[實(shí)用新型]四沖程通機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420661668.6
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN204200828U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟海軍;張學(xué)義;羅雄彬;莫啟雄
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶鼎工機(jī)電有限公司
• 主分類號(hào): F16C7/02
• 分類號(hào): F16C7/02;F16H21/18
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及四沖程通機(jī)，具體涉及一種四沖程通機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

通用小型汽油機(jī)，簡稱通機(jī),是指除車用及特殊用途以外的汽油機(jī),其標(biāo)定功率一般在30kW以下。它主要作為農(nóng)林植保機(jī)械、小型農(nóng)機(jī)具、園林機(jī)械、發(fā)電機(jī)組、建筑機(jī)械、舷外機(jī)械等的配套動(dòng)力。由于通用小型汽油機(jī)體積小、重量輕、價(jià)格便宜、使用方便,所以在各種機(jī)具配套中占有重要位置。特別是在背負(fù)式機(jī)械之中,通用小型汽油機(jī)更是唯一的配套動(dòng)力。

常見的通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)有兩沖程和四沖程的區(qū)別。作為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的小型手持設(shè)備的動(dòng)力來源，兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)仍然有一定的市場空間。兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)別于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的顯著特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動(dòng)部件少。首先兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)沒有氣門，可以簡化結(jié)構(gòu)。其次兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周點(diǎn)火一次（四沖程轉(zhuǎn)動(dòng)兩周點(diǎn)火一次）,可以有更大的爆發(fā)力。這兩個(gè)特點(diǎn)使得兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)簡捷輕便，制造成本低。

兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞每次經(jīng)過上死點(diǎn)都是做功行程，而四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)2周進(jìn)行一次做功行程。為保證四個(gè)行程的順利進(jìn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)有進(jìn)氣和排氣門加以控制。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是在不同轉(zhuǎn)速都可以保證高效燃燒。在低速的扭矩較大，由于增加了結(jié)構(gòu)部件使得重量和復(fù)雜程度加大，但是其結(jié)構(gòu)原理的可靠性在多年的實(shí)用中得到了良好的驗(yàn)證。

隨著社會(huì)的發(fā)展，燃油價(jià)格的日益昂貴。目前，人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，各地政府有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用到摩托車方面的政策(如禁止二沖程摩托車上路、限制摩托車排放)相繼出臺(tái)。因此，四沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)越來越受到人們的青睞；而且隨著加工技術(shù)水平的不斷提高和燃油電子噴射等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，四沖程通機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大等缺點(diǎn)會(huì)得到逐步改進(jìn)。由此得出四沖程通機(jī)是未來通機(jī)的發(fā)展方向。

發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件包括：曲軸，連桿，活塞和缸體。

連桿的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，并使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中連桿的結(jié)構(gòu)，連桿由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸瓦等零件組成，連桿體與連桿蓋分為連桿小頭、桿身和連桿大頭。連桿小頭用來安裝活塞銷，以連接活塞。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。一般做成分體式，與桿身切開的一半稱為連桿蓋，二者靠連桿螺栓連接為一體。

常用的四沖程通機(jī)存在的一個(gè)缺點(diǎn)就是轉(zhuǎn)速較慢，現(xiàn)在對四沖程通機(jī)進(jìn)行改造，提高四沖程通機(jī)的轉(zhuǎn)速。但現(xiàn)在提高轉(zhuǎn)速后發(fā)現(xiàn)通過連接蓋與曲軸連接的方式，連接強(qiáng)度不夠，在高速回轉(zhuǎn)的過程中連桿容易發(fā)生疲勞斷裂。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)高速回轉(zhuǎn)過程中連桿不會(huì)發(fā)生疲勞斷裂的連桿。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：四沖程通機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，包括活塞連桿組、曲軸，曲軸包括主軸、連桿軸頸與曲柄，曲柄與主軸一體成型，連桿軸頸與連桿軸頸兩側(cè)的曲柄固定連接，活塞連桿組包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿，連桿包括連桿小頭、桿身和連桿大頭，連桿小頭連接活塞銷，連桿大頭鉸接于曲軸的連桿軸頸，其中，連桿大頭一體成型。

本實(shí)用新型的有益效果是：連桿大頭帶動(dòng)曲軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿大頭在工作過程中各點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間作周期性的變化，由于隨著四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，連桿大頭的工作過程中各點(diǎn)應(yīng)力變化頻率加快，這種隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力。當(dāng)連桿大頭與曲軸的連接方式采用背景中提及的分體式，靠連桿螺栓連接為一體時(shí)，工作過程中的應(yīng)力會(huì)集中在連桿大頭與曲軸的連接缺口處，在交變應(yīng)力的作用下，雖然連桿大頭所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，但交變應(yīng)力循環(huán)頻率加快，經(jīng)過較長時(shí)間的工作后連桿大頭與曲軸的連接處會(huì)產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象。在本實(shí)用新型中，連桿大頭采用一體成型的結(jié)構(gòu)，不采用螺栓連接的方式，沒有缺口應(yīng)力就不會(huì)集中，從而提高了連桿的疲勞強(qiáng)度，避免發(fā)生疲勞斷裂的情況。

進(jìn)一步，所述桿身的橫截面為“工”形斷面；在滿足強(qiáng)度和剛度要求的前提下減少連桿的重量。

進(jìn)一步，所述連桿大頭孔座中安裝有連桿軸瓦；連桿軸瓦有減小連桿與連桿軸頸的摩擦力，同時(shí)由于材料表面粗糙度愈小，應(yīng)力集中愈小，連桿的疲勞強(qiáng)度也愈高。

進(jìn)一步，曲柄上開有安裝孔，所述連桿軸頸與安裝孔過盈配合；由于連桿大頭采用一體成型的結(jié)構(gòu)，裝盤配時(shí)就得由連桿軸頸配合連桿大頭，同時(shí)由于連桿被限制在一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行回轉(zhuǎn)，不用擔(dān)心會(huì)將連桿軸頸會(huì)有軸向受力，所以裝配快捷的過盈配合是很好的選擇。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：