CN101392789B - 用于内燃机或压缩机曲轴的零件、曲轴及内燃机、压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于内燃机或压缩机曲轴的单拐，包括单拐主轴颈和曲柄销两部分，曲柄销垂直于所述单拐主轴颈伸出，其轴线相对所述曲轴主轴颈轴线偏置，其前端呈锥形，并在该锥端端面的圆周上开有一个或两个第一定位半孔，其能够和曲柄上的第二定位半孔相配构成的定位销孔。同时公开一种用于内燃机或压缩机曲轴的曲柄，包括有曲柄主轴颈，该曲柄主轴颈上开有与曲柄销锥端相配合的锥孔，该锥孔相对所述曲柄主轴颈轴线偏置；该锥孔的内径面上，设置和与其相配的单拐上的第一定位半孔相对应的第二定位半孔，该第二定位半孔能够在单拐和该零件组合后，构成完整的定位销孔。上述曲柄和单拐组合获得组合曲轴，可用于曲柄圆滑块形式的内燃机或者空压机。

Description

用于内燃机或压缩机曲轴的零件、曲轴及内燃机、压缩机

技术领域

本发明涉及发动机或压缩机曲轴，具体涉及用于曲柄圆滑块形式的内燃机或者压缩机曲轴的零件及其组成的曲轴。本发明同时提供包括上述曲轴的内燃机和压缩机。 

背景技术

往复式内燃机或者压缩机都需要实现活塞的往复运动和曲轴的旋转运动之间的转换，其中，往复式内燃机是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，而往复式压缩机则是将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复运动。目前的通用技术下，上述转换过程均需要使用曲柄连杆机构。由于曲柄连杆机构中连杆的存在，使机器庞大、笨重，无法完全平衡. 

为了解决上述问题，中国专利CN85100359A公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利ZL95111404.2保护了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利ZL95111403.4保护了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。上述内燃机的共同特点是对通用技术下内燃机的曲柄连杆机构进行了彻底改进，采用具有偏心圆孔的圆滑块代替连杆。所述偏心圆滑块呈圆柱形，并且开有平行于圆柱体轴线的偏心圆孔，该偏心圆孔用于穿过曲轴的曲柄销。该内燃机的活塞包括两端的冠部和连接两冠部的导向部，其中导向部上开有圆孔，该圆孔的内径面和上述圆滑块的外径面相配合，所述圆滑块即安置在活塞导向部上与其外周相配合的圆孔中。当所述活塞受到汽缸中燃烧气体的推动而在气缸中往复运动时，所述偏心圆滑块绕其自身的圆心转动，并进而带动曲轴反向转动，从而将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，再通过与曲轴连接的旋转部件向外传递功率。上述专利的思想也可以方便的转用到压缩机中，获得曲柄圆滑块压缩机。 

在上述曲柄圆滑块式内燃机或者压缩机中，曲轴仍然是一个不可或缺的部件。曲轴具有主轴颈和曲柄销，所述主轴颈用于通过轴承将曲轴支撑在缸体上，所述曲柄销则穿过所述圆滑块的偏心圆孔中。由于主轴颈的直径大于所述曲柄销，位于两端的主轴颈必然将所述曲柄销的轴线的左右完全封死，因此，必须考虑如何将圆滑块套在曲柄销上。 

解决上述问题的一种方法是，将所述圆滑块做成剖分的结构，即分为各自为半圆的左右两块，安装时将左右两块相对套在曲柄销上，再通过锁紧结构将左右两块合为一体。这种方法虽然可以解决上述问题，但是由于圆滑块本身尺寸较小，还要设置偏心圆孔，使安置锁紧结构的尺寸有限，圆滑块在发动机工作时受力又比较大，造成锁紧结构容易失效。因此，这种剖分的圆滑块并非优选的方案。 

发明内容

针对上述问题，本发明解决的技术问题在于，提供用于内燃机或压缩机曲轴的零件，这些零件用于相互配合组成曲轴。这种组合形成的曲轴便于所述圆滑块方便的安置在曲柄销上，易于加工组装，固定牢靠，不易失效，且拆装重组后，各零件的相位关系不变。本发明另外提供使用上述曲轴的内燃机和压缩机。 

本发明提供的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，包括单拐主轴颈和曲柄销两部分，曲柄销垂直于所述单拐主轴颈伸出，其轴线相对所述曲轴主轴颈轴线偏置，其前端呈锥形，并在该锥端圆锥面上，从起小径端或者大径端开始，开有一个或两个第一定位半孔，该第一定位半孔能够和曲柄上对应的第二定位半孔相配，构成完整的定位销孔；该零件称为单拐。 

