CN211819689U - 一种设有钟形销孔内锥的活塞及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种设有钟形销孔内锥的活塞及发动机，涉及发动机活塞领域，包括活塞本体，所述活塞本体两侧开设有两个轴对称分布的销孔，所述销孔内设有活塞销，两个所述销孔的两端开口处分别开设有相互对称的左侧销孔内锥和右侧销孔内锥，所述右侧销孔内锥的轴向截面的上边缘形状为一条向上延伸的内锥弧线段，该内锥弧线段与销孔内端壁直线段平滑连接形成，本实用新型结构简单，通过将现有技术中活塞销孔起点处的直线段改为弧线段，使活塞销孔起点处带有尖点的活塞销孔内锥改进为起点处平滑过渡的活塞销孔内锥，能够有效降低活塞销孔与活塞销之间的接触应力。

Description

一种设有钟形销孔内锥的活塞及发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机活塞领域，具体是一种设有钟形销孔内锥的活塞及发动机。

背景技术

活塞在使用过程中，为降低活塞销与销孔上方比压，防止销孔应力集中而疲劳损坏，在销孔起点位置处开设销孔内锥，如说明书附图1-2所示，销孔内锥使与销孔延长线形成θ角，经过实验数据证明，开设销孔内锥的活塞比未开设销孔内锥的活塞，其销孔上方的比压低。

如图3所示，随着发动机的运行，活塞销弯曲变形,由于活塞销孔内锥起点呈现尖点的状态,此部位与活塞销接触应力过大，其尖角导致活塞销对销孔的应力集中，使销孔产生异常磨损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种设有钟形销孔内锥的活塞及发动机，通过改变活塞内开设的销孔内锥的形状，既能够降低活塞销与销孔上方比压，又能够在活塞销弯曲变形后，避免其发生与活塞销孔存在尖点接触的现象，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种设有钟形销孔内锥的活塞，包括活塞本体，所述活塞本体两侧开设有两个轴对称分布的销孔，所述销孔内装有活塞销，两个所述销孔的两端开口处分别开设有相互对称的左侧销孔内锥和右侧销孔内锥，所述右侧销孔内锥的轴向截面的上边缘形状为一条向上延伸的内锥弧线段，该内锥弧线段与销孔内端壁直线段平滑连接形成，所述内锥弧线段满足抛物线方程：y³=16.8x+19，所述x的取值范围为：-6≤x≤-4，所述内锥弧线段的起点在销孔内端壁的直线段上，所述内锥弧线段的终点与销孔开口处的起点重合。

作为本实用新型进一步的方案：所述内锥弧线段的起点和终点的连线段与销孔内锥的反向延长线的夹角范围为0°＜θ≤5°。

一种发动机，包括上述任一所述的一种活塞。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构新颖，通过将现有技术中活塞销孔起点处的直线段改为弧线段，使活塞销孔起点处带有尖点的活塞销孔内锥改进为起点处平滑过渡的活塞销孔内锥，能够有效降低活塞销孔与活塞销之间的接触应力。

附图说明

图1为一种的活塞的部分剖面结构示意图；

图2为图1的A处结构示意图；

图3为现有活塞的活塞销弯曲后与销孔内锥壁之间的位置结构示意图；

图4为一种活塞的活塞销弯曲后与销孔内锥壁之间的位置结构示意图；

图5为多组抛物线方程的曲线对比图；

图中：1-活塞本体、2-销孔、3-活塞销。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。

本实用新型实施例中，如图1-2所示，一种设有钟形销孔内锥的活塞，包括活塞本体1，所述活塞本体两侧开设有两个轴对称分布的销孔2，所述销孔内设有活塞销3，两个所述销孔的两端开口处分别开设有相互对称的左侧销孔内锥和右侧销孔内锥，所述右侧销孔内锥的轴向截面的上边缘形状为一条向上延伸的内锥弧线段，该内锥弧线段与销孔内端壁直线段平滑连接形成，使销孔内锥截面形状形成钟形，在现有技术中，如图3所示，普通活塞销孔内锥的起点呈现尖点的状态，当活塞销3长时间使用后，活塞销3产生弯曲形变，在使用过程中与活塞销孔内锥起点的尖点相接触，使活塞销孔的尖点处的接触应力过于大，销孔会产生异常磨损，而本实用新型中将活塞销孔起点处的直线段改进为弧线段，该内锥弧线段与销孔内端壁直线段平滑连接形成，使起点处带有尖点的活塞销孔内锥改进为起点处平滑过渡的活塞销孔内锥，如图4所示，当活塞销3长时间使用后，活塞销3产生弯曲形变，此时弯曲的活塞销3与活塞销孔内锥没有尖角带来的应力集中，避免销孔产生异常磨损。

