扭 5。连杆螺栓折断，原因是预紧力不恰当；应力集中；附加弯曲应力过大 2。

2。4 连杆的材料及工艺

连杆材料应具有较高的疲劳强度及冲击韧性。一般连杆采用中碳钢或者中碳合金 钢，如 45 、 40Cr 、 40MnB 等，高强度发动机连杆采用高强度合金钢（ 42CrMo 等）， 合金钢在经过调质处理之后能够发挥良好的机械性能，在拉伸强度、硬度、韧性方面都 有所提高。某些小功率柴油机连杆也采用铸铁制造，铸铁对应力集中具有良好的适应性， 如果能控制好铸造过程尽量减少铸造缺陷（裂纹、缩松等），铸铁连杆可以具有较好的

疲劳强度 6。

有时为了提高连杆的疲劳强度，使材料获得更好的强度，会采用一些强化措施，如： 热处理、表面喷丸强化、表面盐浴氮化、表面抛光 6。

2。5 本章小结

本章内容主要对连杆的结构、运动受力做了简要地分析，说明了连杆的工作环境和 设计注意点（连杆易损方式及原因），同时对连杆材料及其特性作出简要介绍，为连杆 的设计与计算作铺垫。

第三章 连杆的基本设计

3。1  连杆设计参数

本论文所设计的 395 型柴油机已知的技术参数为： 所选机型：395 型四冲程柴油机（中心式曲柄连杆机构） 缸径 D=95 mm

活塞行程 S=115 mm

最大爆发压力 pz =100 kgf  / cm =10MPa

平均有效压力 pe =6。63 kgf

柴油机额定功率 Ne =36 ps

转速 n=2000 rpm

2活塞面积 FP   70。88cm

曲柄半径 R=57。5mm

连杆长度 l 210mm

曲柄半径和连杆长度比R 0。2738

l活塞重 GP  1。395 kg

连杆重 Gc  2。135kg

角速度=210/s 2   44100 / s2

曲柄销中心的切向速度 R12。075m / s2

曲柄销中心的切向加速度 R2   2535。75m / s2

3。2  连杆长度

连杆长度 l （连杆大、小头孔中心距）与结构参数R （R 为曲柄半径）有关。连

l杆长度在结构上对柴油机高度、运动件重量和总重量有较大影响，在动力上对二级往复

惯性力和气缸侧压力影响较大。长度小对高速化有利，长度增大会增加曲轴部分与活塞、 气缸套相碰的可能性 6。本文已经给定 l 210mm 。

3。3  连杆小头

3。3。1  小头结构

薄壁圆环形小头——构型简单，制造方便，材料利用充分，在小型高速机上广泛应 用。如图 3-1：

图 3-1 连杆小头

3。3。2 小头尺寸

主要尺寸为连杆衬套内径 d 和小头宽度 b1 （小头和衬套等宽）， b1 取决于活塞销座 间隔 b 。

小头主要尺寸比例范围如下：文献综述

D （0。28 ~ 0。42）D

（0。04 ~ 0。08）d

b1   (0。9 ~ 1。2)d

d2  (1。2 ~ 1。4)d1

根据《柴油机设计手册》，初步设计连杆小头的主要尺寸为：

连杆小头衬套内径 d 32mm

小头外径 d2 45mm

小头宽度 b1 30mm

3。4  连杆衬套

衬套与连杆小头孔是过盈配合。若是青铜材料，衬套与活塞销的配合间隙 大约在

(0。0004 ~ 0。0015)d 的范围内；若是粉末冶金，衬套与活塞销配合间隙要适当放大，一般

(0。0015 ~ 0。0020)d 。在四冲程柴油机中，在不发生咬合的前提下配合间隙应尽量小 以减少小头轴承的冲击负荷。