[發明專利]一種內燃機曲柄-連桿軸承副結構

在審

• 申請號: 201510478114.1
• 申請日: 2015-08-06
• 公開（公告）號: CN105065430A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 張利敏;趙志強;王延榮;劉玉婷;高麗英;錢志高
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: F16C7/02
• 分類號: F16C7/02;F16C9/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 馬倩倩

技術領域

本發明屬于內燃機技術領域，尤其是涉及一種內燃機曲柄-連桿軸承副結構。

背景技術

傳統的曲柄-連桿軸承副結構為圓柱形滑動軸承，由連桿大頭和曲柄銷軸組成，曲柄銷軸與曲柄臂固接，在承受內燃機爆發壓力時，通過連桿將力傳遞至曲柄銷軸，曲柄銷軸在高爆發壓力的作用下易產生彎曲變形，在強化程度不高的內燃機中，通過連桿大頭孔與曲柄銷軸間隙的油膜協調兩者的變形。然而，隨著內燃機高強化和輕量化的指標不斷提高，曲柄銷軸承受的爆發壓力及慣性力大幅增加，由此導致的曲柄銷軸局部徑向變形增大以至于破壞了原本用于協調二者變形的油膜，因此造成曲柄-連桿軸承副結構的邊緣磨損。鑒于上述問題，需要一種更適合曲軸及主軸承座變形協調的曲柄-連桿軸承副結構。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種內燃機曲柄-連桿軸承副結構，以實現曲柄銷軸與連桿大頭孔的變形協調，降低軸承結構的邊緣磨損。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種內燃機曲柄-連桿軸承副結構，包括連桿，所述連桿兩端的連桿大頭和連桿小頭分別連接單曲拐和活塞，所述單曲拐由中間的曲柄銷軸和兩側連接的曲柄臂組成；所述連桿大頭設有連桿大頭孔，所述曲柄銷軸安裝在連桿大頭孔內，所述連桿大頭孔的施力面徑向切面型線為凸曲線，與之對應的曲柄銷軸的受力面徑向切面型線為凸曲線，所述曲柄銷軸和連桿大頭孔的凸曲線的曲率相同，形變一致；在工作狀態下，所述曲柄銷軸的表面與連桿大頭孔的承載面組成軸承接觸面。

進一步的，所述連桿大頭孔與曲柄銷軸中截面型線相互匹配且為單一連續光滑曲線。

進一步的，所述連桿大頭孔與曲柄銷軸中截面型線為凸圓弧曲線，或者為高階多項式曲線。

進一步的，所述連桿小頭與活塞之間設有止推軸肩。

進一步的，所述連桿大頭孔兩側設有避讓槽。

相對于現有技術，本發明具有以下優勢：

(1)本發明結構承載力更強，可實現曲柄銷軸與連桿大頭孔的變形協調，從而有效降低軸承邊緣磨損。

(2)本發明結構設計合理，結構簡單，易實施。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例所述曲柄-連桿軸承副結構示意圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為本發明實施例所述連桿切面結構示意圖。

附圖標記說明：

1、活塞；2、連桿；2-1、止推面；2-2、連桿大頭孔；2-3、避讓槽；3、軸承接觸面；4、單曲拐；4-1、曲柄銷軸；4-2、曲柄臂；5、活塞銷。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

曲柄連桿機構是往復式內燃機中的動力傳遞系統。曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動部分。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

一種內燃機曲柄-連桿軸承副結構，如圖1至3所示，包括連桿2，所述連桿2兩端的連桿大頭和連桿小頭分別連接單曲拐4和活塞1，所述單曲拐4由中間的曲柄銷軸4-1和兩側固定連接的曲柄臂4-2組成，所述連桿大頭設有連桿大頭孔2-2，所述曲柄銷軸4-1安裝在連桿大頭孔2-2內；

所述連桿大頭孔2-2的施力面徑向切面型線為凸曲線，與之對應的曲柄銷軸4-1的受力面徑向切面型線為凸曲線，所述曲柄銷軸4-1和連桿大頭孔2-2的凸曲線的曲率相同，形變一致，在工作狀態下，所述曲柄銷軸4-1的表面與連桿大頭孔2-2的承載面組成軸承接觸面3；其中定義主軸頸軸線為旋轉軸，所述曲柄銷軸4-1表面與所述連桿大頭孔2-2的軸承接觸面3的凸曲線為大曲率凸曲線。

本發明所述連桿大頭孔2-2與曲柄銷軸4-1中截面型線相互匹配且為單一連續光滑曲線。

本發明所述連桿大頭孔2-2與曲柄銷軸4-1中截面型線可為凸圓弧曲線，或者選擇高階多項式曲線。

本發明所述連桿小頭與活塞1之間通過活塞銷5連接在一起，連桿小頭與活塞1之間設有止推軸肩，止推軸肩的止推面2-1與活塞1配合實現了單曲拐4運動軸線方向的止推作用。

為便于裝配，所述連桿大頭孔2-2兩側邊緣設有避讓槽2-3，以避免連桿大頭孔2-2邊緣與曲柄銷軸4-1凸出表面發生干涉。