柴油机连杆大端的受力分析和改进

连杆是柴油机重要运动部件之一，对四冲程柴油机来说，在膨胀冲程时，它将作用在活塞上很高的气体力转变成曲轴的旋转力矩，在排气冲程末和吸气冲程开始时，则将承受着很大的往复惯性力(尤其是大端)，运转中交变十分频繁，因此，故障比较多。

柴油机连杆大端的受力分析及改进：

240/275柴油机连杆在运用中曾先后发生过连杆螺钉断裂、连杆盖断裂及大端短臂侧齿部裂纹等故障。我厂对此几经改进，演变成现在的G型连杆。应该说G型连杆比早期的连杆有了明显的改善。但在大修时仍发现有些连杆在大端斜切面短臂最外侧齿面有微细裂纹。为此，我们对连杆大端在运转中的受力状况进行了理论分析，找出了大端短臂最外侧齿面微细裂纹产生的主要原因，并针用原因进行了改进。

2240/275柴油机G型连杆大端的改进

2.1对已有裂纹的G型连杆进行整修

尽管G型连杆经过一个大修期左右的运用，在大端短臂最外侧齿面产生微细裂纹，但还未给运用带来大的问题。考虑到G型连杆已大量装用在16V240ZJB、C型柴油机上，如果对大端短臂最外侧齿面已有裂纹的连杆采取一定措施，使之能继续安全地使用一段时间，对用户还是很有意义的。于是，我们对已有裂纹的G型连杆予以整修进行了下列可行性探索。

1)对在大修中发现已有裂纹的G型连杆，按里卡多公司的建议，将连杆盖最外侧齿剃除，并将裂纹消除，按C型柴油机运用工况的1.1倍负荷，进行了1×107次循环疲劳试验。试验后经探伤检查，没有发现齿面有裂纹和其它异常现象出现(见《16V240ZJ柴油机G型连杆疲劳试验报告》)；

2)E型柴油机样机(标定转速为1000r/min，标定功率为3680kW)在经过包括磨合调整、全面性能试验、100h和360h试验，累计约550h试验后，经解体检查发现有13根G型连杆齿面已产生裂纹。我们对其中2根有裂纹的连杆不作任何处理，继续装机；

其余11根则将裂纹消除后继续装机。之后，E型样机又顺利地完成了包括6000次由怠速至满负荷的热冲击试验、50h110%负荷试验(其中1h为超转速)、5个10h模拟机车循环负荷试验、30h怠速试验和性能复核试验在内的更苛刻的考核试验，累计约550h。试验后经解体检查发现，原来没有裂纹的3根连杆也产生了裂纹；11根消除裂纹的连杆有2根又出现了裂纹；未作任何处理的2根连杆，齿面裂纹虽有扩展，但大端短臂侧齿部均未出现大的破损现象。

通过上述探索，说明已有裂纹的G型连杆，如将连杆盖短臂最外侧齿剃除，并消除裂纹后，仍可继续装机使用一段时间(至少一个中修期)，而不会给运用带来严重后果。

2.2连杆新方案的探讨

尽管有裂纹的G型连杆经过适当整修后，仍可继续装机使用一段时间，但从设计角度来说，总不是理想之举。于是，我们对连杆大端在运转中的受力状况进行了理论分析，找出了大端短臂最外侧齿面微细裂纹产生的主要原因，针对原因进行改进。