） 摘要 本文主要介绍387柴油机活塞连杆组的设计。在本次设计中，考虑到387柴油机主要应用于农业生产中的中小型机械，环境往往较为恶劣，需要内燃机具有较好的动力性能为农机产品提供足够的动力。本次设计在387柴油机基础上加大了活塞的工作行程，改球形燃烧室为W形燃烧室，使其动力性与经济性都有所提高。但由于工作行程的加大，平衡性变差，噪音与震动加大，在设计时对其采取一定的措施。燃烧系统采用直喷型，易启动，节能效果明显，可使经济性和动力性大大提高。发动机转速为3000r/min左右，12h标定功率约27kW，符合当今低速汽车对转速及功率的需求。通过参数及工艺性能的控制可使燃油消耗率保持在245g/kW.h以内。本文着重讨论了活塞连杆组部位的设计要求及特点。 本人主要任务是设计387柴油机的活塞连杆组，首先根据柴油机的性能指标对柴油机主要的性能参数进行了选择。然后在参照387柴油机的活塞连杆组进行结构设计。在阐述活塞连杆组设计过程的同时也对主要零部件的设计要点作了总结。本说明书中重点论述了387柴油机活塞连杆组的设计依据与设计过程。 关键词：柴油机，活塞，连杆
THE DESIGN OF 387 DIESEL ENGINE （PARTS OF PISTON GROUP） ABSTRACT This paper mainly introduces the design of the 387 diesel engine parts of piston group. In this design, considering the 387 diesel engines are mainly applied in small and medium-sized machinery, agricultural production environment is bad, need often has better performance for internal machinery products provide enough power. The Diesel 387 which designed this time is on the basis of the old Diesel 387 and increasing the piston stroke, with its power performance and economical efficiency enhanced. However, because of the work itinerary increased, its balance became worse, noise and vibration also increased. So in this design, I have to take some certain measures. Combustion Chamber using injection type, easy to start, energy saving effect, and can make the efficiency and performance improved greatly. The engine speed is 3000r/min, about 27kW/12h calibration power, speed and the current low power of the car needs. Through the parameters and process performance control can make fuel consumption in 245g/kW.This paper discusses the design requirements and characteristics of the cylinder important parts。 My main task is to design 387 engine parts of piston group. On the first, according to the diesel’s performance target, I should to choose the main performance mark of the diesel. Then in the light of the design of 387 diesel parts of piston group to design the structure. When explained the process of the parts of piston group design, I also summarized the main parts. This thesis focused on expounding the foundation and process of the 387 diesel engine parts of piston group design. KEY WORDS：diesel engine, the piston, the connecting rod,
