本實(shí)用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種連桿。
背景技術(shù):
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人民生活水平的顯著提高,作為現(xiàn)代交通工具的汽車(chē)數(shù)量迅猛增加,同時(shí)汽車(chē)帶來(lái)的燃油消耗和CO2排放也成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。為了增加汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性,各大汽車(chē)制造商采取了各種應(yīng)對(duì)措施,在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)方面有啟停技術(shù)、Miller循環(huán)、阿特金森循環(huán)、EGR等,但在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中各個(gè)運(yùn)動(dòng)副所帶來(lái)的摩擦功損失時(shí)不可避免的,因此,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦功損失,可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率,改善燃油消耗,降低CO2排放。
連桿組件是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要部件,其兩端連接著活塞和曲軸。連桿組件的作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。
如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枺?01320047026.2)公開(kāi)了一種連桿組件,包括連桿體、連桿蓋和連桿螺栓;所述連桿體包括連桿本體、活塞銷(xiāo)連接部和連桿瓦連接部;所述活塞銷(xiāo)連接部位于連桿本體一端,連桿瓦連接部位于連桿本體另一端;從活塞銷(xiāo)連接部到連桿瓦連接部的長(zhǎng)度方向上,連桿本體的寬度遞增;所述活塞銷(xiāo)連接部上具有沿厚度方向開(kāi)設(shè)的小頭孔;所述連桿蓋通過(guò)連桿螺栓固定于連桿瓦連接部上,連桿蓋與連桿瓦連接部形成大頭孔;所述連桿螺栓上具有固定螺紋和定位螺紋;所述連桿螺栓通過(guò)固定螺紋與連桿瓦連接部螺紋連接,連桿螺栓通過(guò)定位螺紋同時(shí)與連桿瓦連接部和連桿蓋螺紋連接。
上述的連桿組件的連桿大頭厚度一樣,即連桿蓋的整體厚度一致,因而選用的連桿瓦的形狀面積也相同,連桿質(zhì)量大,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)副摩擦面積大,發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功損失大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題,提出了一種連桿,本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何降低連桿質(zhì)量,減小摩擦面積,降低發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功損失。
本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種連桿,包括連桿本體和連桿蓋,所述連桿本體的一端具有小頭孔,另一端具有連接部,所述連接部上具有弧形槽一,所述連桿蓋上具有弧形槽二,所述連桿蓋與連接部連接且所述弧形槽一和弧形槽二相互扣合形成大頭孔,其特征在于,所述弧形槽二內(nèi)壁的寬度由兩端往中部逐漸減小,所述弧形槽二兩端處的內(nèi)壁寬度與弧形槽一兩端處的內(nèi)壁寬度一致。
本連桿結(jié)構(gòu)中,大頭孔中用于裝連桿瓦,連桿瓦用于連接軸作為軸承使用,連桿瓦一般包括上連桿瓦和下連桿瓦,即連桿蓋中裝下連桿瓦,下連桿瓦形狀與弧形槽二的內(nèi)壁匹配且貼合在弧形槽二的內(nèi)壁上,連接部中裝上連桿瓦,上連桿瓦的形狀與弧形槽一的內(nèi)壁匹配且貼合在弧形槽一的內(nèi)壁上,由于弧形槽二內(nèi)壁的寬度由兩端往中部逐漸減小,弧形槽二內(nèi)壁的表面積減小,減小了連桿蓋的有效承載面積,同時(shí)下連桿瓦的形狀與弧形槽二內(nèi)壁相匹配,也減小了下連桿瓦的有效承載面積,從而減小下連桿瓦與軸的摩擦面積,繼而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功損失,而在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,下連桿瓦承受的載荷遠(yuǎn)小于上連桿瓦承受的載荷,減小了下連桿瓦的有效承載面積也能滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求。同時(shí)弧形槽二內(nèi)壁的寬度由兩端往中部逐漸減小,一定程度上也減小了連桿蓋的厚度,有效降低了整個(gè)連桿的質(zhì)量,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
