一種活塞連桿機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種活塞連桿機構(gòu)，包括活塞銷座、活塞銷以及連桿，所述活塞銷座上開設(shè)有連桿避讓空間和銷孔，所述活塞銷穿設(shè)于所述銷孔內(nèi)，所述活塞銷為實心活塞銷，所述連桿的小頭上設(shè)置有與所述活塞銷的外圓適配的圓弧形安裝面，所述圓弧形安裝面與所述活塞銷的遠離活塞頂部的一側(cè)固定連接。由于連桿通過圓弧形安裝面直接與活塞銷遠離活塞頂部的一側(cè)固定相連，因而銷孔靠近活塞頂部的一側(cè)就無需開設(shè)用于避讓連桿小頭的避讓槽，或者為了減重，僅需開設(shè)寬度很小的減重槽即可，這就有效增大了活塞銷上半部分與銷孔的接觸面積，因而在承壓過程中，可以有效降低銷孔表面所承受的壓強，減小活塞銷座的變形量，從而避免活塞銷座以及燃燒室喉口的開裂。
【專利說明】一種活塞連桿機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種活塞連桿機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞連桿機構(gòu)一般包括活塞銷座、活塞銷以及連桿，現(xiàn)有的活塞連桿機構(gòu)如圖1中所示，活塞銷座02上開設(shè)有銷孔，活塞銷01穿設(shè)在銷孔內(nèi)部并通過活塞銷卡環(huán)卡設(shè)在銷孔內(nèi)，連桿03通過其小頭的通孔套設(shè)在活塞銷01上實現(xiàn)與活塞銷座02的連接，并且活塞銷座02上設(shè)置有供連桿穿過和擺動的連桿避讓空間。
[0003]由于現(xiàn)有技術(shù)中的連桿03通過其小頭上的通孔套設(shè)在活塞銷01上面，而連桿03在活塞上下運動的過程中需不斷的繞著活塞銷01擺動，因而為了避讓連桿小頭的上半部分，必須在活塞銷座02的內(nèi)部開設(shè)連桿小頭避讓槽04，如圖1中所示，隨著世界石油資源的日益枯竭，節(jié)能已經(jīng)成為了發(fā)動機發(fā)展的必然趨勢，而提高發(fā)動機的最高燃燒爆發(fā)壓力是節(jié)能的主流技術(shù)之一，但是，當(dāng)最高燃燒爆發(fā)壓力大于等于17MPa時，就非常容易產(chǎn)生活塞銷座和活塞燃燒室喉口的開裂，其原因是由于連桿小頭是套裝在活塞銷上，因而活塞銷座上側(cè)必須開設(shè)有用于避讓連桿小頭上部的避讓槽04，而為了保證連桿自由的擺動，避讓槽04 —般開設(shè)的較大，這樣活塞銷的上側(cè)與銷孔的接觸面積較小，從而導(dǎo)致在承壓時銷孔的局部壓強過大而使得活塞銷座形變量增加，最終導(dǎo)致活塞銷座以及燃燒室喉口開裂，這將導(dǎo)致活塞的失效。
[0004]因此如何能夠避免活塞銷座以及燃燒室喉口的開裂，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種活塞連桿機構(gòu)，以解決目前高燃燒爆發(fā)壓力的活塞銷座以及燃燒室喉口容易開裂的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的活塞連桿機構(gòu)，包括活塞銷座、活塞銷以及連桿，所述活塞銷座上開設(shè)有連桿避讓空間和銷孔，所述活塞銷穿設(shè)于所述銷孔內(nèi)，且所述活塞銷為實心活塞銷，所述連桿的小頭上設(shè)置有與所述活塞銷的外圓適配的圓弧形安裝面，所述圓弧形安裝面與所述活塞銷的遠離活塞頂部的一側(cè)(即下側(cè))固定連接。
[0007]優(yōu)選的，所述銷孔靠近活塞頂部的一側(cè)為完整的圓弧面。
[0008]優(yōu)選的，所述圓弧形安裝面上開設(shè)有關(guān)于所述連桿的中心線對稱的裝配孔，且所述裝配孔的連線平行于所述活塞銷的軸線，所述活塞銷上開設(shè)有與所述裝配孔對應(yīng)的螺紋孔，所述活塞銷與所述連桿通過螺釘固定連接。