优选的，所述第一定位半孔具体是沿锥度方向开设。 

优选的，所述单拐主轴颈外端面上，设置有安装飞轮或其它动力输出连接部件的结构。 

优选的，所述单拐主轴颈和曲柄销之间设置有连接两者的第一曲柄臂。 

优选的，所述第一曲柄臂与所述单拐主轴颈同轴，其直径较单拐主轴颈稍大，并且在凸出部位朝向单拐主轴颈的外端面方向开有环槽，该环槽的外槽口内扣，该环槽称为甩油盘；该环槽底部开设有油道，该油道从曲柄销内部通向曲柄销表面的油孔。 

优选的，所述第一曲柄臂和所述单拐主轴颈的轴线重合。 

优选的，所述第一曲柄臂轴线相对所述单拐主轴颈的轴线偏心设置，并且位于远离曲柄销轴线的一侧。 

优选的，所述曲轴用于单缸发动机时，在曲柄销上设置有包含至少两个 齿的齿段，该齿段与活塞上对应的内齿段相配合，曲柄销上与所述齿段对称呈180度的位置上设置有凸起部位。 

优选的，环绕所述曲柄销根部设置有减磨凸台。 

优选的，所述曲柄销锥端的前端面中心开设有与曲柄螺栓相配合的螺纹孔。 

优选的，所述曲柄销锥端锥度处于自锁的锥度范围内。 

一种用于内燃机或压缩机曲轴的零件，包括有曲柄主轴颈，该曲柄主轴颈上开有与曲柄销锥端相配合的锥孔，该锥孔的轴线平行于所述曲柄主轴颈的轴线，并且相对所述曲柄主轴颈轴线偏置；该锥孔的内径面上，从其小径端面或大径端面开始，设置和与其相配的单拐上的第一定位半孔相对应的第二定位半孔，该第二定位半孔能够在单拐和该零件组合后，构成完整的定位销孔；该零件称为曲柄。 

优选的，所述曲柄朝向曲柄销的内端面设置有第二曲柄臂。 

优选的，所述第二曲柄臂轴线相对所述曲柄主轴颈的轴线偏心设置，并且位于远离所述锥孔的轴线的一侧。 

优选的，所述锥孔的锥度处于自锁的锥度范围内。 

优选的，所述曲柄上设置有曲柄螺栓安装空间，组装时，在曲柄和曲柄销相互插接配合后，使用曲柄螺栓将两者锁紧。 

优选的，所述曲柄的外端面上，设置有安装飞轮或其它动力输出连接部件的结构。 

优选的，所述曲柄上开设有若干去重孔。 

优选的，所述曲柄的内端面上，以与曲柄销接触位置为中心设置有减磨凸台。 

本发明提供一种内燃机或压缩机曲轴，该曲轴包括相互配合的单拐和曲柄；所述单拐为前述任一项技术方案提供的单拐；所述曲柄为前述任一项技术方案所述的曲柄；该曲轴组装时，所述曲柄以其锥孔与所述单拐的曲柄销前端的锥端配合插接，并将定位销插入对应的第一定位半孔和第二定位半孔组合成的销孔中，以确保所述曲柄主轴颈和单拐主轴颈两者的轴线重合，并与曲柄销的中心线平行。 

本发明还提供一种用于内燃机或压缩机曲轴的零件，包括第一曲柄销、 双拐主轴颈、第二曲柄销；其中，第一曲柄销和第二曲柄销分别从所述双拐主轴颈的左、右端面垂直伸出，上述第一曲柄销和第二曲柄销的前端均为锥端；所述第一曲柄销和第二曲柄销的锥端的圆周上，各设置有一个或两个第一定位半孔，该第一定位半孔能够与曲柄或曲柄单拐上对应的第二定位半孔相配合形成完整的定位销孔；两曲柄销的轴线到主轴颈轴线的垂直距离相同，该零件称为双拐。 

优选的，所述第一曲柄销和第二曲柄销的直径均小于所述双拐主轴颈，并且两者的轴心与所述双拐主轴颈轴心的连线呈0-180°角。 

本发明提供一种用于内燃机或压缩机曲轴的零件，包括曲柄单拐主轴颈和曲柄销两部分，所述曲柄销垂直于所述曲柄单拐主轴颈伸出，其轴线偏置于曲柄单拐曲轴主轴颈轴线的一端，其前端呈锥形，并在该锥端的圆周上开有一个或两个第一定位半孔，该第一定位半孔能够和设置在与其相配的曲柄或曲柄单拐上的第二定位半孔组合形成完整的定位销孔；在曲柄单拐主轴颈背对曲柄销的端面上设置有锥孔，该锥孔的内径面上有一个或两个第二定位半孔，该锥孔的轴线到曲柄单拐主轴颈轴线的距离和曲柄销轴线到曲柄单拐主轴颈轴线的距离相同，所述第二定位半孔和与其相配的单拐或双拐曲轴的曲柄销上对应的第一定位半孔组合形成完整的定位销孔；该零件称为曲柄单拐。 

