浅谈连杆变形判断的正确方法

江苏省如皋第一中等专业学校 杨义然

普通高考竞争如火如荼，越来越激烈，中职对口单独招生这把火也越烧越旺。就汽车专业而言，其对口单招专业综合理论覆盖面也越来越广，这就使得某些领域的纵向发展也愈来愈深。由于高考试卷具有导向作用，因此，对对口高考试卷进行深入细致地研究是每一位专业教师不可推卸的责任。笔者通过对2010年～2019年江苏省汽车专业对口高考试卷进行研究，发现一些偏题、难题、怪题时有出现，不过通过研读教材、查阅专业书刊、参考维修资料，基本都能解决。但是关于“用连杆变形检验仪检测连杆进行变形判断”这一问题，却引起了“对口高考界”的小小骚动。本人曾在“江苏省对口高考联盟”范围内发起过讨论，发现大部分专业教师对该知识的理解有所欠缺，究其原因主要有以下3方面。

一是教材对该知识点阐述有误，导致大部分师生受到误导。该内容出现在高等教育出版社孔宪峰主编的《汽车发动机构造与维修（第二版）》第53页的23行～25行。原文如下：“若一个下测点与平板接触，但上测点与平板的间隙不等于另一下测点与平板间隙的一半，则表明连杆同时存在弯曲和扭曲变形。此时下测点与平板的间隙为连杆扭曲度，上测点与平板的间隙为连杆弯曲度。”这段话并没有解释清楚，但是由于该教材的权威性，导致许多教师照搬照抄，不敢质疑。

二是各种资料、专业书刊对连杆变形的“弯扭并存”的情况或是避而不谈，或是照抄“权威”说法解释不清，或是语焉不详、含糊其辞，让人不知所谓。

三是教师本身知识主要来源于课本，缺乏专业实践，不能把知识有效领会。“唯书本论”导致教师对该知识点缺乏正确理解。

为帮助全省汽车专业职教同仁正确理解该知识点，掌握连杆变形检验及判断的方法，现以“江苏省2014年普通高校对口单招文化统考汽车专业综合理论试卷第76题”为例（图1），较为详细地谈一谈连杆变形检验仪检测连杆变形并计算变形量。

1 连杆变形检验及判断的方法

由于制造和使用的原因，连杆常常会出现弯曲、扭曲、弯扭并存、双重弯曲等变形。本题考查的是用连杆变形检验仪检测连杆变形，现阐述其检测的基本原理。

1.1 连杆变形检验仪的构造和外形

连杆变形检验仪外形如图2所示，它主要由平板、可调横轴、调整旋钮、心轴、三点量规组成，通过底座固定在工作台面上。其中，三点量规是一种带有V形槽的量具，其上三个测点的端面构成平面，与V形槽的对称平面垂直。三个测点相当于等腰三角形三个顶点A、B、C。两个下测点的BC直线距离为100 mm，上测点A与两下测点连线BC的垂直距离AD为100 mm。（其尺寸关系如图3所示，BC=100 mm，AD=100 mm，其中D点既是A点到线段BC的垂线的交点，又为BC的中点）。

图1 江苏省2014年普通高校对口单招文化统考汽车专业综合理论试卷第76题（截图）

1.2 连杆变形的检验方法

检验时，要先把连杆安装在连杆变形检验器上。取下连杆大端的轴承，清洁干净承孔，把连杆大端轴承盖按规定力矩拧紧。然后将连杆大端套装在连杆校正器的可调横轴上，通过拧动调整旋钮使半圆键向外扩张，将连杆固定在连杆变形检验器上。同时将心轴装入连杆小端衬套孔中。用厚薄规检验三点量规的三个测量点到平板的距离，设三个测点A、B、C到平板的距离分别为a、b、c（单位：mm）。比较a、b、c三者的大小关系，便可进行连杆变形判断。

1.3 连杆变形的判断方法

（1）连杆正常。三个测量点都与平板接触，即a=b=c=0 mm，说明连杆没有发生变形。

（2）连杆弯曲。如图4a所示，根据连杆在检测仪上的安装方向，可能存在以下两种情况。

1）只有上测点与平板接触，两个下测点不与平板接触，且距离相等，即a=0 mm，b=c≠0 mm。该情形说明连杆有弯曲变形，下测点与平板的距离（b或c）即为连杆在100 mm长度上的弯曲度值。

2）上测点不与平板接触，两下测点与平面均接触，即a≠0 mm，b=c=0 mm。该情形说明连杆有弯曲变形，上测点与平板的距离a即为连杆在100 mm长度上的弯曲度值。

图2 连杆变形检验仪

图3 测量点与平板的关系

（3）连杆扭曲。如图4b所示，只有一个下测点与平板接触，上测点与平板的距离等于另一个下测点与平板距离的一半，即b=0 mm，a=c/2或c=0 mm，a=b/2。这时，下测点与平板的距离即为连杆在100 mm长度上的扭曲度值。

（4）连杆弯扭并存。只有一个下测点与平板接触，上测点与平板的距离不等于另一个下测点与平板距离的一半，即b=0 mm，a≠c/2或c=0 mm，a≠b/2。这时，两下测点连线的中点值d与上测点距离a的差值（取绝对值）即为连杆在10 0 mm长度上的弯曲度值，数学表达式为：弯曲度=丨a-d丨，该式中d=（b+c）/2 。连杆在100 mm长度上的扭曲度值为下测点与平板的距离之差，数学表达式为：扭曲度=丨b-c丨。

（5）连杆双重弯曲。如图4c所示，检验时先测出平板和连杆小端端面的距离S，再把连杆翻转180°，测出此距离S，，如果两次测出的距离不相等（S≠S，），则说明连杆存在双重弯曲，两距离的差丨S-S，丨即为连杆的双重弯曲度。

图4 连杆变形的判断方法

2 解题思路

从本道高考题可以看出，1号连杆的三个测点都与平板接触，即a=b=c=0 mm，在同一平面内，可见连杆没有变形。

2号连杆的上测点与平板接触（a=0 mm），两个下测点与平板存在间隙，且间隙值相等（b=c=0.08 mm），其数量关系为：a=0 mm，b=c，可见连杆无扭曲现象，只存在弯曲，其弯曲度为0.08 mm。

3号连杆的下右测点与平板接触（c=0 mm），上测点与平板存在间隙（a=0.08 mm），下左测点与平板也存在间隙（b=0.16 mm），其数量关系为：c=0 mm，a=b/2，可以判定连杆无弯曲但存在扭曲，扭曲度为0.16 mm。

4号连杆的下左测点与平板接触，上测点与平板距离为0.06 mm，下右测点与平板距离为0.09 mm，其数量关系为：b=0 mm，a≠c/2，可以判定连杆既存在弯曲又存在扭曲。扭曲度为0.09 mm，弯曲度为丨a-d丨=丨0.06-0.09/2丨=0.015 mm。

所以该题结论见表1所列。

连杆变形判断是中职汽车维修专业教学的一个知识难点，相信通过笔者对该题的详细分析，一定能使读者有一个正确的认识。

表1 连杆变形测量值表