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曲柄连杆机构受力分析工程机械运用技术专业国家教学资源库曲柄连杆机构受力分析

曲柄连杆机构在工作时做变速运动，受力情况相当复杂，气体压力、往复惯性力、旋转运动的离心力、相对运动件接触表面的摩擦力等都作用在曲柄连杆机构上。（1）气体压力（2）往复惯性力（3）旋转运动的离心力（4）相对接处表面的摩擦力曲柄连杆机构受力分析1．气体压力——在发动机工作循环的每个行程中，气体压力始终存在且不断变化，作功行程压力最高，压缩行程次之。FpFPFP2FP1FP1RSTFp—燃气压力Fp1—连杆分力Fp2—侧压力R—压紧力S—曲轴旋转力T—旋转力矩（1）作功行程受力分析曲柄连杆机构受力分析（2）压缩行程受力分析F´pF´PF´P2F´P1F´P1R´S´T´

而F´p1又分解为R´和S´两个分力。R´使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力；S´对曲轴造成一个旋转阻力矩T´，企图阻止曲轴旋转。在压缩行程中，气体压力F´p阻碍活塞向上运动。这时作用在活塞顶部的气体压力F´p也可分解为两个分力F´p1和F´p2。

F´p2则将活塞压向气缸的另一侧壁。曲柄连杆机构受力分析2．往复惯性力——是指活塞组件和连杆小头在气缸内做往复运动所产生当活塞从上止点向下止点运动时，前半行程是加速运动，惯性力向上，以Fj表示；后半行程是减速运动，惯性力向下，以F´j表示。曲柄连杆机构受力分析3．离心力——是指曲柄、连杆轴颈、连杆大头等围绕曲轴轴线做圆周运动产生的离心惯性力，简称离心力，用FC表示。

离心力在垂直方向上的分力Fcy，与惯性力Fj的方向总是一致的，因而加剧了发动机的上、下振动。而水平方向的分力Fcx则使发动机产生水平方向的振动。此外，离心力使连杆大头的轴承和轴颈受到又一附加载荷，增加了它们的变形和磨损。曲柄连杆机构受力分析4．摩擦力——任何一对互相压紧并做相对运动的零件表面之间都存在摩擦力。在曲柄连杆机构中，活塞、活塞环与气缸壁之间，以及曲轴、连杆轴承与轴颈之间

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