本发明提供一种内燃机或压缩机曲轴，至少包括一个前述技术方案的双拐以及与其相配合的曲柄。 

本发明提供另一种内燃机或压缩机曲轴，该曲轴至少包括一个前述的双拐，以及一个前述的曲柄单拐，以及与上述曲柄单拐或者双拐的曲柄销配合的曲柄。 

本发明提供一种内燃机，该内燃机使用前述中任一项技术方案的曲轴。 

本发明提供一种压缩机，该内燃机使用前述任一项所述的曲轴。 

与现有技术相比，本发明提供的单拐或者双拐均具有一端开放的曲柄销，使圆滑块可以直接安置在曲柄销上，在通过与曲柄或者曲柄单拐等零件的组合，形成一个完整的曲轴。上述组合形成的曲轴加工简单，并且各零件相互之间的角度关系可以通过工艺上配钻的第一定位半孔和第二定位半孔组合形成的定位销孔方便的确定，拆装重组后，各零件的相位关系不变。圆滑块可以在组装曲轴之前方便地插入曲柄销。因此，这种组合形成的曲轴使内燃机或者压缩机的装配非常简易。 

附图说明

图1-1是本发明第一实施例提供的组合曲轴的单拐的主视图； 

图1-2是本发明第一实施例提供的组合曲轴的单拐的右视图； 

图1-3是本发明第一实施例提供的该组合曲轴的曲柄的主视图； 

图1-4是本发明第一实施例提供的该组合曲轴的曲柄的左视图； 

图1-5是本发明第一实施例提供的该组合曲轴组合后的主视图； 

图2-1是本发明第二实施例提供的组合曲轴的单拐的主视图； 

图2-2是本发明第二实施例提供的组合曲轴的曲柄的主视图； 

图2-3是本发明第二实施例提供的组合曲轴组合后的主视图； 

图3-1是本发明第三实施例提供的组合曲轴的单拐的主视图； 

图3-2是本发明第三实施例提供的组合曲轴的单拐的右视图； 

图3-3是本发明第三实施例提供的组合曲轴的曲柄的主视图； 

图3-4是本发明第三实施例提供的组合曲轴的曲柄的左视图； 

图3-5是本发明第三实施例提供的组合曲轴组合后的主视图； 

图4-1是本发明第四实施例提供的组合曲轴的双拐的正视图； 

图4-2是本发明第四实施例提供的组合曲轴的双拐的左视图； 

图4-3是本发明第四实施例提供的组合曲轴的曲柄单拐的正视图； 

图4-4是本发明第四实施例提供的组合曲轴的曲柄单拐的右视图； 

图4-5是本发明第四实施例提供的组合曲轴的曲柄的正视图； 

图4-6是本发明第四实施例提供的组合曲轴的曲柄的左视图； 

图4-7是本发明第四实施例提供的组合曲轴组合完成后的示意图。 

具体实施方式

本发明第一实施例提供一种小型二冲程单缸发动机的组合曲轴。该组合曲轴包括一个单拐和一个与该单拐组合的曲柄，两者装配后形成完整的曲轴。图1示出该组合曲轴。其中，图1-1为该组合曲轴的单拐的主视图；图1-2示出图1-1的单拐的右视图；图1-3为该组合曲轴的曲柄的主视图；图1-4为该组合曲轴的曲柄的左视图；图1-5为该组合曲轴组合后的主视图。

请参看图1-1。该组合曲轴的单拐包括轴线相互平行并且依次连接的单拐主轴颈5、第一曲柄臂22、曲柄销21三部分，三部分均为圆柱形，其直径各不相同。 

所述单拐主轴颈5位于该单拐的一端，该单拐主轴颈5与曲柄的主轴颈13共同支撑该组合曲轴，为组合曲轴提供旋转轴心；图1-2示出，该单拐主轴颈5的外端面开有若干螺纹孔12，用于安装飞轮或其它动力输出的连接部件(图未示)。单拐主轴颈5的外端面是指其远离曲柄销21，工作时朝向曲轴外侧的端面。 

第一曲柄臂22与所述单拐主轴颈5同轴，其直径较单拐主轴颈5稍大，并且在凸出部位朝向单拐主轴颈5的外端面方向开有环槽，该环槽的外槽口内扣，该环槽称为甩油盘4。 

所述曲柄销21为直径较单拐主轴颈5小的圆柱，从所述第一曲柄臂22的外端面垂直伸出，其轴线相对单拐主轴颈5与第一曲柄臂22的共同轴线偏置于一侧，在曲柄销21外周上设有包含3个齿的齿段7，在和齿段7成180度角的位置，设有一处凸起部分20。该曲柄销21的前端为锥端9，在该锥端9的前端面的中心，沿轴向开有带细牙螺纹的中心孔11，从该锥端9的前端面开始，沿锥端9的外周面开设有两个沿锥度方向延伸的第一定位半孔10-1。该第一定位半孔10-1也可以从锥端9的大径端开始，沿其圆周表面锥向延伸。该第一定位半孔10-1和设置在曲柄上的第二定位半孔组合后形成完整的定位销孔。所述曲柄销21的销体内部开有油道6，油道6一端开口于所述甩油盘4的槽底，另一端开口于曲柄销21表面的油孔8。 