活塞连杆组教学说课集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
活塞连杆组拆装与测量教案 垫江一职中古春燕【课题】活塞连杆组拆装与测量 【课程性质】理论课与实验课相结合 【授课对象】汽车运用与维修专业 【巩固上讲内容】活塞连杆组的结构 【教学目的与要求】 知识目标： 1、了解活塞连杆组的组成并熟悉活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦的作用 2、能够熟练拆装活塞连杆组 3、能够正确使用外径千分尺测量活塞直径 4、使用塞尺和直尺测量活塞环“三隙” 能力目标： 培养学生实际动手操作能力以及理论与实际相结合的能力 情感目标： 强化专业学习的态度，激发技能学习的热情 【教学重点】 1、能够熟练拆装装活塞连杆组 2、能够正确使用外径千分尺测量活塞直径 3、使用塞尺和直尺测量活塞环“三隙” 【教学难点】 1、能够熟练拆装装活塞连杆组 2、能够正确使用外径千分尺测量活塞直径 3、使用塞尺和直尺测量活塞环“三隙”
【授课方法】 讲授法、多媒体教学法、演示法、现场教学法 【课时安排】2课时 【实训分组】每组6人，5组 【实训器材及设备】 1、CA6102发动机活塞连杆组件五套 2、常用工具、专用工具五套 【课时分布】 巩固上讲内容（活塞连杆组的结构）5分钟 活塞连杆组拆装与检验25分钟 活塞连杆组拆卸15分钟 用外径千分尺测量活塞直径5分钟 用塞尺和直尺测量活塞环“三隙”15分钟 安装活塞连杆组20分钟 教学反馈5分钟 【教学过程】 一、巩固上节内容（活塞连杆组结构） （一）、活塞连杆组的组成： 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴承等主要部件组成。 1、活塞 （1）作用： 是承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。 （2）工作环境：高温、高压、受力大，并且导致活塞侧压力大，惯性力大，承受交变载荷。 （3）结构：活塞顶部、活塞头部（环槽）、活塞裙部（上大下小椭圆锥形）、活塞销座。 2、活塞环 （1）分类： 包括气环和油环。
上汽集团奇瑞汽车有限公司发动机部设计指南 编制： 审核： 批准：
目录 1总成说明 1.1连杆总成的功用 1.2 适用范围 1.3 连杆总成爆炸图 2. 连杆总成设计 2.1设计原则。 2.2主要设计参数的决定因素和最优化的目标。 2.2.1 连杆长度的确定 2.2.2 连杆小头结构 2.2.3 连杆杆身结构 2.2.4 连杆大头结构 2.3环境条件需要满足的工作温度、压力范围等相关条件 3 基本设计要求 4 影响装配位置因素 5.材料要求 5.1材料的成分 5.2材料处理方法 6、试验 6.1 主要试验设备 6.2 试验执行标准及方法 参考文献列表
1 总成说明 1.1 连杆总成的功用 连杆总成的作用上将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴。 1.2 适用范围 用于I4 1.6L CBR （87KW），I4 1.6L MPI（80KW，低成本），还有2.0L CBR VVT（104KW），2.0L MPI（95KW，低成本），2.0L DGI TCI（144KW），2.0LTCI MPI （125KW，低成本）系列发动机 1.3 连杆总成爆炸图
2 连杆总成设计 2.1 设计原则。 连杆一般由连杆体、大头盖、连杆螺栓、轴瓦和连杆小头衬套等组成。连杆体包括连杆小头、杆身和连杆大头的上部，连杆大头的上部与连杆大头盖一起组成连杆大头。 连杆组的运动情况比较复余小头部分随活塞组作往复方线运动，大头部分随曲轴的收柄销作旋转运办杆身部分作由往复运动与摆动所组成的复合运动。连杆工作时受到两种载荷一是燃气作用力和曲柄连杆机构中往复运动惯性力所引起的纵向载荷；一是连杆杆身复合运动所引起的横向载荷(见下图)。
1、 旋转曲轴，使所有的活塞在气缸筒内保持同一高度，用铲刀清洁气缸体上平面8、将指定活塞连杆旋转到上止点位置，检查连杆是否有明显弯曲现象，检查活 塞连杆组的序号是否与气缸体上的序号一致。 9、将指定活塞连杆旋转到下止点位置，用抹布清洁气缸（口述有无缸肩和积炭）。 10、翻转台架，使油底壳位置向上。 11、检查或设置装配标记（如果无原车标记，用记号笔在连杆和连杆轴承盖 上做记号）。 12、用指针式扭力扳手和14#套筒分2次旋松连杆螺母，手旋并取下螺母。 13、用橡胶锤轻敲连杆螺栓，取出连杆盖（注意连杆轴承不要掉落），同时取 下下盖上的连杆轴承。
