自从一百多年前第一台四冲程柴油机研制成功，一百多年来柴油机技术飞速发展，柴油机被应用于各个领域。根据相关研究表明，在目前的大范围产业化应用动力机械中柴油机的热效率最高、能量利用率最高、节能程度最高。相对于其他类型的动力机械柴油机具有扭矩大。经济性能好的优点。柴油机是通过燃烧柴油获得动力的，由于柴油的物理性质，柴油机与其他发动机不同之处是在于柴油机气缸中的混合气体的点火方式是通过压燃而不是通过外部火焰点燃的。在柴油机的工作过程中，当空气进入气缸进行压缩时，气缸内由于压缩气体会产生很高的温度和压力。当活塞接近上止点位置喷油嘴在短时间内向气缸内喷射柴油，柴油与高温高压气体混合，由于柴油自燃温度较低，混合气体发生自燃。混合气体燃烧在气缸内膨胀产生爆发压力，推动活塞做功。此时柴油机具有很大的扭矩，柴油机也因此被广泛应用于船舶、发电、车辆等需要很大扭矩的领域内。84403

连杆部件作为柴油机关键的零部件之一，连杆部件主要包含连杆体、连杆螺栓、轴瓦和衬套等部件。连杆部件的主要作用是将活塞的往复运动传递给曲轴，转化成曲轴的旋转运动，同时将活塞受到的由于燃料燃烧产生的爆发压力传递给曲轴。连杆部件受到活塞和曲轴同时作用的交变载荷，其中包括由于气体燃烧产生的爆发压力引起的拉伸压缩疲劳负荷；由活塞、曲轴同时作用产生的弯曲负荷；由衬套、轴瓦、螺栓等部件受力产生的连杆部件内部静负荷等。为了满足工业生产对柴油机强化程度的需求，连杆部件的强化程度也越来越高，同时连杆部件设计的合理性，也直接关系到柴油机能否安全生产。由于连杆部件是在高载荷、高速的环境下工作，而且轴瓦部件和衬套部件与连杆之间的润滑条件相对恶劣，导致了在日常生产中连杆部件的故障频发，因此连杆部件是柴油机设计过程的重点之一。论文网

连杆螺栓是将连杆大端轴承座与轴承盖连接起来的零部件。由于连杆螺栓受到多种载荷的作用，而且连杆螺栓受到曲柄销和连杆的限制，连杆螺栓的直径较小。连杆螺栓作为强度要求最高的螺栓之一，设计加工过程中如果产生误差，生产工作过程中将会产生应力集中，从而导致连杆部件的失效。造成连杆螺栓失效的的主要原因包括疲劳断裂以及预紧不当等。连杆螺栓主要承受由曲轴连杆往复部分质量产生的往复惯性力、连杆大端回转部分质量产生的离心惯性力和连杆螺栓的预紧力。连杆往复部分质量、活塞质量以及柴油机转速共同决定了曲轴往复惯性力。连杆螺栓的离心惯性力是由连杆大端回转部分质量和柴油机转速决定的。为了确保连杆螺栓能够安全生产工作，需要降低连杆螺栓所受到的载荷，因此需要尽量精简连杆部分的质量，保证在连杆部分足够强度、刚度的条件下，对连杆部分进行结构优化，减少质量提高连杆的经济性。为了确保连杆螺栓足够的疲劳强度，需要对连杆螺栓采取合适的强化工艺。连杆螺栓的预紧方法和预紧力直接关系到螺栓连接的可靠性，影响到柴油机的安全性能。

国外研究人员为了满足柴油机高功率、高密度的性能特点，在进行柴油机设计时采用现代预测设计的方法，达到设计出高性能、高可靠性柴油机的目的。在我国，柴油机的设计过程逐渐实现从“经验设计”到“预测设计”的转变，这也是是柴油机设计发展进程的一大趋势。在连杆部件设计的初期，研究人员大多采用经验公式；自从上世纪末连杆设计技术突飞猛进，国外的研究人员在连杆结构设计过程中采用新型技术，并积累了大量的经验。在材料属性和强化工艺等方面的研究也取得了令人瞩目的成果，现在已经形成成熟可靠的设计方法、设计规范以及大量可靠数据。随着计算机技术的不断提高，采用有限元分析进行连杆设计已经成为一种重要的手段，有限元分析过程中采用非线性的接触有限元方法，模拟出连杆实际的工作过程，这是近年来已被验证可靠的方法。在国内，目前连杆的设计技术还处于落后阶段，虽然也在积极学习国外先进的设计方法，然而由于国内柴油机连杆的现代化设计方法处于起步状态，相比国外仍有较大的差距。