淺談連桿變形判斷的正確方法

江蘇省如皋第一中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校 楊義然

普通高考競(jìng)爭(zhēng)如火如荼，越來(lái)越激烈，中職對(duì)口單獨(dú)招生這把火也越燒越旺。就汽車(chē)專(zhuān)業(yè)而言，其對(duì)口單招專(zhuān)業(yè)綜合理論覆蓋面也越來(lái)越廣，這就使得某些領(lǐng)域的縱向發(fā)展也愈來(lái)愈深。由于高考試卷具有導(dǎo)向作用，因此，對(duì)對(duì)口高考試卷進(jìn)行深入細(xì)致地研究是每一位專(zhuān)業(yè)教師不可推卸的責(zé)任。筆者通過(guò)對(duì)2010年～2019年江蘇省汽車(chē)專(zhuān)業(yè)對(duì)口高考試卷進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)一些偏題、難題、怪題時(shí)有出現(xiàn)，不過(guò)通過(guò)研讀教材、查閱專(zhuān)業(yè)書(shū)刊、參考維修資料，基本都能解決。但是關(guān)于“用連桿變形檢驗(yàn)儀檢測(cè)連桿進(jìn)行變形判斷”這一問(wèn)題，卻引起了“對(duì)口高考界”的小小騷動(dòng)。本人曾在“江蘇省對(duì)口高考聯(lián)盟”范圍內(nèi)發(fā)起過(guò)討論，發(fā)現(xiàn)大部分專(zhuān)業(yè)教師對(duì)該知識(shí)的理解有所欠缺，究其原因主要有以下3方面。

一是教材對(duì)該知識(shí)點(diǎn)闡述有誤，導(dǎo)致大部分師生受到誤導(dǎo)。該內(nèi)容出現(xiàn)在高等教育出版社孔憲峰主編的《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修（第二版）》第53頁(yè)的23行～25行。原文如下：“若一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板接觸，但上測(cè)點(diǎn)與平板的間隙不等于另一下測(cè)點(diǎn)與平板間隙的一半，則表明連桿同時(shí)存在彎曲和扭曲變形。此時(shí)下測(cè)點(diǎn)與平板的間隙為連桿扭曲度，上測(cè)點(diǎn)與平板的間隙為連桿彎曲度?！边@段話(huà)并沒(méi)有解釋清楚，但是由于該教材的權(quán)威性，導(dǎo)致許多教師照搬照抄，不敢質(zhì)疑。

二是各種資料、專(zhuān)業(yè)書(shū)刊對(duì)連桿變形的“彎扭并存”的情況或是避而不談，或是照抄“權(quán)威”說(shuō)法解釋不清，或是語(yǔ)焉不詳、含糊其辭，讓人不知所謂。

三是教師本身知識(shí)主要來(lái)源于課本，缺乏專(zhuān)業(yè)實(shí)踐，不能把知識(shí)有效領(lǐng)會(huì)?！拔〞?shū)本論”導(dǎo)致教師對(duì)該知識(shí)點(diǎn)缺乏正確理解。

為幫助全省汽車(chē)專(zhuān)業(yè)職教同仁正確理解該知識(shí)點(diǎn)，掌握連桿變形檢驗(yàn)及判斷的方法，現(xiàn)以“江蘇省2014年普通高校對(duì)口單招文化統(tǒng)考汽車(chē)專(zhuān)業(yè)綜合理論試卷第76題”為例（圖1），較為詳細(xì)地談一談連桿變形檢驗(yàn)儀檢測(cè)連桿變形并計(jì)算變形量。

1 連桿變形檢驗(yàn)及判斷的方法

由于制造和使用的原因，連桿常常會(huì)出現(xiàn)彎曲、扭曲、彎扭并存、雙重彎曲等變形。本題考查的是用連桿變形檢驗(yàn)儀檢測(cè)連桿變形，現(xiàn)闡述其檢測(cè)的基本原理。

1.1 連桿變形檢驗(yàn)儀的構(gòu)造和外形

連桿變形檢驗(yàn)儀外形如圖2所示，它主要由平板、可調(diào)橫軸、調(diào)整旋鈕、心軸、三點(diǎn)量規(guī)組成，通過(guò)底座固定在工作臺(tái)面上。其中，三點(diǎn)量規(guī)是一種帶有V形槽的量具，其上三個(gè)測(cè)點(diǎn)的端面構(gòu)成平面，與V形槽的對(duì)稱(chēng)平面垂直。三個(gè)測(cè)點(diǎn)相當(dāng)于等腰三角形三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C。兩個(gè)下測(cè)點(diǎn)的BC直線(xiàn)距離為100 mm，上測(cè)點(diǎn)A與兩下測(cè)點(diǎn)連線(xiàn)BC的垂直距離AD為100 mm。（其尺寸關(guān)系如圖3所示，BC=100 mm，AD=100 mm，其中D點(diǎn)既是A點(diǎn)到線(xiàn)段BC的垂線(xiàn)的交點(diǎn)，又為BC的中點(diǎn)）。