所述内锥弧线段满足抛物线方程：y³=16.8x+19（-6≤x≤-4，单位:mm），所述内锥弧线段的起点在销孔内端壁的直线段上，所述内锥弧线段的终点与销孔开口处的起点重合，所述内锥弧线段的起点和终点的连线段与销孔内锥的反向延长线的夹角可以为但不仅限于θ=3°或5°。

当内锥弧线段的起点和终点的连线段与销孔内锥的延长线的夹角θ=3°时，内锥弧线段分别满足下述抛物线方程，并对各个活塞的活塞销孔所受应力进行测试，得到下表：

通过上表中的实验数据，能够得出：本实用新型中的活塞销孔钟形内锥相较于现有技术中的原活塞销孔内锥，活塞销与活塞销孔之间的接触应力明显减小，另外在θ=3°时，销孔内锥弧线段相较于满足其他抛物线中对应弧线段的方式，本实施例中通过对销孔内锥处的若干个坐标点受到的应力值的测试，得出：当活塞销孔内锥处的内锥弧线段满足抛物线方程：y³=16.8x+19的情况下，活塞销与活塞销孔之间的接触应力值范围值最小。

当内锥弧线段的起点和终点的连线段与销孔内锥的延长线的夹角θ=5°时，内锥弧线段分别满足下述抛物线方程，并对各个活塞的活塞销孔所受应力进行测试，得到下表：

通过上表中的实验数据，能够得出：本实用新型中的活塞销孔钟形内锥相较于现有技术中的原活塞销孔内锥，活塞销与活塞销孔之间的接触应力明显减小，另外在θ=5°时，销孔内锥弧线段相较于满足其他抛物线中对应弧线段的方式，本实施例中通过对邵孔内锥处的若干个坐标点受到的应力值的测试，得出：当活塞销孔内锥出的内锥弧线段满足抛物线方程：y³=16.8x+19的情况下，活塞销与活塞销孔之间的接触应力值范围值最小。

综上两组实验数据，可以验证得知：“本实用新型通过将现有技术中活塞销孔起点处的直线段改为弧线段，使活塞销孔起点处带有尖点的活塞销孔内锥改进为起点处平滑过渡的活塞销孔内锥，能够有效降低活塞销孔与活塞销之间的接触应力”，同时在上述两组实验数据的验证下，可以证明当0°＜θ≤5°时，同时活塞销孔内锥的起点处的弧线段满足抛物线方程：y³=16.8x+19（-6≤x≤-4，单位:mm），此时活塞销孔内锥与活塞销之间的接触应力范围值最小。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种设有钟形销孔内锥的活塞，包括活塞本体(1)，所述活塞本体两侧开设有两个轴对称分布的销孔(2)，所述销孔内设有活塞销(3)，其特征在于，两个所述销孔的两端开口处分别开设有相互对称的左侧销孔内锥和右侧销孔内锥，所述右侧销孔内锥的轴向截面的上边缘形状为一条向上延伸的内锥弧线段，该内锥弧线段与销孔内端壁直线段平滑连接形成，所述内锥弧线段满足抛物线方程：y³=16.8x+19，所述x的取值范围为：-6≤x≤-4，所述内锥弧线段的起点在销孔内端壁的直线段上，所述内锥弧线段的终点与销孔开口处的起点重合。

2.根据权利要求1所述的一种设有钟形销孔内锥的活塞，其特征在于，所述内锥弧线段的起点和终点的连线段与销孔内锥的反向延长线的夹角范围为0°＜θ≤5°。

3.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-2任一所述的一种活塞。

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