请参看图1-3所示的曲柄。该曲柄包括轴向直线连接的曲柄主轴颈13和第二曲柄臂18两部分。在轴线位置偏置于所述曲柄主轴颈13轴线的一侧，开有与所述曲柄销21的锥端9的锥度相配合的锥孔15。在所述曲柄主轴颈13的背离所述曲柄销21的外端面，设有曲柄螺栓安装空间14，该空间上在锥孔15小端设有平面(图未示)，曲柄螺栓17拧入中心孔11后压在此平面上提供压紧力。该空间上还设有内孔圆形止口(图未示)，用于安装磁电机轴时定位。该端面上还开设有固定磁电机轴的螺纹孔3。沿所述锥孔的锥度方向，在其内径面上，从锥孔15的小径端面开始(假定与其相配合的第一定位 半孔10-1是从锥端9的小径端开始)，设有两个轴向的第二定位半孔10-2，该第二定位半孔10-2和曲柄销锥端9上的第一定位半孔10-1组合为完整的圆孔，称为定位销孔。另外，在满足强度和刚度需求的情况下，在该曲柄上还可以开设若干去重孔2。 

上述曲柄和单拐可以组合形成组合曲轴。首先需要将圆滑块套在所述曲柄销21上，并用曲轴垫片调整轴向间隙，然后将所述曲柄以锥孔15配合所述曲柄销21的锥端9插入，并旋转调整到相互对称的所述第一定位半孔10-1和第二定位半孔10-2相互吻合，形成完整的圆形定位销孔。该圆形定位销孔在锥端9的小径端一侧具有开口，以两个定位销柱从该开口插入该定位销孔，实现曲柄和单拐相互之间角度关系的定位。如果曲柄销锥端9上的第一定位半孔10-1从大径端开始，则所述第二定位半孔10-2就从所述锥孔15的大径端面开始，则组合后定位销孔的开口在大径端面，同样可以从该开口插入定位销柱。最后，使用曲柄螺栓17拧入所述中心孔11，按规定的预紧力将曲轴和曲柄压紧，这样就形成了整个曲轴圆滑块组件。 

以下介绍该组合曲柄的一些技术特点。 

该组合曲柄需要保证在组合完毕后，曲柄主轴颈13和单拐主轴颈5的轴线重合，曲柄销的轴线和主轴颈的轴线平行，这样才能使该组合曲轴正常运转。所述两个第一定位半孔10-1和第二定位半孔10-2的组合，可在定位销柱插入后，对曲柄和单拐实现精确定位，确保上述几何关系。另外，上述定位销柱连接两个定位半孔的结构还可以起到传递部分作用力的作用。本实施例中，上述第一定位半孔10-1和第二定位半孔10-2设置为两对，这是比较合理的数量，实际上，仅仅设置一对相互配合的第一定位半孔10-1和第二定位半孔10-2也可以起到基本的定位作用，但是由于受到定位销孔和定位销柱之间配合公差的制约，其定位精度与本实施例采用的两对相互配合的第一定位半孔10-1和第二定位半孔10-2的形式差，其传递作用力的效果也稍差。 

此处重点说明定位半孔的结构，以所述第一定位半孔10-1为例。所述第一定位半孔10-1在单拐的曲柄销21外圆锥表面为一个沿锥度方向延展的凹坑，并且其在垂直于曲柄销21轴线上的横截面为圆形的一部分，该圆形可以是半圆也可以是大半圆或者小半圆，只要和对应的位于曲柄锥孔15内径面上 的第二定位半孔10-2配合形成在该横截面上的完整的圆柱孔即可。上述定位半孔采用将单拐曲柄销锥端9和曲柄锥孔15配合好后，在两者交接的位置配钻获得，当然，也不排除分别采用铣削加工获得。一般情况下，所述第一定位半孔10-1和第二定位半孔10-2仅仅沿着圆锥面延伸一段距离而不会达到圆锥的另一个端面，所以该定位销孔为一个盲孔。 

在该组合曲轴中，其曲柄销21的锥面9和锥孔15的锥度较小，处于自锁范围内，在所述曲柄螺栓17有所松动的情况下，该曲柄销21和曲柄也不会在运动过程中松脱。 

所述甩油盘4是该组合曲轴的一个特殊设计，在发动机缸体中，存在油雾，甩油盘高速旋转时，在离心力的作用下，油会聚焦在甩油盘的槽中，从油道6、油孔8流向圆滑块轴承与曲柄销21接触的部位，为其提供润滑油。 

