CN104776111A - 一种用于高强化柴油机的连杆小头 - Google Patents

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CN104776111A
CN104776111A CN201510140050.4A CN201510140050A CN104776111A CN 104776111 A CN104776111 A CN 104776111A CN 201510140050 A CN201510140050 A CN 201510140050A CN 104776111 A CN104776111 A CN 104776111A
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small end
rod small
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piston pin
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CN201510140050.4A
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吴波
王增全
魏志明
王红丽
赵志芳
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China North Engine Research Institute Tianjin
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China North Engine Research Institute Tianjin
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Abstract

本发明提供一种用于高强化柴油机的连杆小头，包括连杆小头、连杆小头衬套和应力缓解槽；所述连杆小头上设有连杆小头活塞销孔，所述连杆小头衬套压装在所述连杆小头活塞销孔的内壁上，且在该连杆小头活塞销孔远离该连杆小头顶端的一侧内壁上的上下两端各设有一应力缓解槽；采用上述技术方案，能够充分降低高爆发压力作用下连杆小头孔底部边缘的应力集中，同时使连杆小头衬套与活塞销的最大接触压力由衬套边缘移向衬套内部，提高连杆小头衬套-活塞销摩擦副之间润滑油膜的成膜能力，改善润滑状态，增加高强化条件下柴油机连杆小头的疲劳强度和润滑耐久性。

Description

一种用于高强化柴油机的连杆小头
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种用于高强化柴油机的带衬套的连杆小头结构。
背景技术
随着内燃机技术发展对柴油机高功率密度的不断追求，以及对节能减排日益苛刻的要求，当前柴油机强化程度与结构紧凑性越来越高。柴油机连杆在承受的机械负荷大幅提高的同时又面临着结构减重的轻量化设计要求。当前，高强化柴油机均采用在连杆小头活塞销孔中镶嵌衬套的结构设计方案，在高爆压和衬套装配过盈力的联合作用下，连杆小头成为高强化柴油机机械疲劳破坏的危险部位。同时，由于连杆小头衬套-活塞销摩擦副之间属于摆动润滑，比压大，并且在连杆小头衬套两端还存在泄压现象，润滑油供给难度大，因此在高强化柴油机中经常发生连杆小头衬套-活塞销摩擦副的润滑失效故障，严重影响柴油机整机的耐久性与可靠性。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种能够缓解高强化条件下柴油机连杆小头机械应力集中显著的问题和改善小头衬套-活塞销摩擦副之间润滑状态的用于高强化柴油机的连杆小头。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于高强化柴油机的连杆小头，包括连杆小头、连杆小头衬套和应力缓解槽；
所述连杆小头上设有连杆小头活塞销孔，所述连杆小头衬套压装在所述连杆小头活塞销孔的内壁上，且在该连杆小头活塞销孔远离该连杆小头顶端的一侧内壁上的上下两端各设有一应力缓解槽。
进一步，所述应力缓解槽为所述连杆小头活塞销孔远离该连杆小头顶端的一侧内壁的上下两端各设有的倒斜面与所述连杆小头衬套分别构成的两个横截面为楔形的月牙状凹槽。
进一步，所述应力缓解槽对应的圆心角不大于120度。
进一步，所述应力缓解槽的倒斜面与连杆纵向对称面的夹角为45度。
进一步，所述应力缓解槽的倒斜面宽度由中间向两边逐渐变窄，且该倒斜面的最大宽度在1mm和2mm之间，在倒斜面的两端宽度为0mm。
本发明具有的优点和积极效果是：采用上述技术方案，能够充分降低高爆发压力作用下连杆小头孔底部边缘的应力集中，同时使连杆小头衬套与活塞销的最大接触压力由衬套边缘移向衬套内部，提高连杆小头衬套-活塞销摩擦副之间润滑油膜的成膜能力，改善润滑状态，增加高强化条件下柴油机连杆小头的疲劳强度和润滑耐久性。
附图说明
图1是用于高强化柴油机的连杆小头结构示意图；
图2是图1中沿A-A的剖面结构示意图。
图中：1、连杆小头2、连杆小头衬套3、应力缓解槽
具体实施方式
以下根据附图及具体实施例对本发明作出详细说明。
如图1和2所示，本发明包括连杆小头1、连杆小头衬套2和应力缓解槽3。
连杆小头1上设有连杆小头活塞销孔，连杆小头衬套2压装在连杆小头活塞销孔的内壁上，且在该连杆小头活塞销孔远离该连杆小头1顶端的一侧内壁上的上下两端各设有一应力缓解槽3。
应力缓解槽3为连杆小头活塞销孔远离该连杆小头1顶端的一侧内壁的上下两端各设有的倒斜面与所述连杆小头衬套2分别构成的两个横截面为楔形的月牙状凹槽。
应力缓解槽3对应的圆心角如图1中a，不大于120度。
应力缓解槽3的倒斜面与连杆纵向对称面的夹角如图中β，为45度。
应力缓解槽3的倒斜面宽度由中间向两边逐渐变窄，且该倒斜面的最大宽度在1mm和2mm之间，在倒斜面的两端宽度为0mm。
本发明在使用过程中，充分降低了高爆发压力作用下连杆小头活塞销孔底部边缘的应力集中，同时使连杆小头衬套2与活塞销的最大接触压力由连杆小头衬套2边缘移向连杆小头衬套2内部，提高了连杆小头衬套-活塞销摩擦副之间润滑油膜的成膜能力，改善了润滑状态，增加了高强化条件下柴油机连杆小头1的疲劳强度和润滑耐久性。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种用于高强化柴油机的连杆小头，其特征在于：包括连杆小头(1)、连杆小头衬套(2)和应力缓解槽(3)；
所述连杆小头(1)上设有连杆小头活塞销孔，所述连杆小头衬套(2)压装在所述连杆小头活塞销孔的内壁上，且在该连杆小头活塞销孔远离该连杆小头(1)顶端的一侧内壁上的上下两端各设有一应力缓解槽(3)。
2.根据权利要求1所述的用于高强化柴油机的连杆小头，其特征在于：所述应力缓解槽(3)为所述连杆小头活塞销孔远离该连杆小头(1)顶端的一侧内壁的上下两端各设有的倒斜面与所述连杆小头衬套(2)分别构成的两个横截面为楔形的月牙状凹槽。
3.根据权利要求1所述的用于高强化柴油机的连杆小头，其特征在于：所述应力缓解槽(3)对应的圆心角不大于120度。
4.根据权利要求2所述的用于高强化柴油机的连杆小头，其特征在于：所述应力缓解槽(3)的倒斜面与连杆纵向对称面的夹角为45度。
5.根据权利要求2所述的用于高强化柴油机的连杆小头，其特征在于：所述应力缓解槽(3)的倒斜面宽度由中间向两边逐渐变窄，且该倒斜面的最大宽度在1mm和2mm之间，在倒斜面的两端宽度为0mm。
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