CN205350031U - 整体式曲柄连杆机构组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：包括整体式连杆、专用曲轴、组合式配重块、专用轴承滚动体和专用轴承滚动体保持架；由整体式连杆为核心的整体式曲柄连杆机构的滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承曲柄连杆机构组件，达到减少零件种类和零件数量，降低发动机制造成本，滚动轴承结构可提高曲轴上各摩擦副的润滑能力，曲轴变滑动摩擦为滚动摩擦提高其耐磨性能，延长其使用寿命，是提高曲柄连杆机构性能的一种切实可行的技术创新，也是提高汽车发动机制造业更新换代的一种可行方向。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种曲柄连杆机构组件，具体来讲是一种整体式曲柄连杆机构组件，由滚动轴承替代传统的剖分式滑动轴承曲柄连杆机构组件，是多缸发动机（或空气压缩机）彻底告别剖分式滑动轴承的一种创新，改变传统发动机制造减少零件种类和数量的新创举措。
背景技术
如今发动机各式各样，技术也十分成熟，但剖分式滑动轴承曲柄连杆机构仍然是各大汽车发动机设计制造商的首选，是因为还没有更好的结构可以替代其存在的价值，而剖分式滑动轴承曲柄连杆机构存在零件种类和数量多的实际问题，导致发动机制造成本居高不下主要因素，比如传统的剖分式连杆组件零件数就多达十多个，特别是加工连杆剖分结构部分就需要大量的设备和资源来保证，造成设计周期长、加工工艺复杂、生产周期长、制造成本高，难于实现系列化、标准化等要求，难以满足市场日益增长的多样性和广泛性需求。世界汽车工业发展了一百多年，我国虽然已经发展成为世界汽车产销量最大的国家，但几乎所有的汽车发动机技术都是引进、借鉴的外国技术，因此作者希望通过自身的努力和业界工程技术人员的重视，共同实现世界汽车设计制造大国的中国梦。
之前也有单缸发动机采用滚动轴承的结构（注意只针对单缸小功率发动机），单曲拐曲轴制成了组合式（将曲轴一分为二，一部分为曲拐和曲轴，另一部分为曲拐连接孔和曲轴，组合部位是曲拐与曲拐孔之间过盈配合，通常采用装配模具与加热过盈装配法相结合的装配方式）这种装配方式的弊端在于：曲轴是高速旋转运动的零件，由于采用滚动轴承的结构造成曲轴本身不是整体零件，其几何精度完全靠制造精度和装配精度来保证，因此常采用装配模具与加热过盈配合法相结合的装配方式实现，上述方案都不能完全保证其装配精度，特别是在加热过程中产生形变往往造成滚动轴承精度下降，曲轴零件受热变形造成精度下降，再者发动机工作过程中产生的高热造成曲轴组件热变形，使曲轴轴线同轴度下降等弊端，故只能勉强在小功率单缸发动机或（往复式活塞空压机）上使用，更不能在大功率多缸发动机中使用。
为解决上述问题本申请人提供一种整体式曲柄连杆机构组件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有曲柄连杆机构的发动机（或空压机）技术的不足，在此提供一种整体式曲柄连杆机构组件，由整体式连杆为核心的整体式曲柄连杆机构的滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承曲柄连杆机构组件，达到减少零件种类和零件数量，降低发动机制造成本，滚动轴承结构可提高曲轴润滑能力，曲轴变滑动摩擦为滚动摩擦提高其耐磨性能，延长其使用寿命，是提高曲柄连杆机构性能的一种切实可行的技术创新，也是提高汽车发动机制造业更新换代的一种可行方向。
本实用新型是这样实现的，构造一种整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：整体式曲柄连杆机构组件包括：整体式连杆、专用曲轴、组合式配重块、专用轴承滚动体和专用轴承滚动体保持架；在专用曲轴曲拐处设有单个或多个滚动体凹沟槽，整体式连杆大孔尺寸略大于专用曲轴轴颈及曲拐整体尺寸，让整体式连杆在没有专用轴承滚动体时能自如进入曲拐位置即可，在整体式连杆与专用曲轴对应的滚动体凹沟槽偏心状态装入相匹配数量的专用轴承滚动体，让专用轴承滚动体均布在整体式连杆与专用曲轴的滚动体凹沟槽内，采用专用轴承滚动体保持架固定专用轴承滚动体相对位置，然后装入组合式配重块并固定，再装入相同结构的曲轴支撑滚动轴承组件，依次完成后续整体式连杆和曲轴支撑滚动轴承的装配，使发动机曲轴支撑轴承和曲轴连杆轴承都由滑动轴承都更新为滚动轴承，达到改善发动机润滑条件，减低摩擦系数之目的。