所述齿段7是针对单缸发动机用组合曲轴的特殊设计，其目的是克服活点问题。该齿段7与设置在活塞上的内齿段以2:1的齿数比相配合，活塞运动时，会通过两个齿段的周期性配合，拨动所述组合曲轴，使其通过活点。对应于齿段7，设置了所述凸起部分20，该凸起部分20与所述齿段7配合，使安装完成后，曲轴垫片可以平稳的靠紧在其朝向曲柄一侧的端面上，改善曲轴垫片在运动中的受力状态。 

本发明第二实施例提供一种用于3缸空气压缩机的组合曲轴。该组合曲轴包括一个单拐和一个与该单拐组合的曲柄，两者装配后形成完整的曲轴。图2示出该组合曲轴。其中，图2-1为该组合曲轴的单拐的主视图；图2-2示出该组合曲轴的曲柄的主视图；图2-3为该组合曲轴组合后的主视图。 

请参看图2-1。该组合曲轴的单拐包括轴线相互平行并且依次连接的单拐主轴颈28、第一曲柄臂29、曲柄销31三部分，该单拐的结构与上述第一实施例基本相同，以下仅说明其不同之处。 

如图2-1所示，在该单拐的第一曲柄臂29与曲柄销31根部接触的部位设置有圆台凸起，称为减磨凸台30，该减磨凸台30环绕曲柄销31根部设置。减磨凸台30精加工和热处理后用于和曲轴垫片配合减磨，这样就不必加工和处理整个曲柄臂平面，可降低制造成本.该图还示出，在曲柄销31上没有设置齿段，这是由于该曲轴用于多缸机，不存在活点问题。该单拐上也没有设 置甩油盘。 

在该单拐的中心孔35底部，开有轴向的主油道36，若干通向主轴颈28以及曲柄销31外缘面的油孔32与该主油道36连通，通过上述油路可以向各个轴承提供润滑油。 

该组合曲轴的曲柄上朝向所述单拐的部分同样具有减磨凸台27。 

该组合曲轴组合方式和第一实施例相同，由于是用于3缸空气压缩机的组合曲轴，因此，在其曲柄销上需要安装两个圆滑块。 

本发明第三实施例提供一种2.0升排量的汽油发动机用组合曲轴。该发动机需要使用3个圆滑块。该组合曲轴同样包括一个单拐和一个与该单拐组合的曲柄，两者装配后形成完整的曲轴。图3示出该组合曲轴。其中，图3-1为该组合曲轴的单拐的主视图；图3-2示出图3-1的单拐的右视图；图3-3为该组合曲轴的曲柄的主视图；图3-4为该组合曲轴的曲柄的左视图；图3-5为该组合曲轴组合后的主视图。该实施例和第一实施例基本相同，以下仅仅说明其和第一实施例的不同之处。 

在上述第一实施例和第二实施例中，单拐主轴颈和第一曲柄臂的轴线重合，曲柄销轴线则与曲柄主轴颈和单拐主轴颈决定的曲轴旋转轴线不在同一个轴线上。这种布置方式下，组合曲轴旋转时，曲柄销会产生离心力，造成支撑主轴颈的轴承的受力周期性变化，影响使用寿命。针对这个问题，本实施例中，将曲柄臂设置为相对曲轴旋转轴线的偏心结构。如图3-1，该组合曲轴的单拐同样包括单拐主轴颈39、第一曲柄臂42、曲柄销46。其中，第一曲柄臂42的轴线M-M与单拐主轴颈39的轴线L-L-也就是曲轴旋转轴线-不重合，而是位于远离曲柄销轴线N-N的一侧。在理想的情况下，上述三个轴线共面，并且相互平行，曲柄销46轴线和第一曲柄臂42轴线分别位于单拐主轴颈39轴线的两侧。从图3-2中也可以看出第一曲柄臂42和单拐主轴颈39之间的偏心关系。 

同样的，该组合曲轴的曲柄主轴颈轴线和第二曲柄臂轴线之间也具有上述位置关系。 

采用上述偏心结构的优点在于，该组合曲轴旋转时，围绕由曲柄主轴颈主轴和单拐主轴颈主轴共同形成的曲轴旋转轴线旋转，而第一曲柄臂、第二 曲柄臂则和曲柄销的旋转重心位于曲轴旋转轴线的两侧，第一曲柄臂、第二曲柄臂产生的离心力和曲柄销产生的离心力相互抵消，可以降低曲柄主轴颈、单拐主轴颈支撑轴承受力的周期性变化幅度，对于延长发动机使用寿命具有一定的意义。 