[0009]優(yōu)選的，所述裝配孔為光孔或者螺紋孔。
[0010]優(yōu)選的，所述螺釘至少為兩個。
[0011]優(yōu)選的,所述圓弧形安裝面所對應(yīng)的圓心角不大于180°。
[0012]優(yōu)選的，所述銷孔靠近活塞頂部的一側(cè)還設(shè)置有減重凹槽，且所述減重凹槽沿所述活塞銷軸線方向的寬度與活塞直徑的比值不大于0.21。
[0013]優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述活塞銷靠近活塞頂部一側(cè)與所述銷孔靠近活塞頂部一側(cè)之間的圓弧形軸瓦。
[0014]優(yōu)選的,所述圓弧形軸瓦所對應(yīng)的圓心角不大于180°。
[0015]由以上技術(shù)方案可以看出本實用新型所提供的活塞連桿機構(gòu)，其連桿與活塞銷的連接方式由原來的套裝更改為固定連接，將活塞銷設(shè)計成為實體活塞銷，并且將連桿的小頭設(shè)計成為與活塞銷的外圓柱面適配的圓弧形安裝面。在發(fā)動機工作的過程中，連桿小頭可以與活塞銷共同在銷孔內(nèi)做擺動，因而連桿可以實現(xiàn)向曲軸傳遞機械能的目的，同時由于連桿通過圓弧形安裝面直接與活塞銷遠離活塞頂部的一側(cè)(即下側(cè))固定相連，因而銷孔靠近活塞頂部的一側(cè)就無需開設(shè)用于避讓連桿小頭的避讓槽，或者為了減重，僅需開設(shè)寬度很小的減重槽即可，這就有效增大了活塞銷上半部分與銷孔的接觸面積，因而在承壓過程中，可以有效降低銷孔單位面積所承受的壓強，從而有效減小活塞銷座的形變量，避免活塞銷座和燃燒室喉的開裂。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的活塞連桿機構(gòu)的剖面示意圖；
[0017]圖2為本實用新型實施例中所提供的活塞連桿機構(gòu)的爆炸示意圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例所提供的活塞連桿機構(gòu)的剖面示意圖；
[0019]圖4為本實用新型實施例所提供的活塞連桿機構(gòu)中的活塞剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型的核心是提供一種活塞連桿機構(gòu)，該活塞連桿機構(gòu)的活塞銷為實心活塞銷，并且連桿的小頭通過圓弧形安裝面固定安裝在實心活塞銷上，連桿隨活塞銷在銷孔內(nèi)共同擺動，該種連接方式使得銷孔靠近活塞頂部的一側(cè)可以不開或者僅開較小的減重槽，從而有效增大銷孔與活塞銷的接觸面積，避免活塞銷座以及燃燒室喉口在承壓的過程中開裂。
[0021]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0022]請參考圖2至圖4，圖2為本實用新型實施例中所提供的活塞連桿機構(gòu)的爆炸示意圖，圖3為本實用新型實施例所提供的活塞連桿機構(gòu)的剖面示意圖，圖4為本實用新型實施例所提供的活塞連桿機構(gòu)中的活塞剖面示意圖。
[0023]本實用新型所提供的活塞連桿機構(gòu)，包括活塞銷座8、活塞銷3以及連桿5，其中活塞銷座8的底部開設(shè)有用于供連桿5小頭穿過的連桿避讓空間10，活塞銷座8的側(cè)面設(shè)置有貫通的銷孔1，活塞銷3穿設(shè)在銷孔I內(nèi)，并通過安裝在銷孔I兩端部的擋片4和彈性擋圈限制活塞銷3的軸向移動，活塞銷3在銷孔I內(nèi)可繞其自身軸線自由轉(zhuǎn)動，連桿5的小頭端設(shè)置有與活塞銷3外圓適配的圓弧形安裝面6，并且連桿5小頭通過該圓弧形安裝面6與活塞銷3固定連接，為了保證連桿5與活塞銷3連接的牢固性，同時為了避免活塞銷3發(fā)生軸向形變，本實施例中的活塞銷3采用實心活塞銷。