14、套上连杆螺栓保护套 15、用榔头柄在合适的位置推出连杆活塞组（用左手在缸体上平面处扶持 住）。 16、取下连杆螺栓上的护套，取下连杆和连杆轴承盖上的连杆轴承，并按顺 序摆放。 11、使用活塞环扩张器拆下两道压缩环，用手拆下组合油环，用铲刀清理活塞顶 面积炭。 12、用抹布清洁： 活塞连杆、活塞环、连杆轴承（两片，并注意原来的安装位置摆放）连杆轴承盖、连杆螺母、气缸筒和连杆轴颈。 13、用压缩空气吹净上述清洗零件。 14、目视检测： 气缸体无垂直划痕；活塞有无损伤；连杆轴颈和连杆轴承无麻点、划痕和损伤；活塞销状况 15、测量活塞环侧隙： 清洁塞尺，用塞尺测量活塞环与相应环槽的侧壁的间隙,边滚动边测量(3点位置), 第一道气环：0.040~0.080mm 第二道气环：0.030~0.070mm 结论：如果测量间隙超过标准,则更换活塞。
16、测量活塞环端隙： 用钢直尺或是游标卡尺的深度尺测量活塞高度（50.00mm ）,将第一道（或第二道）气环放入相应气缸，用活塞将活塞环推入气缸（可以用钢直尺借用活塞销平面处测量，此时的距离为47mm），取出活塞，用钢直尺再次检查推入深度应为97mm。清洁塞尺，测量端隙。 第一道气环：0.250~0.450mm(使用极限:1.05mm) 第二道气环：0.350~0.600mm(使用极限:1.20mm) 油环:0.150~0.500mm(使用极限:1.10mm) 结论：如果端隙超过使用极限,更换活塞环, 如果使用新活塞环，端隙超过最大值,重新镗削所有4个气缸或更换气缸体。 17、检查连杆螺栓： 把螺帽装到连杆螺栓上，检查能用手容易地将螺帽拧到底，如果螺帽转动困难，用游标卡尺测量螺栓外径（在距离螺栓底面15mm处测量） 标准外径: 0.860 - 9.000 mm 最大外径: 8.60 mm 结论：如果外侧的直径小于最小值，一起更换连杆螺栓和螺母。
第一章绪论 1.1 课题的意义及主要工作 1.1.1 课题的背景和意义 近百年来，柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低，在各型民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了其主导地位。新材料、新工艺、新技术的不断开发使用，为柴油机注入了新的活力，使其在动力机械，尤其在船舶动力方面依然发挥着无法替代的作用。据统计，在 2000吨以上的船舶中，柴油机作为动力的超过 95％，预计这一情况仍将持续下[]1 去。受油价的影响，以及一些柴油机的缺点（比如烟度和噪声）被一一克服，现在在乘用车市场，柴油动力开始渐渐显示其独特魅力。 但是，由于受各种因素的影响，我国的柴油机研究还是落后于世界先进水平。经历多年的市场实践，国内柴油发动机生产企业已不再满足于凭借引进产品获得市场上的暂时领先，而认识到核心技术是最关键的，只有通过引进、消化、吸收的途径，自己掌握了核心技术，企业才会有发展后劲并获得可持续发展的条件。随着我国造船事业的进一步发展，作为船舶配套中最重要的一个环节，柴油机技术的发展瓶颈已日益凸显。因此，必须研发具有我国自主知识产权的柴油机，以提高我国船舶制造的国产率。 发动机是船舶的心脏，而发动机连杆则是承受强烈冲击力和动态应力最高的动力学负荷部件，其在工作中承受着急剧变化的动载荷，再加上连杆的高频摆动产生的惯性力,会使连杆杆身发生形变，轻则会影响曲柄连杆机构的正常工作,使机械效率下降。重则会破坏活塞的密封性能，使排放恶化，甚至造成活塞拉缸、拉瓦，使发动机无法正常工作。因此对其刚度和强度提出了很高的要求。 以往，连杆的的制造以铸造法和锻造法为主；20世纪80年代以来，由于采用粉末锻造法大批量生产的粉锻连杆具有力学性能优、尺寸精度高、质量较轻及质量偏差很小等特点，因而相继在发达国家快速发展，逐渐取代铸造和锻造连杆[]2。而高密度烧结法制造连杆也快速发展，并具有良好的力学性能。 1.1.2 主要工作 本课题的工作可以分为三大部分。第一部分为连杆的结构和基本尺寸的设计过程；第二部分为运用UG对所设计的连杆进行三维建模装配；第三部分为柴油机连杆的有限元分析及强度校核。
2013 级毕业设计说明书 毕业设计说明书题目：运用Pro/E对活塞连杆机构 进行运动学分析 姓名：赵红伟 学号： 院系：数控工程学院 专业：数控技术 班级：数控3102 指导老师：李娜 完成时间：2012年12月14日
目录 内容摘要 (1) 关键字 (1) 1.绪论 (2) 选题的依据及其意义 (2) 国内外研究现状及发展趋势 (3) 课题内容 (3) 2.机构简介 (4) 活塞连杆机构的基本构造 (4) 工作原理 (4) 3.pro/e装配与运动仿真 (4) Pro/E简介 (4) 装配 (5) 运动仿真及分析 (9) 参考文献 (15) 致谢 (16) 内容摘要:活塞连杆是机械行业中常见的曲柄滑块机构，应用该机构最典型的实例就是发动机气缸，它可以将燃气能源转换为机械动能，它的作用是承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。广泛应用到动力机械的动力源，如汽车、轮船、飞机等。本次设计是通过这些特点对活塞连杆进行Pro/E 三维建模，并对模型进行整体装配，并完成传动部分的运动仿真，并对其进行运动分析。 关键词:活塞连杆机构、三维建模、装配、运动学分析。 1．绪论 选题的依据及其意义 在产品的开发过程中,有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装
