大头采平切口形式。平切口大头形式具有以下特点:①连杆易于加工,大头刚性好;②连杆螺栓不受剪切作用;③大头横向尺寸较大,曲柄销直径加大受限制;④在杆身与大头圆弧过渡区需制成螺栓头的支承面,对该处强度有影响。其在小型高速柴油机上有广泛应用。平切口大头定位形式采用螺栓定位。平切口大头所连接的曲柄销直径可以增加到,取065D,为轴瓦厚度,查《内燃机设计》,对于柴油机,,取,大头内径2;通常轴承直
f径,取对于平切口连杆,连杆大头高度,取。为方便安装,大头外径根据实际情况,设计。连杆大头设计参数如表25所示。参数大头宽度曲柄销直径数值(mm)大头内径大头外径大头高度轴承直径
表25连杆大头设计参数
226连杆螺栓设计
连杆螺栓的作用是连接连杆盖和连杆大头,由于连杆在工作中受到周期性的气体压力和横向、纵向惯性力,冲击力较大。如果连杆盖和大头松脱或者螺栓断裂将造成很严重的后果,所以要求螺栓有足够强度。查《柴油机设计手册》,0300时,(螺栓直径),取;连杆螺栓中心线应尽量靠近轴瓦,一般(为连杆螺栓孔中心距),取,取所以本次设计螺栓采用M14的螺纹螺栓,材料为优质合金钢40Cr。螺栓参数如表26所示。参数数值(mm)
表26螺栓设计参数
螺栓直径
螺栓中心线距离
23连杆小头的强度计算
已知参数如表27所示。参数活塞组质连杆小头连杆大头最大燃气量数值(mm)质量质量压转速
表27用于连杆校核已知参数
231连杆小头承受的作用力
(1)由于温度过盈和压配衬套而产生的力①温度过盈量
f小头衬套材料为锡青铜,温度过盈量T(B)d1t(181051105)43512500435mm式中:锡青铜衬套材料的热膨胀系数钢的小头材料热膨胀系数连杆小头的温升小头内径②压入过盈受热膨胀小头所受的径向压力P
Tddd1du2212u2d2d1d1d2d1EEB
2222
一般,取
00300435534352435238203035324352224354353855221011510
2
式中:小头外径小头内径衬套内径泊桑系数连杆材料的抗拉弹性模数青铜衬套的抗拉弹性模数衬套装配过盈量③由P产生的小头应力外表面的应力:对于钢对于青铜
内表面的应力:
许用值和在,故设计安全。(2)由惯性力引起的小头应力计算简化如图23所示:
f图23连杆小头受拉时计算简图
①r