[發明專利]一種柴油機連桿及其制造方法

有效

• 申請號: 201410446158.1
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104265756B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 鄧炯炯;李玲娟;張毅
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: F16C7/02
• 分類號: F16C7/02
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司11138
• 代理人: 江崇玉

技術領域

本發明涉及連接工具技術領域，特別涉及一種柴油機連桿及其制造方法。

背景技術

連桿是柴油機上連接曲軸和活塞的部件。通常，連桿包括連桿大頭、桿身和連桿小頭。其中，連桿大頭通過曲柄銷與曲軸連接，連桿小頭通過活塞銷與活塞連接。在柴油機工作過程中，連桿小頭與活塞一起做往復運動，連桿大頭與曲軸一起做旋轉運動。因此，連桿除了上下運動外，還會左右擺動，且由于連桿的桿身一般為細長桿件，在柴油機工作過程中，連桿的桿身還會產生平行于和/或垂直于曲軸軸線平面內的彎曲。因此，若要保證柴油機正常工作，就必須保證連桿的機械剛度和機械強度。

現有技術在制造連桿時，通常采用加大連桿桿身結構尺寸以增大連桿慣性矩的方式，提高連桿的機械剛度和機械強度。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：由于連桿是連接曲軸和活塞的部件，受曲軸和活塞的尺寸限制，連桿的結構尺寸不宜太大，且隨著機械構件日益輕巧化，通過加大連桿桿身結構尺寸來提高連桿的機械剛度和機械強度顯然不太現實，因此，通過加大桿身連桿結構尺寸來提高連桿的機械剛度和機械強度的效果較差。

發明內容

為了解決現有技術通過加大連桿桿身結構尺寸來提高連桿的機械剛度和機械強度的效果較差的問題，本發明實施例提供了一種柴油機連桿及其制造方法。所述技術方案如下：

一方面，提供了一種柴油機連桿制造方法，所述柴油機連桿包括：依次連接的連桿大頭、桿身和連桿小頭，所述桿身為工字梁，所述方法包括：

保持所述桿身橫截面面積不變，為所述桿身設置n組不同的桿身截面尺寸，n≥2，每組所述桿身截面尺寸包括：工字梁壁厚、桿身厚度、桿身寬度和腹板厚度；

分別計算每組所述桿身截面尺寸對應的所述柴油機連桿的疲勞安全因子和屈曲安全因子；

根據每組所述疲勞安全因子和屈曲安全因子，確定最優的桿身截面尺寸作為最終桿身截面尺寸；

根據所述最終桿身截面尺寸制造所述柴油機連桿。

可選地，根據所述最終桿身截面尺寸制造的所述柴油機連桿的x軸的慣性矩與y軸的慣性矩的比值的范圍在3.5至4.2之間；

其中，所述x軸平行于所述桿身厚度所在方向，所述y軸平行于所述工字梁壁厚所在方向。

可選地，根據所述最終桿身截面尺寸制造的所述柴油機連桿的所述x軸的慣性矩與所述y軸的慣性矩的比值為4.2。

可選地，所述分別計算每組所述桿身截面尺寸對應的所述柴油機連桿的疲勞安全因子和屈曲安全因子，包括：

通過計算機輔助工程CAE分別計算每組所述桿身截面尺寸對應的所述柴油機連桿的疲勞安全因子和屈曲安全因子。

另一方面，提供了一種柴油機連桿，所述柴油機連桿包括：依次連接的連桿大頭、桿身和連桿小頭，

所述桿身為工字梁；

所述柴油機連桿的x軸的慣性矩與y軸的慣性矩的比值的范圍在3.5至4.2之間；

其中，所述x軸平行于所述柴油機連桿的桿身厚度所在方向，所述y軸平行于所述柴油機連桿的工字梁壁厚所在方向。

可選地，所述柴油機連桿的所述x軸的慣性矩與所述y軸的慣性矩的比值為4.2。

可選地，所述連桿小頭與所述桿身的過渡段為圓角。

可選地，所述連桿大頭設置有螺栓支承面，所述螺栓支承面的邊緣為圓角。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

通過保持桿身橫截面面積不變，為桿身設置n組不同的桿身截面尺寸，n≥2，每組桿身截面尺寸包括：工字梁壁厚、桿身厚度、桿身寬度和腹板厚度；分別計算每組桿身截面尺寸對應的柴油機連桿的疲勞安全因子和屈曲安全因子；根據每組疲勞安全因子和屈曲安全因子，確定最優的桿身截面尺寸作為最終桿身截面尺寸；根據最終桿身截面尺寸制造柴油機連桿；解決了通過加大連桿桿身結構尺寸來提高連桿機械剛度和機械強度效果較差的問題，達到了不加大連桿桿身結構尺寸就能提高連桿的機械剛度和機械強度的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的柴油機連桿的結構示意圖；

圖2是圖1所示實施例提供的柴油機連桿桿身的橫截面結構示意圖；

圖3是本發明一個實施例提供的柴油機連桿制造方法的方法流程圖；