CN204784136U - 一种连杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连杆，包括连杆体和连杆盖，所述连杆体上设有用于穿装螺栓从而与连接盖连接的螺栓孔，其中为盲孔的螺栓孔包括攻丝段、退刀段和底段，所述螺栓孔底段任一纵截面的轮廓线为弧长、弧度一致的圆弧，且前述圆弧的圆心位于底段与退刀段连接处的平面或平面之上。螺栓孔底段为过渡圆滑的弧面，其受力面积大，应力分布均匀，从而获得最高的疲劳寿命，解决了连杆在螺栓孔底部疲劳断裂的问题，从而使连杆能够满足强化程度不断提高的柴油机的使用要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种连杆。
背景技术
连杆在发动机中连接活塞和曲轴，把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的扭矩。连杆包括连杆体和连杆盖，连杆体由三部分构成：与活塞销连接的部分为连杆小头、与曲轴连接的部分称为连杆大头、连接小头和大头的为杆身，连杆大头上设有用来安装连杆螺栓从而与连杆盖连接的两个螺栓孔，部分连杆的两个螺栓孔均为盲孔，部分连杆的两个螺栓孔中其中一个为盲孔、另一个为通孔。为盲孔的螺栓孔包括上部的攻丝段、退刀段和底段，攻丝段内表面设有螺纹用于与螺栓连接，退刀段便于加工时退刀，底段为连杆进行预钻孔时留下的底孔，此种螺栓孔的底部即底段一般为圆锥状。由应力公式σ=F/S可知，当力F一定时受力面积S越小，应力σ就越大。在尖角、孔洞、缺口、沟槽等部位上的截面尺寸发生由大到小的突然变化，所以这些部位极易产生应力集中。如图1所示，现有的连杆螺栓底段呈圆锥状，其形状变化急剧，在此部位容易形成应力集中。
发动机运转过程中连杆作平面复合运动，承受着交变应力，为适应如此苛刻的工作条件，柴油机连杆多采用优质合金钢（如45、40Cr、42CrMo等）。合金钢具有很高的综合机械性能，但当存在产生应力集中时，它的耐疲劳能力急剧下降，将会在应力集中部位发生疲劳裂纹，最终导致疲劳断裂。随着柴油机经济性、排放性等性能要求的不断提高，发动机爆发压力也提升到非常高的水平。连杆螺栓孔底段通常位于斜切口连杆的杆身与大头的过渡区域，承受受着由爆发压力引起的压缩负荷和由惯性力引起的拉伸负荷，是连杆强度较薄弱的部位。
综上，因锥形连杆螺栓孔结构容易应力集中，如采用此结构连杆容易在连杆螺栓孔处发生疲劳断裂，影响发动机的使用寿命及使用安全。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种螺栓孔底部不易发生应力集中的连杆。
为解决上述技术问题，本实用新型包括连杆体和连杆盖，所述连杆体上设有用于穿装螺栓从而与连接盖连接的螺栓孔，其中为盲孔的螺栓孔包括攻丝段、退刀段和底段，其特征是所述螺栓孔底段任一纵截面的轮廓线为弧长、弧度一致的圆弧，且前述圆弧的圆心位于底段与退刀段连接处的平面或平面之上。
所述圆弧的圆心位于底段与退刀段连接处平面的上方，所述圆心与平面之间的垂直距离小于或等于圆弧半径的一半。
采用上述结构后，螺栓孔底段为过渡圆滑的弧面，其受力面积大，应力分布均匀，从而获得最高的疲劳寿命，解决了连杆在螺栓孔底部疲劳断裂的问题，从而使连杆能够满足强化程度不断提高的柴油机的使用要求。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为现有技术中螺栓孔的结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，连杆包括连杆体1和连杆盖2，连杆体1上设有用于穿装螺栓5从而与连接盖连接的螺栓孔，本实施例中其中一螺栓孔为通孔，另一螺栓孔为盲孔。其中为盲孔的螺栓孔包括攻丝段、退刀段4和底段3，螺栓孔底段3任一纵截面的轮廓线为弧长、弧度一致的圆弧，即螺栓孔底段3的内表面为球面的一部分，且前述圆弧的圆心位于底段3与退刀段4连接处的平面或平面之上。圆弧的圆心位于底段3与退刀段4连接处平面的上方时，即底段3小于半球时，圆心与平面之间的垂直距离需小于、等于圆弧半径的一半，保证受力面积的大小，因为当圆心与平面之间的垂直距离大于圆弧半径的一半时，螺栓孔底段过渡不再缓和，容易发生应力集中。本实施例中螺栓孔底段3的内表面为标准的半球面，即其圆弧的圆心正好位于底段3与退刀段4连接处的平面上，此种结构，加工简单，底段3的受力面积最大，且其结构圆滑，应力分布均匀，解决了连杆在螺栓孔底部疲劳断裂的问题，从而使连杆能够满足强化程度不断提高的柴油机的使用要求。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。但凡在本实用新型的发明构思范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种连杆，包括连杆体（1）和连杆盖（2），所述连杆体（1）上设有用于穿装螺栓从而与连接盖连接的螺栓孔，其中为盲孔的螺栓孔包括攻丝段、退刀段（4）和底段（3），其特征是所述螺栓孔底段（3）任一纵截面的轮廓线为弧长、弧度一致的圆弧，且前述圆弧的圆心位于底段与退刀段连接处的平面或平面之上。
2.根据权利要求1所述的连杆，其特征是所述圆弧的圆心位于底段（3）与退刀段（4）连接处平面的上方，所述圆心与平面之间的垂直距离小于或等于圆弧半径的一半。
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| CN110977343A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-10 | 安庆中船动力配套有限公司 | 一种连杆体螺纹盲孔的加工工艺 |
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