根据本实用新型所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：所述专用曲轴，在曲轴曲拐基础上增设单列或多列滚动体凹沟槽，由滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承；专用曲轴与专用轴承滚动体和整体式连杆三者之间构成定心（或调心）滚动轴承副。
根据本实用新型所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：采用组合式配重块，便于整体式连杆、专用轴承滚动体、专用轴承滚动体保持架和曲轴支撑滚动轴承组件的顺利装配；通过组合式配重块，解决了高速旋转时专用曲轴的动平衡问题，其固定方式需牢固可靠。
根据本实用新型所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：专用轴承滚动体为外鼓状空心件，专用轴承滚动体的内孔里设有凹沟槽，便于滚动体保持架定位装配，专用轴承滚动体与整体式连杆和专用曲轴三者之间构成定心滚动轴承副。
根据本实用新型所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：专用轴承滚动体保持架确保专用轴承滚动体均匀分布在圆周轴承凹沟槽内安全可靠。
根据本实用新型所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：专用轴承滚动体保持架采用高耐磨非金属塑性材料。
根据本实用新型所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：滚动体凹沟槽为容纳球体、圆柱体或圆锥体形状。
根据本实用新型所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：专用轴承滚动体为球体、圆柱体或圆锥体结构。
本实用新型的优点在于：本实用新型由滚动轴承结构替代了传统发动机采用的剖分式滑动轴承结构，克服了滑动轴承靠面接触的弊端，降低了摩擦系数，改善了曲轴的润滑条件，达到提高发动机输出功率的目的。解决实现了由整体式连杆为核心的整体式曲柄连杆机构的滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承曲柄连杆机构组件，达到减少零件种类和零件数量，降低发动机制造成本，滚动轴承结构可提高曲轴润滑能力，曲轴变滑动摩擦为滚动摩擦提高其耐磨性能，可延长其使用寿命。本实用新型由滚动轴承结构替代了传统发动机采用的剖分式滑动轴承结构，克服了滑动轴承靠面接触的弊端，降低了摩擦系数，改善了曲轴的润滑条件，达到提高发动机输出功率的目的。解决实现了由整体式连杆为核心的整体式曲柄连杆机构的滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承曲柄连杆机构组件，达到减少零件种类和零件数量，降低发动机制造成本，滚动轴承结构可提高曲轴润滑能力，曲轴变滑动摩擦为滚动摩擦提高其耐磨性能，可延长其使用寿命的目的。
附图说明
图1是本实用新型整体装配示意图
图2是本实用新型整体式连杆示意图
图3-4是本实用新型专用曲轴示意图
图5是本实用新型组合式配重块示意图
图6专用轴承滚动体示意图
图7是专用轴承滚动体保持架示意图
图8-9是图1在未装配组合式配重块的示意图
其中：整体式连杆1，整体式连杆大孔1a，专用曲轴2，滚动体凹沟槽2a，组合式配重块3，专用轴承滚动体4，专用轴承滚动体内孔里的凹沟槽4a，专用轴承滚动体保持架5。
具体实施方式
