CN101846166A - 高效曲柄连杆机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效曲柄连杆机构，包括曲柄(1)、连杆轴颈(2)和连杆(3)，其特征在于：在所述曲柄(1)上设环绕所述连杆轴颈(2)的环形槽(4)，所述连杆(3)设为由连杆小头(301)、连杆体(302)和连杆轴颈配合部(303)构成的高效连杆(300)，所述连杆轴颈配合部(303)部分设置在所述环形槽(4)内。本发明降低了发动机的总体设计质量，降低了发动机的震动和噪音，并且显著的提高了发动机的机械效率。

Description

高效曲柄连杆机构
技术领域
本发明涉及发动机领域，尤其是一种高效曲柄连杆机构。
技术背景
在现有发动机的设计中，都是通过连杆盖将连杆大头与曲轴的连杆轴颈装配在一起，由于曲柄连杆机构高速旋转摆动将产生极大的离心力，因此连杆盖也必须做的足够的大，以保证其强度。但是，在如此高速的旋转和摆动下连杆盖质量的任何增加都会使得离心力同时急剧的增加，不仅将对曲轴连杆等部件的强度提出更高的要求，从而必须加大其设计质量，如此恶性循环；而且离心力的增加也必然会增加发动机的震动和噪音；更为关键的是离心力的增加会加大曲轴的主轴颈与轴瓦之间等处，尤其是曲轴的连杆轴颈与连杆轴承轴瓦之间的摩擦力，从而大量消耗发动机的机械功。如果能找到一种大幅度降低连杆盖质量甚至不设置连杆盖并且大幅度降低连杆大头质量的方法，将有效的解决上述问题，降低发动机的总体设计质量，降低发动机的震动和噪音，并且显著的提高发动机的机械效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
一种高效曲柄连杆机构，包括曲柄、连杆轴颈和连杆，在所述曲柄上设环绕所述连杆轴颈的环形槽，所述连杆设为由连杆小头、连杆体和连杆轴颈配合部构成的高效连杆，所述连杆轴颈配合部部分设置在所述环形槽内。
所述连杆轴颈配合部的内侧与所述连杆轴颈相配合，所述连杆轴颈配合部的部分外侧与所述环形槽的内侧面相配合。
所述连杆轴颈配合部设为内外两面配合开口管壁，所述内外两面配合开口管壁部分设置在所述环形槽内，所述内外两面配合开口管壁的内侧面与所述连杆轴颈相配合，所述内外两面配合开口管壁的部分外侧面与所述环形槽的内侧面相配合。
所述内外两面配合开口管壁的至少一端设为管壁配合端，所述管壁配合端设置在所述环形槽内，所述管壁配合端的内侧面与所述连杆轴颈相配合，所述管壁配合端的外侧面与所述环形槽的内侧面相配合。
所述内外两面配合开口管壁的圆心角设为小于180°。
在所述环形槽内设置至少两个所述内外两面配合开口管壁，所有所述内外两面配合开口管壁的圆心角之和小于360°，每个所述内外两面配合开口管壁与一个所述连杆的所述连杆体连接。
所述环形槽设为由第一半环体和第二半环体构成式；
所述第一半环体设为与所述曲柄整体加工而成，所述第二半环体设为与所述曲柄固连；或所述第一半环体设为与所述曲柄固连，所述第二半环体设为与所述曲柄整体加工而成。
本发明所谓的内外两面配合开口管壁，其中内外两面配合是指管壁的内侧面与连杆轴颈的外圆周面相配合，管壁的外侧面与环形槽的内侧面相配合；开口是指管壁不闭合，即管壁的圆心角设为小于360°。
本发明所谓的半环体，是指构成环形槽外侧面的结构体，其虽然称作半环体但并非一定是严格的半环，其所对圆心角由设计决定。
本发明所谓的内外两面配合开口管壁的圆心角，是指管壁与其中心所构成的夹角。。
本发明的有益效果如下：
1、降低了发动机的整体设计质量，增加了发动机单位质量的输出功率。
2、降低了发动机的曲柄连杆等高速运动部件的质量，增加了发动机的负荷响应速度。
3、降低了发动机由于曲柄连杆等高速运动部件的强大离心力引起的震动和噪音。
4、降低了曲轴、曲柄连杆等部件之间的摩擦力，从而降低了摩擦力消耗的有效机械功，提高了发动机的机械效率。
附图说明
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；
图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；
图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；
图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；
图6所示的是本发明中内外两面配合开口管壁式连杆的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的高效曲柄连杆机构，包括曲柄1、连杆轴颈2和连杆3，曲柄1与连杆轴颈2设为整体加工式，在曲柄1上设环绕连杆轴颈2的环形槽4，连杆3设为由连杆小头301、连杆体302和内外两面配合开口管壁3033相固连构成的高效连杆300，内外两面配合开口管壁3033的内侧面3031与连杆轴颈2相配合。内外两面配合开口管壁3033的两端设为管壁配合端304，管壁配合端304设置在环形槽4内，管壁配合端304的内侧面3031与连杆轴颈2相配合，管壁配合端304的外侧面3032与环形槽4的内侧面401相配合。
实施例2
如图2所示的高效曲柄连杆机构，其与实施例1的区别在于：环形槽4设为由第一半环体410和第二半环体420构成式；第一半环体410设为与曲柄1整体加工而成，第二半环体420设为与曲柄1固连。
实施例3
如图3所示的高效曲柄连杆机构，其与实施例1的区别在于：环形槽4设为由第一半环体410和第二半环体420构成式；第一半环体410设为与曲柄1固连，第二半环体420设为与曲柄1整体加工而成。
实施例4
如图4所示的高效曲柄连杆机构，其与实施例1的区别在于：环形槽4设为由第一半环体410和第二半环体420构成式；第一半环体410设为与曲柄1整体加工而成，第二半环体420设为与曲柄1固连。
实施例5
如图5所示的高效曲柄连杆机构，其与实施例1的区别在于：第一半环体410的圆心角大于第二半环体420的圆心角。