在该第三实施例中，还示出其单拐主轴颈39上开有环槽，该环槽为油槽40，同时开有连通该油槽40和主油道44的油孔41，通过上述结构，可以从该油槽40向主油道44提供润滑油。另外，在曲柄销46前端的锥形48上，开有连通锥形48表面和主油道44的斜油孔47；在曲柄上开有连通曲柄主轴颈52表面和锥孔59内径面的油孔60。图3-5示出，装配后，上述斜油孔47和油孔60配合，向曲柄主轴颈52的轴承供油。 

上述三个实施例中，均使用单拐和曲柄组合构成组合曲轴，但是，当发动机或者压缩机的功率较大时，使用两个主轴颈支撑曲轴就无法使发动机正常运转，此时需要多个主轴颈的组合曲轴。在这种情况下，需要使用由单拐、双拐和曲柄组成的组合曲轴。本发明第四实施例提供该种该组合曲轴的实施例。 

图4示出一种功率为600KW的二冲程柴油机的组合曲轴。该组合曲轴为4拐曲轴，由一个双拐、两个曲柄单拐和两个曲柄组合形成。其中，图4-1为该组合曲轴的双拐的正视图，图4-2是该组合曲轴的双拐的左视图。图4-3是该组合曲轴的曲柄单拐的正视图；图4-4是该组合曲轴的曲柄单拐的右视图；图4-5是该组合曲轴的曲柄的正视图；图4-5是该组合曲轴的曲柄的左视图；图4-6是该组合曲轴组合完成后的示意图。 

请参看图4-1，该图为该组合曲轴的双拐101的正视图。该双拐101包括第一曲柄销64、双拐主轴颈70、第二曲柄销72，未设置专门的曲柄臂，而由所述双拐主轴颈70完成曲柄臂的功能，这种不设置曲柄臂的结构形式实际上也可以用于上述第一实施例到第三实施例的情况。其中，第一曲柄销64和第二曲柄销72分别从主轴颈70的左、右端面垂直伸出，其直径均小于双拐主轴颈70；并且，如图4-2所示，两者的轴心分别在主轴颈70的两个呈90度关系的直径上，并且各自的轴心距离主轴颈70的轴心相等，其外缘落在所述双拐主轴颈70的圆周内。实际上，根据需要，所述第一曲柄销64和 第二曲柄销72与主轴颈70的几何关系可以与该实施例不同，例如，所述两者的轴心和主轴颈70轴线的连线可以在0-180度的范围内变化。在上述第一曲柄销64的前端设置有锥端61，在上述第二曲柄销72的前端设置锥端76。第一曲柄销64根部与双拐主轴颈70端面相结合的位置设置第一减磨凸台67，第二曲柄销72根部与双拐主轴颈70端面相结合的位置设置第二减磨凸台71；上述减磨凸台的设置方式和所起的作用与上述第二实施例和第三实施例中的减磨凸台相同。在所述主轴颈70的轴向中间位置的外周面上开设有环槽，即油槽69，该油槽69和第一曲柄销64的第一主油道66和第二曲柄销72的第二主油道74相连通，为双拐主轴颈轴承提供润滑油。所述第一主油道66和第二主油道74分别沿第一曲柄销64和第二曲柄销72的轴线开设，并分别与通向发动机各个圆滑块安装位置的第一曲柄销油孔65、第二曲柄销油孔73相连通。另外，如上述第一到第三实施例，在两个曲柄销锥端的外周面上分别设置两个第一定位半孔62、75，该销孔和设置在曲柄或曲柄单拐的上的第二定位销孔组合形成完整的定位销孔；以及设置配合曲柄螺栓的中心孔63，77。 

图4-3示出该组合曲轴的曲柄单拐示意图。该曲柄单拐与上述第一到第三实施例中的单拐的不同之处在于，该曲柄单拐的曲柄单拐主轴颈86的端面在组合时需要和双拐的曲柄销锥端相配合，即该曲柄单拐主轴颈86同时起到曲柄的作用。为此，在曲柄单拐主轴颈86的端面上设有锥孔88，在锥孔88的内径面上，开设有第二定位半孔89，还设置有其他相应的结构，如螺栓安装空间87等。所述第二定位半孔89和双拐的曲柄销上的第一定位半孔62或75相对应，能够组合成完整的定位销孔；所述锥孔88和双拐的曲柄销前端的锥端相对应。上述设置使该曲柄单拐可以和上述双拐的曲柄销相配。图4-4为曲柄单拐的右视图，可以从该图看出锥孔88和曲柄销82的位置关系，两者分别位于曲柄单拐主轴颈86的轴线两侧，并呈180度，两者的轴线到主轴颈轴线的距离相同。该曲柄单拐其它结构和上述第一至第三实施例的单拐相同，但是同样没有设置曲柄臂，在此不再详述。 

