学院机电工程学院
作者XXX
学号XXXXXXXX 专业班级XXXXXXXX
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指导教师XXXXXX
2021年12月
目录
引言3
一．根本知识4
1. 连杆的构造4
2. 制造工艺5
3. 钢锻连杆使用材料6
4. 连杆受力分析及有限元法7
二．断口理化检验9
1. 材料化学成分9
2. 断口外观质量和失效形貌9
3. 微观断口夹杂物检测分析10
4. 断口金相组织10
5. 断裂位置11
三．失效原因〔断裂原因〕12
1. 失效原因总结12
2. 连杆疲劳强度研究13
3. 连杆疲劳寿命预测17
四．总结17
1. 影响疲劳强度的主要因素17
2. 对连杆生产的建议18
五．参考文献20
引言
连杆是车用发动机的重要部件，从对车用发动机的失效历史数据来看，连杆的失效概率非常高，而且其失效模式与失效原因具有多态性，其本身构造的复杂性、制造工艺、热处理工艺、工况的恶劣程度、使用频率以及设备维护、维修等因素均可造成失效。
摆所产生的惯性力的作用，这些力的大小和方向周期性变化，易引起连杆失效。据统计，连杆的主要破坏形式是疲劳破坏。
摘要：连杆的主要破坏形式是疲劳破坏。本文主要对钢锻连杆进展分析，并从连杆构造、制造工艺、受力分析、所选材料以及断口组织构造等方面对失效原因和疲劳破坏进展分析总结。
关键词：汽车、发动机、钢锻连杆、失效分析、疲劳
连杆作为传递力的主要部件广泛地应用于各类动力机车上，是各类柴油机或汽油机的重要部件。发动机连杆的作用是将活塞的直线往复运动转化为曲轴的旋转运动，实现发动机由化学能转变为机械能的输出。发动机连杆连接活塞和曲轴，将活塞承受气体作用力传给曲轴，使曲轴旋转对外输出动力，工作时承受很高的周期性冲击压力、弯曲力和惯性力，这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能，连杆体的几何构造有良好的构造刚度。同时也因连杆是发动机重要的运动部件，而高速运动产生的惯性力又要求构造轻巧，所以要求连杆在尽可能轻巧的构造下保证足够的刚度、强度和质量精度。［1］
一．根本知识
1. 连杆的构造
连杆〔connecting rod〕连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成，连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。
汽车连杆连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞。杆身通常做成“工〞或“H〞形断面，以求在满足强度和刚度要求的前提下减少质量。
连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。一般做成分开式，与杆身切开的一半称为连杆盖，二者靠连杆螺栓连接为一体。
连杆轴瓦：安装在连杆大头孔座中，与曲轴上的连杆轴颈装和在一起，是发动机中最重要的配合副之一。
2. 制造工艺
钢制连杆都用模锻制造毛坯。它的锻造工艺有两种方案, 将连杆体和盖分开锻造, 连杆体和盖整体锻造。钢锻连杆的一般制造工艺如下：
原材料→断料→锻造坯料→精模锻→调质处理→喷丸→硬度及外表检查→矫正→精压→探伤→精加工→成品。［2］
按照连杆体和盖的剖分方法，目前连杆制造工艺主要分为2种：〔1〕传统连杆制造工艺。体、盖为整体锻造构造，经过粗加工后，采用锯断法将体、盖别离，精加工结合面后再组装进展其它精加工；〔2〕连杆裂解工艺。与传统工艺的区别表达在断裂面呈现犬牙交织的自然断裂外表，由此使其具有加工工序少、节省精加工设备、节材节能、生产本钱低等优势。此外，裂解工艺还可使连杆承载能力、抗剪能力、杆和盖的定位精度及装配质量大幅度。
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