下面将结合附图1-9对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型在此提供一种整体式曲柄连杆机构组件，可以按照如下方式予以实施；整体式曲柄连杆机构组件包括：整体式连杆1；专用曲轴2；组合式配重块3、专用轴承滚动体4和专用轴承滚动体保持架5。
本实用新型的设计思路：将整体的多缸曲轴的配重部分改为组合式配重块3，在专用曲轴2曲拐处设有单个或多个滚动体凹沟槽2a（视发动机输出功率确定沟槽的形状和数量，凹沟槽可为容纳球体、圆柱体或圆锥体等形状），整体式连杆1大孔尺1a寸略大于专用曲轴轴颈及曲拐整体有效尺寸，让整体式连杆在没有滚动体时能自如进入曲拐位置即可，然后在整体式连杆与专用曲轴凹沟槽偏心状态装入相匹配数量的滚动体4，让滚动体4均布在整体式连杆1与专用曲轴的凹沟槽2a内，用专用轴承滚动体保持架5固定滚动体4相对位置，然后装入组合式配重块3并固定，再装入相同结构的曲轴支撑滚动轴承组件（即大瓦滚动轴承），依次完成后续整体式连杆和曲轴支撑滚动轴承的装配。本实用新型由滚动轴承结构替代了传统发动机采用的剖分式滑动轴承结构，克服了滑动轴承靠面接触的弊端，降低了摩擦系数，改善了曲轴的润滑条件，达到提高发动机输出功率的目的。解决实现了由整体式连杆为核心的整体式曲柄连杆机构的滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承曲柄连杆机构组件，达到减少零件种类和零件数量，降低发动机制造成本，滚动轴承结构可提高曲轴润滑能力，曲轴变滑动摩擦为滚动摩擦提高其耐磨性能，可延长其使用寿命。
本实用新型中将整体的多缸曲轴的配重部分改为组合式配重块3，便于整体式连杆1、专用轴承滚动体4、专用轴承滚动体保持架5和曲轴支撑滚动轴承组件（即大瓦滚动轴承）的顺利装配。
本实用新型中设计了专用曲轴2，是在普通曲轴曲拐基础上增设单列或多列滚动体凹沟槽2a（视发动机输出功率确定沟槽的形状和数量，凹沟槽可为容纳球体、圆柱体或圆锥体等形状），由滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承；专用曲轴与专用轴承滚动体和整体式连杆三者之间构成定心滚动轴承副。
本实用新型中设计了组合式配重块3，解决了高速旋转时专用曲轴的动平衡问题，其固定方式需牢固可靠。
本实用新型中专用轴承滚动体4为外鼓状空心件，以下简称内滚动体（内滚动体视负荷情况可以是球体、圆柱体、圆锥体或其他结构），内滚动体的内孔里设有凹沟槽4a，便于滚动体保持架5定位装配，专用轴承滚动体4与整体式连杆1和专用曲轴2三者之间构成定心滚动轴承副。
本实用新型中专用轴承滚动体保持架5（以转动惯量较小、耐磨性好的非金属塑性材料为宜），防止动体保持架松脱，确保内滚动体均匀分布在圆周轴承凹沟槽内安全可靠。
本实用新型所述的整体式曲柄连杆机构组件，其整体式连杆1是整体式曲柄连杆机构组件是实现发动机曲轴滚动轴承替代滑动轴承运动的关键，本实用新型由滚动轴承结构替代了传统发动机采用的剖分式滑动轴承结构，克服了滑动轴承靠面接触的弊端，降低了摩擦系数，改善了曲轴的润滑条件，达到提高发动机输出功率的目的。解决实现了由整体式连杆为核心的整体式曲柄连杆机构的滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承曲柄连杆机构组件，达到减少零件种类和零件数量，降低发动机制造成本，滚动轴承结构可提高曲轴润滑能力，曲轴变滑动摩擦为滚动摩擦提高其耐磨性能，可延长其使用寿命的目的。
之前也有单缸发动机采用滚动轴承的结构（注意只针对单缸小功率发动机），单曲拐曲轴制成了组合式（将曲轴一分为二，一部分为曲拐和曲轴，另一部分为曲拐连接孔和曲轴，组合部位是曲拐与曲拐孔之间过盈配合，通常采用装配模具与加热过盈装配法相结合的装配方式）这种装配方式的弊端在于：曲轴是高速旋转运动的零件，由于采用滚动轴承的结构造成曲轴本身不是整体零件，其几何精度完全靠制造精度和装配精度来保证，因此常采用装配模具与加热过盈配合法相结合的装配方式实现，上述方案都不能完全保证其装配精度，特别是在加热过程中产生形变往往造成滚动轴承精度下降，曲轴零件受热变形造成精度下降，再者发动机工作过程中产生的高热造成曲轴组件热变形，使曲轴轴线同轴度下降等弊端，故只能勉强在小功率单缸发动机或（往复式活塞空压机）上使用，更不能在大功率多缸发动机中使用，而本专利整体式曲柄连杆机构组件完全满足大功率多缸发动机工作要求，同时将曲轴与轴承座、曲轴与连杆的滑动摩擦改为了滚动摩擦，滚动摩擦替代滑动摩擦可大大减小他们之间的摩擦系数和摩擦力，同时增强润滑能力，即可采用飞溅式润滑曲轴替代压力润滑，减少压力润滑之油道加工及后续润滑维修等工作。