CN104832540B - 用于发动机的轴瓦和具有该轴瓦的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发动机的轴瓦和具有所述轴瓦的发动机。所述轴瓦包括：本体，所述本体为弧形；和凸台，所述凸台设在所述本体的支撑面上，所述凸台位于所述本体的支撑面的第一端和第二端之间，所述凸台沿所述本体的周向延伸。根据本发明实施例的轴瓦具有承载面积大、受力均匀、局部应力小、承载能力高、使用寿命长等优点。

Description

用于发动机的轴瓦和具有该轴瓦的发动机

技术领域

本发明涉及一种用于发动机的轴瓦，还涉及具有所述轴瓦的所述发动机。

背景技术

现有的发动机存在使用寿命短的缺陷。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：现有的发动机受质量、结构和节能(减小摩擦损失)等限制，曲轴不能通过加粗轴颈的方法来提高曲轴的弯曲刚度。曲轴在工作时，受爆发压力和惯量力的作用，曲轴的轴颈会发生弯曲变形，特别是在发动机输出高扭矩时，轴颈的弯曲变形最大。现有的轴瓦(轴向等厚度)不能适应曲轴的弯曲变形。轴颈弯曲变形时，现有的轴瓦不能适应弯曲变形的轴颈，现有的轴瓦的承载面积较低，造成轴瓦局部应力过大，受力不均匀，轴瓦寿命降低，会导致过早失效的风险。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于发动机的轴瓦。

本发明还提出一种具有所述轴瓦的发动机。

根据本发明第一方面实施例的用于发动机的轴瓦包括：本体，所述本体为弧形；和凸台，所述凸台设在所述本体的支撑面上，所述凸台位于所述本体的支撑面的沿所述本体周向的第一端和第二端之间，所述凸台沿所述本体的周向延伸，所述凸台与所述本体沿周向的端面间隔开，所述轴瓦在轴向上的中间部分较厚且两侧部分较薄。

根据本发明实施例的轴瓦具有承载面积大、受力均匀、局部应力小、承载能力高、使用寿命长等优点。

另外，根据本发明上述实施例的用于发动机的轴瓦还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述本体包括：钢背层；和合金层，所述合金层设在所述钢背层的内周面上，其中所述凸台设在所述合金层的内周面上，所述凸台与所述合金层一体形成。

根据本发明的一个实施例，所述凸台为梯形台状，所述凸台的每个侧面的形状均为等腰梯形。

根据本发明的一个实施例，所述凸台的横截面为弓形且所述弓形的弧为非等斜率曲线，所述凸台沿所述本体的周向延伸，其中所述凸台的第一端和第二端中的每一个构成倒角或圆角。

根据本发明的一个实施例，所述本体的支撑面的第一端和第二端中的至少一个上设有油槽。

根据本发明的一个实施例，所述油槽延伸至所述本体的端面。

根据本发明的一个实施例，所述本体的第一端的厚度和所述本体的第二端的厚度小于所述本体的其余部分的厚度。

根据本发明第二方面实施例的发动机包括：轴瓦，所述轴瓦为弧形；凸台，所述凸台设在所述轴瓦的支撑面上，所述凸台位于所述轴瓦的支撑面的第一端和第二端之间，所述凸台沿所述轴瓦的周向延伸；和曲轴，所述曲轴支承在所述轴瓦上且与所述凸台配合。

根据本发明实施例的发动机具有使用寿命长的优点。

根据本发明的一个实施例，所述轴瓦为半圆形，所述凸台所对的圆心角等于所述曲轴的工作角度，所述凸台的高度等于所述曲轴的轴颈的弯曲变形量。

附图说明

图1是根据本发明实施例的轴瓦的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的轴瓦的剖视图；

图3是根据本发明实施例的轴瓦的局部侧视图；

图4是根据本发明实施例的发动机的局部结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的发动机。如图1-图4所示，根据本发明实施例的发动机包括轴瓦10、凸台20和曲轴30。

轴瓦10为弧形。凸台20设在轴瓦10的支撑面1011上，凸台20位于轴瓦10的支撑面1011的第一端10111和第二端10112之间，第一端10111和第二端10112分别为所述轴瓦10的沿周向的两端，凸台20沿轴瓦10的周向延伸。也就是说，凸台20设在轴瓦10的内周面上，轴瓦10的内周面是指轴瓦10的邻近曲轴30的周面。曲轴30支承在轴瓦10上，且曲轴30与凸台20配合。

现有的发动机受质量、结构和节能(减小摩擦损失)等限制，曲轴不能通过加粗轴颈的方法来提高曲轴的弯曲刚度。曲轴在工作时，受爆发压力和惯量力的作用，曲轴的轴颈会发生弯曲变形，特别是在发动机输出高扭矩时，轴颈的弯曲变形最大。现有的轴瓦(轴向等厚度)不能适应曲轴的弯曲变形。轴颈弯曲变形时，现有的轴瓦不能适应弯曲变形的轴颈，现有的轴瓦的承载面积较低，造成轴瓦局部应力过大，受力不均匀，轴瓦寿命降低，会导致过早失效的风险。

根据本发明实施例的发动机通过在轴瓦10的支撑面1011上设置凸台20，从而可以使轴瓦10在轴向上的中间部分较厚且两侧部分较薄，由此可以使轴瓦10与曲轴30的变形的轴颈相适应，满足曲轴30的轴颈的弯曲变形的要求，以便使轴瓦10具有较高的承载能力。

具体而言，当曲轴30的轴颈弯曲变形时，该轴颈形成有凹槽，凸台20可以与该凹槽相配合，以便使轴瓦10的承载面积较大。由此可以使轴瓦10受力较均匀、局部应力较小、承载能力较高，从而可以延伸轴瓦10的使用寿命，避免轴瓦10过早失效。

