CN110319107A - 一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及柴油机零部件技术领域，尤其涉及一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆。提出的一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆具有杆身以及位于杆身两端的大端和小端；杆身的上表面、下表面均为沿水平方向布置的平直面，且杆身的上表面与下表面平行；杆身的上表面、下表面与大端的上表面、下表面在同一平面内；杆身的两个侧面为沿竖直方向互相对称的圆弧面；所述小端为一端较高一端较低的坡面环，小端较高的一端与所述的杆身连接固定，且小端较高一端的端面高于杆身的上表面。本发明既提高了杆身截面沿着水平方向极惯性矩，又保证了杆身截面材料分布均匀性，提高了连杆整体的结构强度，保证了连杆的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机零部件技术领域，尤其涉及一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆。
背景技术
连杆是柴油机中非常重要的运动零件，起到在活塞和曲轴之间的传动作用，将活塞沿着气缸轴线的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动，整体结构强度要求较高；在柴油机曲柄连杆机构中，连杆杆身为主要受力面，传动过程中有两个重要工况：受压和受拉，因此对连杆杆身有很高的质量要求；而现有连杆杆身的截面多为工字型截面，在传动过程中，连杆杆身截面沿水平方向和竖直方向的抗弯能力不一致，尤其连杆杆身截面沿水平方向的抗弯能力低，使得连杆在传动过程中力的分配不均匀，受到很大的冲击力，施加于连杆的力会潜在导致连杆的受损和磨损；且杆身截面为工字型的连杆杆身截面材料分布不均匀，沿水平方向的材料减少导致连杆整体的结构强度不足；再有目前连杆杆身截面多为工型截面，加工需用专用工具，生产工艺性差。
目前从已公开的资料中，如授权公告号：CN 103742520 A《连杆》，此发明连杆杆身的横截面为工字型结构，且沿轴线方向为螺旋设置，虽然可以在传动中更好的分配力，在一定程度上减少连杆工作时所受的冲击力，但是该连杆杆身的横截面工字型结构并没有考虑杆身材料的均匀性的问题，杆身截面沿水平方向的抗弯能力差，且连杆杆身不是全精加工面。CN 20537281 U《连杆》，此实用新型连杆的横截面为“H”型结构，且杆身的侧壁设计有沟槽，虽然连杆杆身开设槽体只是出于连杆轻量化的实现，但是并没有考虑杆身作为受力面对杆身材料均匀性的要求。因此，人们期望能设计出来一种能够解决连杆杆身截面材料分布不均匀，杆身截面沿水平方向的抗弯能力低、生产工艺性差的连杆。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提出一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，
一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆，连杆具有杆身以及位于杆身两端的大端和小端；所述杆身的上表面、下表面即连接所述大端和所述小端的杆身横截面均为沿水平方向布置的平直面，且杆身的上表面与下表面平行；所述杆身的上表面、下表面与所述大端的上表面、下表面在同一平面内；所述杆身的两个侧面为沿竖直方向互相对称的圆弧面；所述小端为一端较高一端较低的坡面环，小端较高的一端与所述的杆身连接固定，且小端较高一端的端面高于杆身的上表面。
所述杆身为中空结构，所述杆身的截面为管型，既可以保证所述杆身截面面积不变的情况下，减少连杆的质量，实现连杆轻量化的要求。同时杆身内部中空结构加工工艺性好。
所述大端的内壁具有大端轴承，用以减少大端与曲轴连杆颈的摩擦。
所述小端的内壁具有小端坡面环轴承，用以减少小端与活塞的摩擦。
所述杆身、大端和小端通过对锻造连杆毛坯面进行全精加工制造出来的管型截面全加工连杆；这样的设计可以保证所述连杆杆身截面面积不变的情况下，既提高了杆身截面沿水平方向的抗弯能力，又满足了连杆轻量化的要求，同时连杆的加工工艺性好。
本发明提出的一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、连接所述大端和所述小端的杆身横截面即杆身的上平面、下平面为沿水平方向且互相平行的平直精加工面，沿竖直方向为互相对称的圆弧面，这样的结构设计达到了杆身截面沿着竖直方向极惯性矩Iy不变，杆身截面沿着水平方向极惯性矩Ix倍增的目的，提高了杆身截面沿水平方向的抗弯能力，进而提高了连杆整体的结构强度，延长了连杆的使用寿命。
2、连接所述大端和所述小端的杆身通过材料向杆身截面水平方向的平移，可以保证所述连杆在传动的过程中，杆身截面材料分布均匀，连杆杆身材料分布均匀，保证连杆的可靠性。
3、所述连杆杆身横截面为管型结构，中杆身截面中空结构，加工工艺性好，既可以减少连杆的质量，也可以提高连杆的工作性能。
附图说明
图1为本发明用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆的结构示意图；
图2为本发明用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆的主视图；
图3为本发明用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆的俯视图；
图4为本发明用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆杆身的横截面；
图中：1、杆身；2、大端；3、小端；4、平直面；5圆弧面；6、大端轴承：7、小端坡面环轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制范围。
如图1、图2、图3、图4所示，一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆，连杆具有杆身1以及位于杆身两端的大端2和小端3；所述杆身1的上表面、下表面即连接所述大端2和所述小端3的杆身横截面均为沿水平方向布置的平直面4，且杆身的上表面与下表面平行；所述杆身的上表面、下表面与所述大端的上表面、下表面在同一平面内；所述杆身的两个侧面为沿竖直方向互相对称的圆弧面5；所述小端为一端较高一端较低的坡面环，小端较高的一端与所述的杆身连接固定，且小端较高一端的端面高于杆身的上表面。
结合图4，所述杆身1为中空结构，所述杆身的截面管型，既可以保证所述杆身截面面积不变的情况下，减少连杆的质量，实现连杆轻量化的要求；同时杆身内部中空结构加工工艺性好。
所述大端的内壁具有大端轴承6，用以减少大端与曲轴连杆颈的摩擦。
所述小端的内壁具有小端坡面环轴承7，用以减少小端与活塞的摩擦。
所述杆身、大端和小端通过对锻造连杆毛坯面进行全精加工制造出来的用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆；这样的设计可以保证所述连杆杆身截面面积不变的情况下，既提高了杆身截面沿水平方向的抗弯能力，又满足了连杆轻量化的要求，同时连杆的加工工艺性好。
Claims (4)
1.一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆，连杆具有杆身以及位于杆身两端的大端和小端；其特征在于：所述杆身的上表面、下表面即连接所述大端和所述小端的杆身横截面均为沿水平方向布置的平直面，且杆身的上表面与下表面平行；所述杆身的上表面、下表面与所述大端的上表面、下表面在同一平面内；所述杆身的两个侧面为沿竖直方向互相对称的圆弧面；所述小端为一端较高一端较低的坡面环，小端较高的一端与所述的杆身连接固定，且小端较高一端的端面高于杆身的上表面。
2.如权利要求1所述的一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆，其特征在于：所述杆身为中空结构，所述杆身的截面为管型。
3.如权利要求1所述的一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆，其特征在于：所述大端的内壁具有大端轴承，用以减少大端与曲轴连杆颈的摩擦。
4.如权利要求1所述的一种用于连接活塞和曲轴的管型截面全加工连杆，其特征在于：所述小端的内壁具有小端坡面环轴承，用以减少小端与活塞的摩擦。
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