Claims (7)

1.一种高效曲柄连杆机构，包括曲柄(1)、连杆轴颈(2)和连杆(3)，其特征在于：在所述曲柄(1)上设环绕所述连杆轴颈(2)的环形槽(4)，所述连杆(3)设为由连杆小头(301)、连杆体(302)和连杆轴颈配合部(303)构成的高效连杆(300)，所述连杆轴颈配合部(303)部分设置在所述环形槽(4)内。
2.根据权利要求1所述的高效曲柄连杆机构，其特征在于：所述连杆轴颈配合部(303)的内侧与所述连杆轴颈(2)相配合，所述连杆轴颈配合部(303)的部分外侧与所述环形槽(4)的内侧面(401)相配合。
3.根据权利要求2所述的高效曲柄连杆机构，其特征在于：所述连杆轴颈配合部(303)设为内外两面配合开口管壁(3033)，所述内外两面配合开口管壁(3033)部分设置在所述环形槽(4)内，所述内外两面配合开口管壁(3033)的内侧面(3031)与所述连杆轴颈(2)相配合，所述内外两面配合开口管壁(3033)的部分外侧面(3032)与所述环形槽(4)的内侧面(401)相配合。
4.根据权利要求3所述的高效曲柄连杆机构，其特征在于：所述内外两面配合开口管壁(3033)的至少一端设为管壁配合端(304)，所述管壁配合端(304)设置在所述环形槽(4)内，所述管壁配合端(304)的内侧面(3031)与所述连杆轴颈(2)相配合，所述管壁配合端(304)的外侧面(3032)与所述环形槽(4)的内侧面(401)相配合。
5.根据权利要求3所述的高效曲柄连杆机构，其特征在于：所述内外两面配合开口管壁(3033)的圆心角设为小于180°。
6.根据权利要求5所述的高效曲柄连杆机构，其特征在于：在所述环形槽(4)内设置至少两个所述内外两面配合开口管壁(3033)，所有所述内外两面配合开口管壁(3033)的圆心角之和小于360°，每个所述内外两面配合开口管壁(3033)与一个所述连杆(3)的所述连杆体(302)连接。
7.根据权利要求1至6任意之一所述的高效曲柄连杆机构，其特征在于：所述环形槽(4)设为由第一半环体(410)和第二半环体(420)构成式；
所述第一半环体(410)设为与所述曲柄(1)整体加工而成，所述第二半环体(420)设为与所述曲柄(1)固连；或所述第一半环体(410)设为与所述曲柄(1)固连，所述第二半环体(420)设为与所述曲柄(1)整体加工而成。
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