淺談連桿變形判斷的正確方法

江蘇省如皋第一中等專業學校 楊義然

普通高考競爭如火如荼，越來越激烈，中職對口單獨招生這把火也越燒越旺。就汽車專業而言，其對口單招專業綜合理論覆蓋面也越來越廣，這就使得某些領域的縱向發展也愈來愈深。由于高考試卷具有導向作用，因此，對對口高考試卷進行深入細致地研究是每一位專業教師不可推卸的責任。筆者通過對2010年～2019年江蘇省汽車專業對口高考試卷進行研究，發現一些偏題、難題、怪題時有出現，不過通過研讀教材、查閱專業書刊、參考維修資料，基本都能解決。但是關于“用連桿變形檢驗儀檢測連桿進行變形判斷”這一問題，卻引起了“對口高考界”的小小騷動。本人曾在“江蘇省對口高考聯盟”范圍內發起過討論，發現大部分專業教師對該知識的理解有所欠缺，究其原因主要有以下3方面。

一是教材對該知識點闡述有誤，導致大部分師生受到誤導。該內容出現在高等教育出版社孔憲峰主編的《汽車發動機構造與維修（第二版）》第53頁的23行～25行。原文如下：“若一個下測點與平板接觸，但上測點與平板的間隙不等于另一下測點與平板間隙的一半，則表明連桿同時存在彎曲和扭曲變形。此時下測點與平板的間隙為連桿扭曲度，上測點與平板的間隙為連桿彎曲度。”這段話并沒有解釋清楚，但是由于該教材的權威性，導致許多教師照搬照抄，不敢質疑。

二是各種資料、專業書刊對連桿變形的“彎扭并存”的情況或是避而不談，或是照抄“權威”說法解釋不清，或是語焉不詳、含糊其辭，讓人不知所謂。

三是教師本身知識主要來源于課本，缺乏專業實踐，不能把知識有效領會。“唯書本論”導致教師對該知識點缺乏正確理解。

為幫助全省汽車專業職教同仁正確理解該知識點，掌握連桿變形檢驗及判斷的方法，現以“江蘇省2014年普通高校對口單招文化統考汽車專業綜合理論試卷第76題”為例（圖1），較為詳細地談一談連桿變形檢驗儀檢測連桿變形并計算變形量。

1 連桿變形檢驗及判斷的方法

由于制造和使用的原因，連桿常常會出現彎曲、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儀檢測連桿變形，現闡述其檢測的基本原理。

1.1 連桿變形檢驗儀的構造和外形

連桿變形檢驗儀外形如圖2所示，它主要由平板、可調橫軸、調整旋鈕、心軸、三點量規組成，通過底座固定在工作臺面上。其中，三點量規是一種帶有V形槽的量具，其上三個測點的端面構成平面，與V形槽的對稱平面垂直。三個測點相當于等腰三角形三個頂點A、B、C。兩個下測點的BC直線距離為100 mm，上測點A與兩下測點連線BC的垂直距離AD為100 mm。（其尺寸關系如圖3所示，BC=100 mm，AD=100 mm，其中D點既是A點到線段BC的垂線的交點，又為BC的中點）。

圖1 江蘇省2014年普通高校對口單招文化統考汽車專業綜合理論試卷第76題（截圖）

1.2 連桿變形的檢驗方法

檢驗時，要先把連桿安裝在連桿變形檢驗器上。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定力矩擰緊。然后將連桿大端套裝在連桿校正器的可調橫軸上，通過擰動調整旋鈕使半圓鍵向外擴張，將連桿固定在連桿變形檢驗器上。同時將心軸裝入連桿小端襯套孔中。用厚薄規檢驗三點量規的三個測量點到平板的距離，設三個測點A、B、C到平板的距離分別為a、b、c（單位：mm）。比較a、b、c三者的大小關系，便可進行連桿變形判斷。

1.3 連桿變形的判斷方法

（1）連桿正常。三個測量點都與平板接觸，即a=b=c=0 mm，說明連桿沒有發生變形。

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

1）只有上測點與平板接觸，兩個下測點不與平板接觸，且距離相等，即a=0 mm，b=c≠0 mm。該情形說明連桿有彎曲變形，下測點與平板的距離（b或c）即為連桿在100 mm長度上的彎曲度值。

2）上測點不與平板接觸，兩下測點與平面均接觸，即a≠0 mm，b=c=0 mm。該情形說明連桿有彎曲變形，上測點與平板的距離a即為連桿在100 mm長度上的彎曲度值。

圖2 連桿變形檢驗儀

圖3 測量點與平板的關系

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

（4）連桿彎扭并存。只有一個下測點與平板接觸，上測點與平板的距離不等于另一個下測點與平板距離的一半，即b=0 mm，a≠c/2或c=0 mm，a≠b/2。這時，兩下測點連線的中點值d與上測點距離a的差值（取絕對值）即為連桿在10 0 mm長度上的彎曲度值，數學表達式為：彎曲度=丨a-d丨，該式中d=（b+c）/2 。連桿在100 mm長度上的扭曲度值為下測點與平板的距離之差，數學表達式為：扭曲度=丨b-c丨。

（5）連桿雙重彎曲。如圖4c所示，檢驗時先測出平板和連桿小端端面的距離S，再把連桿翻轉180°，測出此距離S，，如果兩次測出的距離不相等（S≠S，），則說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號連桿的三個測點都與平板接觸，即a=b=c=0 mm，在同一平面內，可見連桿沒有變形。

2號連桿的上測點與平板接觸（a=0 mm），兩個下測點與平板存在間隙，且間隙值相等（b=c=0.08 mm），其數量關系為：a=0 mm，b=c，可見連桿無扭曲現象，只存在彎曲，其彎曲度為0.08 mm。

3號連桿的下右測點與平板接觸（c=0 mm），上測點與平板存在間隙（a=0.08 mm），下左測點與平板也存在間隙（b=0.16 mm），其數量關系為：c=0 mm，a=b/2，可以判定連桿無彎曲但存在扭曲，扭曲度為0.16 mm。

4號連桿的下左測點與平板接觸，上測點與平板距離為0.06 mm，下右測點與平板距離為0.09 mm，其數量關系為：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。

所以該題結論見表1所列。

連桿變形判斷是中職汽車維修專業教學的一個知識難點，相信通過筆者對該題的詳細分析，一定能使讀者有一個正確的認識。

表1 連桿變形測量值表