配性能，甚至维护性能等等许多问题都需要在开发过程的前期解决。一般，人们借助理论分析、CAD和各种比例的实物模型，或参考前期产品的开发经验来解决有关新产品开发的各种问题。由于有关装配、操作和维修的问题往往只会在产品的后期或在最终产品试车过程中、甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来，尤其是有关维修的问题往往是在产品已经售出很长时间以后才被发现。为了解决这些问题，有事产品就不得不返回设计构造阶段以便进行必要的设计变更。这样的产品开发程序不但效率低、耗时，费用也高。 为了解决这些问题，虚拟仿真技术应运而生。仿真技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真，包括产品的设计、加工、装配、各参数的设计改进等等。在产品的设计阶段就实时地模拟出产品的形状和工作状况、制造过程、检查产品的可制造性和设计合理性，以便及时修改设计，更有效地灵活组织生产，缩短产品研制周期，获得最好的产品质量和效益。 在Pro/E环境下，对活塞连杆机构建立了精确的参数化模型。通过定义各种约束，在装配模块中确定了原动件与从动件的关系。并使用机构运动分析模块，通过定义机构的连接与伺服电机，实现了活塞的运动过程仿真。参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数，参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。虚拟装配是在虚拟环境中，利用虚拟现实技术将设计的产品三维模型进行预装配虚拟装配可帮助产品摆脱对于试制物理样机并装配物理样机的依赖，可以有效地提高产品装配建模的质量与速度。通过在计算机软件平台下对整套装置的设计仿真分析，能够及时地发现设计中的缺陷，并根据分析结果进行实时改进。参数化建模、虚拟装配、运动仿真贯穿于整个计算机辅助设计全过程，可显著地缩短研发周期，降低设计成本，提高工作效率。本次建模与运动仿真分析实现了活塞摇杆的电子样机设计，对现实发动机制造过程有一定的指导意义。
3.3 活塞的创建 1. 进入软件，拉伸活塞本体 在桌面双击图标（CATIA），或者从[开始] →[程序]中点击CATIA软件， 进入CATIA软件。选择[开始] →[机械设计] →[part design] 命令，进入零件模块设计。 左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中 的xy平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，即进入草图绘制模式。 单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，圆心在原点。单击 constraint(尺寸限制) 图标，标注出圆的直径为50，修改尺寸后如图3.1所示。 图3.1 绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。 在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数 的设定。如图3.2所示。 图3.2 在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为44 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击确定。生成的模型如图3.3所示。
图3.3 2.旋转切除活塞内部 左键单击左边模型树中的yz plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中 的yz平面。再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。 单击工具栏中Axis (轴)图标，先绘制一轴线，为下一步的旋转切除 作准备，再单击工具栏中 Profile (自由折线)图标，绘制草图，双击草图的终点即结束自由折线。绘制的草图如图3.4所示。 图3.4 鼠标左键单击工具栏中Corner(倒圆角)图标 ,在草图上倒圆角，双击圆角尺寸的数值，修改圆角值为R5。 双击constraint(尺寸限制) 图标，标注草图上所需尺寸。之后在工具 栏中单击 (选择)图标，进行尺寸编辑。最后完成草图的绘制和修改。修改尺寸后的草图如图3.5所示。