[0024]由以上實施例中可以看出，本實用新型所提供的活塞連桿機構(gòu)，其連桿5與活塞銷3的連接方式由原來的套裝更改為固定連接，將活塞銷3設(shè)計成為實體活塞銷，并且將連桿5的小頭設(shè)置成為與活塞銷3的外圓柱面適配的圓弧形安裝面6可以保證活塞銷3與連桿5牢固的連接，由于活塞銷3在銷孔I內(nèi)可以自由轉(zhuǎn)動，因此與活塞銷3固定相連的連桿小頭也可以實現(xiàn)自由擺動，同時由于連桿5與活塞銷3固定相連，并且活塞銷3本身為實心結(jié)構(gòu)，因此可以有效避免活塞銷3發(fā)生軸向形變。
[0025]在發(fā)動機工作的過程中，連桿小頭可以與活塞銷3共同在銷孔I內(nèi)做擺動，因而連桿5可以實現(xiàn)向曲軸傳遞機械能的目的，同時由于連桿5通過圓弧形安裝面直接與活塞銷3遠離活塞頂部的一側(cè)(即下側(cè))固定相連，因而銷孔I靠近活塞頂部的一側(cè)就無需開設(shè)用于避讓連桿小頭的避讓槽，或者為了減重，僅需開設(shè)寬度很小的減重槽即可，這就有效增大了活塞銷3上半部分與活塞銷座8中銷孔I的接觸面積，因而在承壓過程中，可以有效降低活塞銷座8中銷孔I單位面積所承受的壓強，從而避免活塞銷座8以及燃燒室喉口的開裂。
[0026]連桿5與活塞銷3的固定連接方式可以有多種選擇，可以為永久性固定連接，也可以采用可拆裝式連接，為了維修和更換零件方便，本實施例中所提供的連桿5與活塞銷3為可拆裝連接，具體的，圓弧形安裝面6上開設(shè)有關(guān)于連桿5的中心線對稱設(shè)置的裝配孔，并且在裝配完成之后，裝配孔的連線應(yīng)平行于活塞銷3的軸線，當(dāng)然，裝配孔的軸線應(yīng)當(dāng)與活塞銷3的軸線垂直，相應(yīng)的，活塞銷3上開設(shè)有與裝配孔對應(yīng)的螺紋孔，螺釘穿過圓弧形安裝面6上的裝配孔和螺紋孔將連桿小頭和活塞銷3固定連接。
[0027]裝配孔可以為光孔或者螺紋孔，并且為了活塞銷3與連桿5之間連接的更為牢靠，上述實施例中的活塞銷3與連桿5至少需要關(guān)于連桿5軸線對稱的兩個螺釘安裝。
[0028]本實施例中所提供的銷孔I的上半部分為完整的圓弧面，所謂上半部分具體是指銷孔I靠近活塞頂端的半圓部分，即銷孔I的上半部分沒有開設(shè)任何的凹槽，如此可以有效增大活塞銷3與活塞銷座8中的銷孔I之間的接觸面積,從而增大了銷孔I與活塞銷3的承載區(qū)域，相應(yīng)的，降低了單位面積的壓力大小，因此大大提高了活塞銷座8以及燃燒室喉口的抗裂能力。
[0029]當(dāng)然，銷孔I的上半部分也可以開設(shè)有減重凹槽9，但是為了避免活塞銷座8因局部受力過大發(fā)生開裂，本實施例中所提供的活塞連桿機構(gòu)中減重凹槽9沿活塞銷軸3軸線方向的寬度與活塞直徑的比值不宜大于0.21，即圖3中的AA與活塞直徑的比值應(yīng)小于等于
0.21,并且該比值越小越為理想。
[0030]更進一步的，本實施例中所提供的活塞連桿機構(gòu)還包括設(shè)置在活塞銷3上半部分(靠近活塞頂部的一側(cè))與銷孔I上半部分(靠近活塞頂部的一側(cè))之間的圓弧形軸瓦2，從而進一步提高活塞銷座8的抗裂能力，并且優(yōu)選的是，該圓弧形軸瓦2所對應(yīng)的圓心角不大于180度。
[0031]為了避免連桿小頭端的圓弧形安裝面6與圓弧形軸瓦8發(fā)生干涉，本實施例中所提供的圓弧形安裝面6所對應(yīng)的圓心角也不大于180度。
[0032]需要說明的是，本實用新型實施例中所提到的銷孔上半部分、活塞銷軸上半部分，均是指銷孔和活塞銷軸靠近活塞頭部的半圓面部分，相應(yīng)的，下半部分是指距離活塞頭部較遠的半圓面部分。