因此，根据本发明实施例的发动机具有使用寿命长的优点。

根据本发明实施例的轴瓦10具有承载面积大、受力均匀、局部应力小、承载能力高、使用寿命长等优点。

具体地，根据本发明实施例的轴瓦10可以是发动机的连杆大头瓦上瓦、主轴瓦下瓦。

如图1-图4所示，根据本发明的一些实施例的轴瓦10包括本体101和凸台20。本体101为弧形。凸台20设在本体101的支撑面1011上，凸台20位于本体101的支撑面1011的第一端10111和第二端10112之间，凸台20沿本体101的周向延伸。

其中，凸台20与本体101沿周向的端面间隔开，另外，从图中可以看出，凸台20在轴瓦的周向上与本体101沿周向的端面间隔开，轴瓦10在轴向上的中间部分较厚且两侧部分较薄。

如图1、图2和图4所示，在本发明的一个实施例中，本体101为半圆形，即本体101所对的圆心角为180度。本体101包括钢背层1013和合金层1014。合金层1014设在钢背层1013的内周面上，凸台20设在合金层1014的内周面上，其中凸台20与合金层1014一体形成。

由于合金层1014较软，且合金层1014有顺应性和磨合性特性，因此轴瓦10在磨合后，凸台20的拐角处可以磨合为适应曲轴30的轴颈的弯曲变形的圆弧结构，从而可以进一步增加轴瓦10的承载面积、提高轴瓦10的承载能力，使轴瓦10的负荷更加均匀，进一步延长轴瓦10的使用寿命。

有利地，凸台20所对的圆心角α等于曲轴30的工作角度，凸台20的高度H等于曲轴30的轴颈的弯曲变形量。由此可以进一步增加轴瓦10的承载面积，从而可以使轴瓦10受力更加均匀、局部应力更小、承载能力更高，以便可以进一步延长轴瓦10的使用寿命，避免轴瓦10过早失效。

如图1所示，在本发明的一个示例中，凸台20为梯形台状，凸台20的每个侧面201的形状均为等腰梯形。其中，凸台20的每个侧面201可以形成过渡区，由此可以使凸台20与本体101有较好的过渡。

在本发明的另一个示例中，凸台20的横截面为弓形且该弓形的弧为非等斜率曲线，凸台20沿本体101的周向延伸。其中，凸台20的第一端和第二端中的每一个构成倒角或圆角。也就是说，凸台20的第一端和第二端的高度逐渐减小，以便使凸台20与本体101有较好的过渡。

本体101的第一端1015的厚度和本体101的第二端1016的厚度小于本体101的其余部分的厚度。其中，本体101的其余部分是指本体101的除第一端1015和第二端1016之外的部分。换言之，本体101的第一端1015和第二端1016均设有厚度减薄区。

如图1和图3所示，在本发明的一些示例中，本体101的支撑面1011的第一端10111和第二端10112中的至少一个上设有油槽1012。在发动机起动初期，从机油泵泵出的油还没有到达曲轴30的轴颈，油槽1012储存的油可以对曲轴30的轴颈进行润滑。

通过在支撑面1011的第一端10111和第二端10112中的至少一个上设置油槽1012，从而可以在油槽1012内储油，由此在发动机起动时曲轴30的轴颈有较好的润滑，可以减少轴瓦10在发动机起动初期的磨损，进一步延长轴瓦10的使用寿命。

具体地，油槽1012可以是楔形，以便形成楔形进油。

如图1所示，油槽1012可以延伸至本体101的端面。由此可以更加方便地、容易地将油添加到油槽1012内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于发动机的轴瓦，其特征在于，包括：

本体，所述本体为弧形；和

凸台，所述凸台设在所述本体的支撑面上，所述凸台位于所述本体的支撑面的第一端和第二端之间，所述凸台与所述本体沿周向的端面间隔开，所述凸台沿所述本体的周向延伸，所述轴瓦在轴向上的中间部分较厚且两侧部分较薄，所述本体的支撑面的第一端和第二端中的至少一个上设有油槽。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的轴瓦，其特征在于，所述本体包括：

钢背层；和

合金层，所述合金层设在所述钢背层的内周面上，其中所述凸台设在所述合金层的内周面上，所述凸台与所述合金层一体形成。

3.根据权利要求1所述的用于发动机的轴瓦，其特征在于，所述凸台为梯形台状，所述凸台的每个侧面的形状均为等腰梯形。

4.根据权利要求1所述的用于发动机的轴瓦，其特征在于，所述凸台的横截面为弓形且所述弓形的弧为非等斜率曲线，所述凸台沿所述本体的周向延伸，其中所述凸台的第一端和第二端中的每一个构成倒角或圆角。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于发动机的轴瓦，其特征在于，所述油槽延伸至所述本体的端面。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的用于发动机的轴瓦，其特征在于，所述本体的第一端的厚度和所述本体的第二端的厚度小于所述本体的其余部分的厚度。

7.一种发动机，其特征在于，包括：

轴瓦，所述轴瓦为弧形，所述轴瓦为根据权利要求1-6中任一项所述的用于发动机的轴瓦；

凸台，所述凸台设在所述轴瓦的支撑面上，所述凸台位于所述轴瓦的支撑面的第一端和第二端之间，所述凸台沿所述轴瓦的周向延伸；和

曲轴，所述曲轴支承在所述轴瓦上且与所述凸台配合。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述轴瓦为半圆形，所述凸台所对的圆心角等于所述曲轴的工作角度，所述凸台的高度等于所述曲轴的轴颈的弯曲变形量。