[發(fā)明專利]一種小型航空活塞發(fā)動機(jī)漲斷式連桿

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811130724.2
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109026977A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫奇;王小兵;王偉平;白京元;薛武智
• 申請（專利權(quán)）人: 西安愛生技術(shù)集團(tuán)公司;西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F16C7/02
• 分類號: F16C7/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明公開了一種小型航空活塞發(fā)動機(jī)漲斷式連桿，由連桿端蓋和連桿組成；連桿結(jié)構(gòu)簡單，連桿一端為連桿大端頭，另一端為連桿小端頭，連桿小端頭設(shè)有小圓孔，連桿大端頭與連桿端蓋通過螺栓連接成大圓孔。連桿端蓋位于連桿大端頭端部，連桿大端頭的兩側(cè)對稱有凸臺，凸臺上的漲斷斷面中間開有漲斷孔，且位于漲斷孔的對稱位置設(shè)有引裂用的漲斷槽，漲斷槽相對于漲斷斷面對稱設(shè)置，漲斷槽在漲斷加工時形成初始斷裂源；漲斷時無須對大圓孔施加機(jī)械力。連桿結(jié)構(gòu)緊湊、工藝性好,優(yōu)化的結(jié)構(gòu)使連桿漲斷后外表面缺損減少，實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)合金鋼連桿的漲斷，連桿漲斷合格率高、變形小且使用便捷，便于組織小型航空活塞發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，拓寬使用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空活塞發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種小型航空活塞發(fā)動機(jī)漲斷式連桿。

背景技術(shù)

連桿是小型活塞式航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)動部件之一，其承擔(dān)著改變力的傳遞方向和方式的功能。相對普通活塞發(fā)動機(jī)，航空活塞發(fā)動機(jī)連桿的工作條件更為苛刻，在工作過程中承受著連續(xù)每秒高達(dá)90～120余次的高頻率的周期性沖擊力、慣性力和彎曲力，必須具有極高的可靠性、穩(wěn)定性、耐疲勞性能和剛性、強(qiáng)度、韌性，以及重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性良好的條件。二十紀(jì)九十年代，連桿漲斷技術(shù)作為一項新工藝在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展起來，從根本上改變了傳統(tǒng)連桿加工方法。但是，該技術(shù)常規(guī)只能用于非調(diào)質(zhì)鋼材料，其原因在于難以控制調(diào)質(zhì)合金鋼漲斷時斷裂面的結(jié)構(gòu)；同時，與普通發(fā)動機(jī)連桿大、小頭孔采用滑動軸承即軸瓦結(jié)構(gòu)不同，小型活塞式航空發(fā)動機(jī)一般采用滾動軸承，連桿大、小頭孔還要作為滾動軸承的外圈滾道，因而對形狀精度和強(qiáng)、硬度有著更高要求，即大、小頭孔內(nèi)壁要求高硬度高強(qiáng)度，大、小頭孔外側(cè)則與連桿桿身一樣，要求低硬度高韌性和剛性。因此，傳統(tǒng)上的小型活塞式航空發(fā)動機(jī)一直采用整體式連桿與分體式曲軸組合，但是，這種曲軸結(jié)構(gòu)使曲軸承載能力、抗剪能力較差，使得發(fā)動機(jī)難以承載3g以上加速度的沖擊，嚴(yán)重限制了各類無人飛行器的起降方式和使用范圍。

發(fā)明專利CN103939454B公開了“一種發(fā)動機(jī)漲斷連桿及其加工方法”；在專利CN205101383 U提出了“一種發(fā)動機(jī)漲斷連桿”；在專利CN 203585055 U中公開了“一種漲斷連桿”。上述專利所提出的漲斷連桿都是通過在大頭孔及其端面開設(shè)漲斷槽的形式，并在大頭孔中向外施加機(jī)械力，使連桿從應(yīng)力集中且強(qiáng)度最低的漲斷槽斷裂，該結(jié)構(gòu)適用于在連桿大頭孔中設(shè)置軸瓦、襯套的結(jié)構(gòu)形式，其連桿大頭孔母線均為非完整連續(xù)的圓柱面，不能作為滾針軸承外滾道；而且連桿的材料也均為非調(diào)質(zhì)合金鋼材料。上述專利技術(shù)所提供的連桿結(jié)構(gòu)在漲斷時要通過對大頭孔壁施以機(jī)械外力，使連桿孔易產(chǎn)生形狀變形和機(jī)械應(yīng)力，從而影響使用的可靠性和耐久性。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種小型航空活塞發(fā)動機(jī)漲斷式連桿；該漲斷式連桿結(jié)構(gòu)簡單、強(qiáng)度高，在連桿大端頭設(shè)置有漲斷孔，漲斷孔內(nèi)設(shè)置引裂用的漲斷槽，漲斷時無須對大圓孔施加機(jī)械力；連桿結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)、重量輕且工藝性好、漲斷合格率高、變形小且使用便捷。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括連桿端蓋、連桿、漲斷孔、漲斷槽、螺栓、油槽、加強(qiáng)筋、大端油孔、小端油孔，所述連桿一端為連桿大端頭，另一端為連桿小端頭，連桿小端頭設(shè)置有小圓孔，連桿大端頭與連桿端蓋通過螺栓連接組成大圓孔，連桿端蓋位于連桿大端頭端部，所述連桿大端頭的兩側(cè)對稱有凸臺，連桿大端頭凸臺上的漲斷斷面中間對稱開有漲斷孔，且位于漲斷孔的對稱位置設(shè)有若干漲斷槽，漲斷槽相對于漲斷斷面對稱設(shè)置，漲斷槽在漲斷加工時形成初始斷裂源；

所述連桿大端頭的漲斷孔均以連桿中心線對稱設(shè)置，連桿大端頭上的漲斷孔為錐孔或直孔，漲斷孔半徑與漲斷斷面寬度相一致，所述連桿大端頭的中心線與連桿大端頭兩側(cè)的漲斷孔、漲斷槽的中心線及漲斷斷面的中心線重合；

所述連桿上靠近小圓孔和大圓孔相對的一側(cè)分別設(shè)有大端油孔和小端油孔，小圓孔和大圓孔頂端分別設(shè)有與小端油孔和大端油孔貫通的油槽；所述連桿與連桿大端頭連接部位設(shè)有加強(qiáng)筋。