連桿
傳遞運動和力的桿件
連桿(connecting rod)連桿機構中兩端分別與主動和從動構件鉸接以傳遞運動和力的桿件。
因此連桿受到壓縮、拉伸等交變載荷作用。連桿必須有足夠的疲勞強度和結構剛度。疲勞強度不足,往往會造成連桿體或連桿螺栓斷裂,進而產生整機破壞的重大事故。若剛度不足,則會造成桿體彎曲變形及連桿大頭的失圓變形,導致活塞、汽缸、軸承和曲柄銷等的偏磨。
連桿體由三部分構成,與活塞銷連接的部分稱連桿小頭;與曲軸連接的部分稱連桿大頭,連接小頭與大頭的桿部稱連桿桿身。
連桿小頭多為薄壁圓環形結構,為減少與活塞銷之間的磨損,在小頭孔內壓入薄壁青銅襯套。在小頭和襯套上鑽孔或銑槽,以使飛濺的油沫進入潤滑襯套與活塞銷的配合表面。
連桿桿身是一個長桿件,在工作中受力也較大,為防止其彎曲變形,桿身必須要具有足夠的剛度。為此,車用發動機的連桿桿身大都採用Ⅰ形斷面, Ⅰ形斷面可以在剛度與強度都足夠的情況下使質量最小,高強化發動機有採用H形斷面的。有的發動機採用連桿小頭噴射機油冷卻活塞,須在桿身縱向鑽通孔。為避免應力集中,連桿桿身與小頭、大頭連接處均採用大圓弧光滑過渡。
為降低發動機的振動,必須把各缸連桿的質量差限制在最小範圍內,在工廠裝配發動機時,一般都以克為計量單位按連桿的大、小頭質量分組,同一台發動機選用同一組連桿。
V型發動機上,其左、右兩列的相應氣缸共用一個曲柄銷,連桿有並列連桿、叉形連桿及主副連桿三種型式。
連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個高應力區域。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強度和抗疲勞性能;又要求具有足夠的鋼性和韌性。