圖1 江蘇省2014年普通高校對(duì)口單招文化統(tǒng)考汽車(chē)專(zhuān)業(yè)綜合理論試卷第76題（截圖）

1.2 連桿變形的檢驗(yàn)方法

檢驗(yàn)時(shí)，要先把連桿安裝在連桿變形檢驗(yàn)器上。取下連桿大端的軸承，清潔干凈承孔，把連桿大端軸承蓋按規(guī)定力矩?cái)Q緊。然后將連桿大端套裝在連桿校正器的可調(diào)橫軸上，通過(guò)擰動(dòng)調(diào)整旋鈕使半圓鍵向外擴(kuò)張，將連桿固定在連桿變形檢驗(yàn)器上。同時(shí)將心軸裝入連桿小端襯套孔中。用厚薄規(guī)檢驗(yàn)三點(diǎn)量規(guī)的三個(gè)測(cè)量點(diǎn)到平板的距離，設(shè)三個(gè)測(cè)點(diǎn)A、B、C到平板的距離分別為a、b、c（單位：mm）。比較a、b、c三者的大小關(guān)系，便可進(jìn)行連桿變形判斷。

1.3 連桿變形的判斷方法

（1）連桿正常。三個(gè)測(cè)量點(diǎn)都與平板接觸，即a=b=c=0 mm，說(shuō)明連桿沒(méi)有發(fā)生變形。

（2）連桿彎曲。如圖4a所示，根據(jù)連桿在檢測(cè)儀上的安裝方向，可能存在以下兩種情況。

1）只有上測(cè)點(diǎn)與平板接觸，兩個(gè)下測(cè)點(diǎn)不與平板接觸，且距離相等，即a=0 mm，b=c≠0 mm。該情形說(shuō)明連桿有彎曲變形，下測(cè)點(diǎn)與平板的距離（b或c）即為連桿在100 mm長(zhǎng)度上的彎曲度值。

2）上測(cè)點(diǎn)不與平板接觸，兩下測(cè)點(diǎn)與平面均接觸，即a≠0 mm，b=c=0 mm。該情形說(shuō)明連桿有彎曲變形，上測(cè)點(diǎn)與平板的距離a即為連桿在100 mm長(zhǎng)度上的彎曲度值。

圖2 連桿變形檢驗(yàn)儀

圖3 測(cè)量點(diǎn)與平板的關(guān)系

（3）連桿扭曲。如圖4b所示，只有一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板接觸，上測(cè)點(diǎn)與平板的距離等于另一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板距離的一半，即b=0 mm，a=c/2或c=0 mm，a=b/2。這時(shí)，下測(cè)點(diǎn)與平板的距離即為連桿在100 mm長(zhǎng)度上的扭曲度值。

（4）連桿彎扭并存。只有一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板接觸，上測(cè)點(diǎn)與平板的距離不等于另一個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板距離的一半，即b=0 mm，a≠c/2或c=0 mm，a≠b/2。這時(shí)，兩下測(cè)點(diǎn)連線(xiàn)的中點(diǎn)值d與上測(cè)點(diǎn)距離a的差值（取絕對(duì)值）即為連桿在10 0 mm長(zhǎng)度上的彎曲度值，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：彎曲度=丨a-d丨，該式中d=（b+c）/2 。連桿在100 mm長(zhǎng)度上的扭曲度值為下測(cè)點(diǎn)與平板的距離之差，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：扭曲度=丨b-c丨。

（5）連桿雙重彎曲。如圖4c所示，檢驗(yàn)時(shí)先測(cè)出平板和連桿小端端面的距離S，再把連桿翻轉(zhuǎn)180°，測(cè)出此距離S，，如果兩次測(cè)出的距離不相等（S≠S，），則說(shuō)明連桿存在雙重彎曲，兩距離的差丨S-S，丨即為連桿的雙重彎曲度。

圖4 連桿變形的判斷方法

2 解題思路

從本道高考題可以看出，1號(hào)連桿的三個(gè)測(cè)點(diǎn)都與平板接觸，即a=b=c=0 mm，在同一平面內(nèi)，可見(jiàn)連桿沒(méi)有變形。

2號(hào)連桿的上測(cè)點(diǎn)與平板接觸（a=0 mm），兩個(gè)下測(cè)點(diǎn)與平板存在間隙，且間隙值相等（b=c=0.08 mm），其數(shù)量關(guān)系為：a=0 mm，b=c，可見(jiàn)連桿無(wú)扭曲現(xiàn)象，只存在彎曲，其彎曲度為0.08 mm。

3號(hào)連桿的下右測(cè)點(diǎn)與平板接觸（c=0 mm），上測(cè)點(diǎn)與平板存在間隙（a=0.08 mm），下左測(cè)點(diǎn)與平板也存在間隙（b=0.16 mm），其數(shù)量關(guān)系為：c=0 mm，a=b/2，可以判定連桿無(wú)彎曲但存在扭曲，扭曲度為0.16 mm。

4號(hào)連桿的下左測(cè)點(diǎn)與平板接觸，上測(cè)點(diǎn)與平板距離為0.06 mm，下右測(cè)點(diǎn)與平板距離為0.09 mm，其數(shù)量關(guān)系為：b=0 mm，a≠c/2，可以判定連桿既存在彎曲又存在扭曲。扭曲度為0.09 mm，彎曲度為丨a-d丨=丨0.06-0.09/2丨=0.015 mm。

所以該題結(jié)論見(jiàn)表1所列。

連桿變形判斷是中職汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)的一個(gè)知識(shí)難點(diǎn)，相信通過(guò)筆者對(duì)該題的詳細(xì)分析，一定能使讀者有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。

表1 連桿變形測(cè)量值表