图4-5示出该组合曲轴的曲柄的结构，该曲柄在组合时与所述曲柄单拐的曲柄销相配，该曲柄没有设置专门的曲柄臂，其他部分和本发明第一实施 例提供的曲柄相同，包括设置和曲柄单拐的曲柄销锥形相配合的锥孔94，与曲柄单拐的曲柄销上相应的第一定位半孔相配合的两个第二定位半孔95，并设置有曲柄螺栓安装空间90。图4-6还示出，在该曲柄的外端面上，设置有若干螺纹孔96，用于连接动力输出轴。 

请参看图4-7，该图示出该组合曲轴各部分组合之后的情况。所述双拐101连接位于该组合曲轴的中间位置，其第一曲柄销100和第一曲柄单拐98的曲柄单拐主轴颈相配合，其第二曲柄销102和第二曲柄单拐103的曲柄单拐主轴颈相配合。所述第一曲柄单拐98的曲柄销和第一曲柄97配合，所述第二曲柄单拐103的曲柄销和第二曲柄104相配合。 

上述配合关系中，双拐101的两个曲柄销的相互之间的角度关系由其自身的设计决定；其两个曲柄销和曲柄单拐主轴颈之间的相互对应的第一定位半孔、第二定位半孔组合成的完整定位销孔中插入定位销柱，即可决定曲柄销和曲柄单拐之间的角度关系；同样的，所述第一曲柄单拐98的曲柄销和第一曲柄97之间，通过在对应设置的第一定位半孔、第二定位半孔组合成的完整定位销孔中插入定位销获得定位，所述第二曲柄单拐103的曲柄销和第二曲柄104之间同样通过上述方式定位，在上述各个零件组合后，还需要使用曲柄螺栓将各部分锁紧。最终形成的组合曲柄的各个主轴颈的轴线位于同一条直线上，其各个曲柄销则相互在空间上呈现一定的角度，即出现了多个拐，该组合曲轴最终为四拐曲轴。各个曲柄销上均安置有圆滑块。 

上述第四实施例提供了通过双拐、曲柄单拐和曲柄灵活组合形成组合曲轴的实例，其关键在于，在曲柄单拐的主轴颈上设置与双拐的曲柄销锥面配合的锥孔以及相应的定位销孔，使其同时起到曲柄的作用。实际上上述双拐、曲柄单拐、单拐、曲柄的组合方式非常灵活，可以根据上述实施例提供的启示，采用上述零件进行各种组合，获得各种形式的组合曲轴。 

在上述任何一个实施例中，均通过连接相互配合的定位半孔的定位销柱，确保相互配合的曲柄销和曲柄或者双拐的曲柄销和曲柄单拐的主轴颈之间的角度配合关系，使各个零件在组合过程中能够方便的形成符合设计要求的曲轴。上述相互对应的定位半孔在工艺上配钻获得。上述实施例中，各个曲柄以及曲柄销上均设置两对定位半孔使其配合形成两个定位销孔，这一定位销 孔数目是最佳的设计方案。实际上，可以根据需要设置两对以上定位半孔并使其形成两个以上个定位销孔，也可以起到良好的定位作用。即使仅使用一对定位半孔形成一个定位销孔，也可以起到定位作用，但精度稍差，只适用要求不高的场合。 

另外，上述定位半孔采用平行曲柄销锥端或者曲柄锥孔的锥度方向设置也是其优选方案，这种设置方式更便于加工，但是，也可以平行曲柄、曲柄销的轴线设置，或者其他方向设置，只要相互配对的第一定位半孔和第二定位半孔能够形成完整的定位销孔，并方便的插入定位销柱，以便对曲柄、曲柄销等实现相互位置关系的定位即可。两个相互配对的定位半孔不一定非要两者各占定位销孔的一半。 

将上述各种形式的组合曲轴使用在内燃机或者压缩机上，即可获得使用上述组合曲轴的内燃机和压缩机。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，包括单拐主轴颈和曲柄销两部分，曲柄销垂直于所述单拐主轴颈伸出，其轴线相对所述曲轴主轴颈轴线偏置，其前端呈锥形，并在该锥端的圆锥面上，从其小径端或者大径端开始，开有一个或两个第一定位半孔，该第一定位半孔能够和曲柄上对应的第二定位半孔相配，构成完整的定位销孔；该零件称为单拐。

2.根据权利要求1所述的内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述第一定位半孔具体是沿锥度方向开设。

3.根据权利要求1所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述单拐主轴颈外端面上，设置有安装飞轮或其它动力输出连接部件的结构。

4.根据权利要求1所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述单拐主轴颈和曲柄销之间设置有连接两者的第一曲柄臂。

5.根据权利要求4所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述第一曲柄臂与所述单拐主轴颈同轴，其直径较单拐主轴颈稍大，并且在凸出部位朝向单拐主轴颈的外端面方向开有环槽，该环槽的外槽口内扣，该环槽称为甩油盘；该环槽底部开设有油道，该油道从曲柄销内部通向曲柄销表面的油孔。

6.根据权利要求4所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述第一曲柄臂和所述单拐主轴颈的轴线重合。

