论文总字数：27083字

摘 要

连杆是汽车发动机最重要的零部件之一。它在发动机中的地位十分高。在发动机工作时，气缸中汽油气瞬间燃烧产生的大量气体使得气缸中压强增大，对活塞有巨大的压力，连杆主要的作用就是将这巨大的压力传递给曲柄，推动曲柄转动，从而带动外部机构运转。所以连杆的强度、刚度等要求就有了严格的要求。

本文主要论述了发动机连杆的加工工艺及对其的夹具设计。在如今工业科技的快速发展，连杆的加工要求越来越高，这就要求我们在制造连杆是最求创新的技术。此次，我针对某一种小体型、大功率的发动机进行设计研究，对连杆的整个加工过程进行设计。

（1）、从最开始的材料选择和毛坯锻造方法开始。选择最新的材料并对其进行校核计算。

（2）、在对连杆的加工过程中，对其进行工艺分析，并分析加工过程中的加工余量及生产效率等，比较与传统连杆的经济性及实用性。

（3）、根据新型加工工艺设计最适合的夹具。计算夹紧力和切削力。

关键词：连杆；加工工艺；强度计算；夹具

Processing technology and fixture design of connecting rod

Abstract

The connecting rod is one of the most important parts of automobile engine. It has a very high status in the engine. When the engine is working, a large amount of gas generated by the instantaneous combustion of steam and oil in the cylinder causes the pressure in the cylinder to increase, which has a huge pressure on the piston. The main role of the connecting rod is to pass this huge pressure to the crank and drive the crank to rotate. And that drives the outside institutions. Therefore, the strength and stiffness of the connecting rod have strict requirements.

In this paper, the machining technology of engine connecting rod and the fixture design of engine connecting rod are discussed. In the rapid development of industrial science and technology, the requirements of connecting rod processing are getting higher and higher, which requires us to make connecting rod is the most innovative technology. This time, I designed a small size, high-power engine to design the whole process of connecting rod.

(1) Start with the initial material selection and rough forging method. Select and check the latest material.

(2) In the process of processing the connecting rod, the process analysis is carried out, and the machining margin and production efficiency in the process are analyzed, and the economy and practicality of the traditional connecting rod are compared.

(3) The most suitable fixture is designed according to the new processing technology. Calculate clamping force and cutting force.

Key words: connecting rod; (a) Processing processes; (a) Strength calculation; fixture

目 录

摘要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外连杆研究现状 1

1.2.1国外研究现状 1

1.2.2国内研究现状 3

1.3本课题的研究方法与内容 3

第二章 连杆加工过程中涉及的理论基础 5

2.1对Solidworks软件用于连杆铣槽夹具设计的理论基础 5

2.2连杆的结构特点 6

2.3夹具设计的关键参数及计算 8

2.3.1切削力和夹紧力的计算 8

2.3.2针对大功率发动机的连杆强度的计算 13

2.4本章小结 18

第三章 连杆的主要设计 19

3.1连杆的主要技术要求 19

3.1.1大小头两孔的主要尺寸精度 19

3.1.2结合面的技术要求 20

3.2连杆材料的选择和毛坯 20

3.3连杆的机械加工工艺过程 21

3.4连杆的机械加工工艺过程分析 23

3.4.1工艺顺序的安排 23

3.4.2定位基准的选择 23

3.5加工工序的分步分析 25

3.5.1大小头两端面的加工 25

3.5.2铣开连杆体和连杆盖及结合面的加工 25

3.5.3连杆螺栓孔的加工 25

3.5.4连杆大小头孔的加工 25

3.5.5锁口槽和小头油孔的加工 26

3.6加工经济精度和加工方法的选择 27

3.7本章小结 30

第四章 连杆加工时有关数据计算 31

4.1切削用量的选择原则 31

4.1.1粗加工时的选择原则 31

4.1.2精加工时的选择原则 32

4.2加工余量、工序尺寸的确定 33

4.2.1加工余量的概念 33

4.3加工余量的确定 35

4.3.1平面加工余量的确定 35

4.4工序尺寸的确定 36

4.4.1大头孔的工序尺寸和公差 37

4.4.2小头孔的工序尺寸和公差 37

4.5连杆的工艺尺寸链计算 38

4.5.1计算连杆盖的卡瓦槽 38

4.5.2连杆体的卡瓦槽的计算 39

4.6定位误差分析 40

4.6经济效益分析 41

4.7本章小结 43

第五章 总结与展望 44

5.1总结 44

5.2未来的展望 45

参考文献 46

致谢 49

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

发动机作为汽车的心脏，对其所持有的性能的要求也越来越高，而其中连杆则是发动机的关键零件之一。连杆在发动机中连接着曲柄和活塞，起着传递动力的主要关键作用。因此高强度、轻量化、低成本的连杆的研发变的十分有意义。如今我国各大汽车制造集团的发动机连杆的制造技术发展迅速，与国外最先进的技术差距正逐渐拉近。无论从元件的强度，表面的强化技术，还是尺寸精度及产品的稳定性，大批量生产的效率。都接近国外发达国家的制造水平。但是我们仍存在许多与国外相差甚大的方面，比如锻件成型及控冷技术，在这方面我们还是落后于发达国家。

现如今高轻度、轻量化、低成本是汽车发动机连杆的发展趋势，我国的发动机锻钢连杆制造技术与国外差距不大，可是在锻件成型及控冷技术和连杆轻量化方面我国还是落后于其他先进国家。大功率、高强度、低成本的柴油机发动机连杆的制造研究是今后要开展的研究对象。

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