[0033]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型中的連桿5只包括圓弧形安裝面6，因此在不需要設(shè)計減重凹槽9或者減重凹槽9沿活塞銷3軸線方向的寬度很小的情況下，圓弧形安裝面6沿活塞銷3的軸向的長度可以做得更大，通過增大連桿5小頭端的圓弧形安裝面6沿活塞銷3軸線方向的長度，能有效增加連桿5與活塞銷3的接觸長度和承載面積，這就相應(yīng)降低了活塞銷3的軸向變形，進而降低了活塞銷座的接觸應(yīng)力，同時還能夠增大銷孔上半部分與連桿的重疊承載區(qū)域，進而降低承載表面單位壓力，降低活塞銷座8中的銷孔I的單位面積所承載的壓力，提高活塞銷座8以及燃燒室喉口的抗開裂能力。
[0034]如圖4中所示，增大圓弧形安裝面6沿活塞銷3的軸向的長度就需要同時增大連桿避讓空間10沿活塞銷3的軸向的長度BB，并且BB要稍大于圓弧形安裝面6沿活塞銷3的軸向的長度。
[0035]以上對本實用新型所提供的活塞連桿機構(gòu)進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞連桿機構(gòu)，包括活塞銷座(8)、活塞銷(3)以及連桿(5)，所述活塞銷座(8)上開設(shè)有連桿避讓空間(10)和銷孔(1)，所述活塞銷(3)穿設(shè)于所述銷孔(I)內(nèi)，其特征在于，所述活塞銷(3)為實心活塞銷，所述連桿(5)的小頭上設(shè)置有與所述活塞銷(3)的外圓適配的圓弧形安裝面(6)，所述圓弧形安裝面(6)與所述活塞銷(3)的遠離活塞頂部的一側(cè)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞連桿機構(gòu)，其特征在于，所述銷孔(I)靠近活塞頂部的一側(cè)為完整的圓弧面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞連桿機構(gòu)，其特征在于，所述圓弧形安裝面(6)上開設(shè)有關(guān)于所述連桿(5)的中心線對稱的裝配孔，且所述裝配孔的連線平行于所述活塞銷(3)的軸線，所述活塞銷(3)上開設(shè)有與所述裝配孔對應(yīng)的螺紋孔，所述活塞銷(3)與所述連桿(5)通過螺釘固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞連桿機構(gòu)，其特征在于，所述裝配孔為光孔或者螺紋孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞連桿機構(gòu)，其特征在于，所述螺釘至少為兩個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞連桿機構(gòu)，其特征在于，所述圓弧形安裝面(6)所對應(yīng)的圓心角不大于180°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞連桿機構(gòu)，其特征在于，所述銷孔(I)靠近活塞頂部的一側(cè)還設(shè)置有減重凹槽(9)，且所述減重凹槽(9)沿所述活塞銷(3)軸線方向的寬度與活塞直徑的比值不大于0.21。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞連桿機構(gòu)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述活塞銷(3)靠近活塞頂部一側(cè)與所述銷孔(I)靠近活塞頂部一側(cè)之間的圓弧形軸瓦(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的活塞連桿機構(gòu)，其特征在于，所述圓弧形軸瓦(2)所對應(yīng)的圓心角不大于180°。
【文檔編號】F02B75/32GK203420782SQ201320393623
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】黃祖東, 姚學(xué)偉, 廖君慧, 朱達旦, 肖鴻飛 申請人:湖南江濱機器（集團）有限責(zé)任公司