7.根据权利要求4所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述第一曲柄臂轴线相对所述单拐主轴颈的轴线偏心设置，并且位于远离曲柄销轴线的一侧。

8.根据权利要求1所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述曲轴用于单缸发动机时，在曲柄销上设置有包含至少两个齿的齿段，该齿段与活塞上对应的内齿段相配合，曲柄销上与所述齿段对称呈180度的位置上设置有凸起部位。

9.根据权利要求1所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，环绕所述曲柄销根部设置有减磨凸台。

10.根据权利要求1所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述曲柄销锥端的前端面中心开设有与曲柄螺栓相配合的螺纹孔。

11.根据权利要求1所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述曲柄销锥端锥度处于自锁的锥度范围内。

12.一种用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，包括有曲柄主轴颈，该曲柄主轴颈上开有与曲柄销锥端相配合的锥孔，该锥孔的轴线平行于所述曲柄主轴颈的轴线，并且相对所述曲柄主轴颈轴线偏置；该锥孔的内径面上，从其小径端面或大径端面开始，设置和与其相配的单拐上的第一定位半孔相对应的第二定位半孔，该第二定位半孔能够在单拐和该零件组合后，构成完整的定位销孔；该零件称为曲柄。

13.根据权利要求12所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述曲柄朝向曲柄销的内端面设置有第二曲柄臂。

14.根据权利要求12所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述曲柄上设置有曲柄螺栓安装空间，组装时，在曲柄和曲柄销相互插接配合后，使用曲柄螺栓将两者锁紧。

15.根据权利要求12所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述曲柄的外端面上，设置有安装飞轮或其它动力输出连接部件的结构。

16.根据权利要求12所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述曲柄上开设有若干去重孔。

17.根据权利要求12所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述曲柄的内端面上，以与曲柄销接触位置为中心设置有减磨凸台。

18.一种内燃机或压缩机曲轴，其特征在于，该曲轴包括相互配合的单拐和曲柄；所述单拐为权利要求1至权利要求11任一项所述的单拐；所述曲柄为权利要求12至权利要求17任一项所述的曲柄；该曲轴组装时，所述曲柄以其锥孔与所述单拐的曲柄销前端的锥端配合插接，并将定位销插入对应的第一定位半孔和第二定位半孔组合成的销孔中，以确保所述曲柄主轴颈和单拐主轴颈两者的轴线重合，并与曲柄销的中心线平行。

19.一种用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，包括第一曲柄销、双拐主轴颈、第二曲柄销；其中，第一曲柄销和第二曲柄销分别从所述双拐主轴颈的左、右端面垂直伸出，上述第一曲柄销和第二曲柄销的前端均为锥端；所述第一曲柄销和第二曲柄销的锥端的圆周上，各设置有一个或两个第一定位半孔，该第一定位半孔能够与曲柄或曲柄单拐上对应的第二定位半孔相配合形成完整的定位销孔；两曲柄销的轴线到主轴颈轴线的垂直距离相同，该零件称为双拐。

20.根据权利要求19所述的用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，所述第一曲柄销和第二曲柄销的直径均小于所述双拐主轴颈，并且两者的轴心与所述双拐主轴颈轴心的连线呈0-180°角。

21.一种用于内燃机或压缩机曲轴的零件，其特征在于，包括曲柄单拐主轴颈和曲柄销两部分，所述曲柄销垂直于所述曲柄单拐主轴颈伸出，其轴线偏置于曲柄单拐曲轴主轴颈轴线的一端，其前端呈锥形，并在该锥端的圆周上开有一个或两个第一定位半孔，该第一定位半孔能够和设置在与其相配的曲柄或曲柄单拐上对应的第二定位半孔组合形成完整的定位销孔；在曲柄单拐主轴颈背对曲柄销的端面上设置有锥孔，该锥孔的内径面上具有一个或两个第二定位半孔，该锥孔的轴线到曲柄单拐主轴颈轴线的距离和曲柄销轴线到曲柄单拐主轴颈轴线的距离相同，所述第二定位半孔和与其相配的单拐或双拐曲轴的曲柄销上对应的第一定位半孔组合形成完整的定位销孔；该零件称为曲柄单拐。

22.一种内燃机或压缩机曲轴，其特征在于，至少包括一个如权利要求19或20所述的双拐以及与其相配合的曲柄。

23.一种内燃机或压缩机曲轴，其特征在于，至少包括一个如权利要求19或20所述的双拐，以及一个如权利要求23所述的曲柄单拐，以及与上述曲柄单拐或者双拐的曲柄销配合的曲柄。

24.一种内燃机，其特征在于，使用权利要求18、权利要求22或权利要求23中任一项所述的曲轴。

25.一种压缩机，其特征在于，使用权利要求18、权利要求22或权利要求23中任一项所述的曲轴。

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