在上述的連桿中,所述連桿蓋的側(cè)面投影呈梯形,所述梯形的兩條腰之間的夾角為銳角。相對(duì)于現(xiàn)有的連桿蓋結(jié)構(gòu)增加了傾斜角,連桿蓋的側(cè)面投影呈梯形,從而使得弧形槽二內(nèi)壁的寬度由兩端往中部逐漸減小,連桿蓋內(nèi)側(cè)的表面積減小,同時(shí)安裝在其上的下連桿瓦的形狀與之匹配,減小了下連桿瓦與軸頸的接觸面積,以滿(mǎn)足降低摩擦功的需求。
在上述的連桿中,所述連桿蓋的側(cè)面投影呈等腰梯形。上述設(shè)計(jì)在減小下連桿瓦與軸頸的接觸面積的同時(shí),使得各部受力較為均勻,從而使得下連桿瓦的有效承載面積能滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求。
在上述的連桿中,所述梯形的兩條腰之間的夾角為10~20°。夾角設(shè)置在上述的范圍內(nèi),能夠從而減小下連桿瓦與軸的摩擦面積,繼而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功損失,同時(shí)還能夠保證下連桿瓦的有效承載面積能滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求。作為優(yōu)選,梯形的兩條腰之間的夾角為為15°。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本連桿具有以下優(yōu)點(diǎn):1、連桿蓋上弧形槽二內(nèi)壁的寬度由兩端往中部逐漸減小,同時(shí)安裝在其上的下連桿瓦的形狀與弧形槽二的內(nèi)壁相匹配,減小了下連桿瓦與軸的接觸面積,繼而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功損失。2、相對(duì)于現(xiàn)有的連桿蓋結(jié)構(gòu)增加了傾斜角,連桿蓋的側(cè)面投影呈梯形,從而連桿蓋的厚度減小,也有效降低了整個(gè)連桿的質(zhì)量,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
附圖說(shuō)明
圖1是本連桿的裝配示意圖。
圖2是本連桿的主視圖。
圖3是本連桿的側(cè)視圖。
圖4是連桿蓋的水平投影示意圖。
圖5是連桿本體的水平投影示意圖。
圖6是下連桿瓦的水平投影示意圖。
圖7是上連桿瓦的水平投影示意圖。
圖中,1、連桿本體;1a、連接部;2、小頭孔;3、連桿蓋;4、大頭孔;4a、弧形槽一;4b、弧形槽二;5、下連桿瓦;6、上連桿瓦;7、螺栓。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述,但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
如圖1-3所示,本連桿包括連桿本體1和連桿蓋3,連桿本體1的一端具有小頭孔2,另一端具有連接部1a,連接部上1a具有弧形槽一4a,連桿蓋3上具有弧形槽二4b,連桿蓋3與連接部1a通過(guò)螺栓7連接固且弧形槽一4a和弧形槽二4b相互扣合形成大頭孔4。大頭孔4中用于安裝連桿瓦,連桿瓦用于連接軸作為軸承使用,連桿瓦包括上連桿瓦6和下連桿瓦5,即連桿蓋3中裝下連桿瓦5,下連桿瓦5的形狀與弧形槽二4b的內(nèi)壁相匹配且貼合在弧形槽二4b的內(nèi)壁上,連接部1a中裝上連桿瓦6,上連桿瓦6的形狀與弧形槽一4a的內(nèi)壁相匹配且貼合在弧形槽一4a的內(nèi)壁上。
如圖3所示,弧形槽二4b內(nèi)壁的寬度由兩端往中部逐漸減小,弧形槽二4b兩端處的內(nèi)壁寬度與弧形槽一4a兩端處的內(nèi)壁寬度一致。更具體地說(shuō),連桿蓋3的側(cè)面投影呈梯形,本實(shí)施例中,連桿蓋3的側(cè)面投影為等腰梯形。梯形的兩條腰之間的夾角為銳角,且?jiàn)A角為10~20°。本實(shí)施例中,梯形的兩條腰之間的夾角為15°。
本連桿結(jié)構(gòu)的原理如下:相對(duì)于現(xiàn)有的連桿蓋結(jié)構(gòu)增加了傾斜角,連桿蓋3的側(cè)面投影呈梯形,從而使得弧形槽二4b內(nèi)壁的寬度由兩端往中部逐漸減小,連桿蓋3內(nèi)側(cè)的表面積減小,如圖4所示,假設(shè)連桿蓋3的水平投影的面積為S1,即連桿蓋3的有效承載面積為S1。如圖5所示,連桿本體1整體的厚度保持一致,假設(shè)連桿本體1水平投影的面積為S2,即連桿本體1的有效承載面積為S2,根據(jù)幾何原理可知,連桿蓋3與連桿本體1的寬度相等的條件下,S1<S2。如圖6所示,下連桿瓦5的形狀與連桿蓋3上弧形槽二4b內(nèi)壁相匹配,從而也減小了下連桿瓦5的表面積,假設(shè)下連桿瓦5水平投影的面積為S3,即下連桿瓦5的有效承載面積我S3。如圖7所示,上連桿瓦6的形狀與連接部1a上弧形槽一4a的內(nèi)壁相匹配,假設(shè)上連桿瓦6水平投影的面積為S4,即上連桿瓦6的有效承載面積為S4。根據(jù)幾何原理可知,S3<S4。因此,減小了下連桿瓦5與軸的摩擦面積,繼而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦功損失,而在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,下連桿瓦5承受的載荷遠(yuǎn)小于上連桿瓦6承受的載荷,減小了下連桿瓦5的有效承載面積也能滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求。同時(shí)連桿蓋3的厚度減小,也有效降低了整個(gè)連桿的質(zhì)量,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代,但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。