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：整体式曲柄连杆机构组件包括：整体式连杆（1）、专用曲轴（2）、组合式配重块（3）、专用轴承滚动体（4）和专用轴承滚动体保持架（5）；在专用曲轴（2）曲拐处设有单个或多个滚动体凹沟槽（2a），整体式连杆（1）大孔（1a）尺寸略大于专用曲轴（2）轴颈及曲拐整体有效尺寸，让整体式连杆（1）在没有专用轴承滚动体（4）时能自如进入曲拐位置即可，在整体式连杆（1）与专用曲轴对应的滚动体凹沟槽（2a）偏心状态装入相匹配数量的专用轴承滚动体（4），让专用轴承滚动体（4）均布在整体式连杆（1）与专用曲轴的滚动体凹沟槽（2a）内，采用专用轴承滚动体保持架（5）固定专用轴承滚动体（4）相对位置，然后装入组合式配重块（3）并固定，再装入相同结构的曲轴支撑滚动轴承组件，依次完成后续整体式连杆和曲轴支撑滚动轴承的装配。
2.根据权利要求1所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：所述专用曲轴（2），在曲轴曲拐基础上增设单列或多列滚动体凹沟槽（2a），由滚动轴承组件替代传统的剖分式滑动轴承；专用曲轴（2）与专用轴承滚动体（4）和整体式连杆（1）三者之间构成定心（或调心）滚动轴承副。
3.根据权利要求1所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：采用组合式配重块（3），便于整体式连杆（1）、专用轴承滚动体（4）、专用轴承滚动体保持架（5）和曲轴支撑滚动轴承组件的顺利装配；通过组合式配重块（3），解决了高速旋转时专用曲轴的动平衡问题，其固定方式需牢固可靠。
4.根据权利要求1所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：专用轴承滚动体（4）为外鼓状空心件，专用轴承滚动体（4）的内孔里设有凹沟槽（4a），便于滚动体保持架（5）定位装配，专用轴承滚动体（4）与整体式连杆（1）和专用曲轴（2）三者之间构成定心滚动轴承副。
5.根据权利要求1所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：专用轴承滚动体保持架（5）确保专用轴承滚动体（4）均匀分布在圆周轴承凹沟槽内安全可靠。
6.根据权利要求5所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：专用轴承滚动体保持架（5）采用转动惯量较小、耐磨性好的非金属塑性材料。
7.根据权利要求1或2所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：滚动体凹沟槽（2a）为容纳球体、圆柱体或圆锥体形状。
8.根据权利要求1或4所述整体式曲柄连杆机构组件，其特征在于：专用轴承滚动体（4）为球体、圆柱体或圆锥体结构。
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| CN111069679A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-28 | 浙江高盛钢结构有限公司 | 一种钢板网冲剪机 |
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| CN107143484B (zh) * | 2017-04-12 | 2020-01-24 | 中清能（北京）科技有限公司 | 一种活塞式空压机及车用空压机 |
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