一种带槽的连杆小头系统技术方案

一种带槽的连杆小头系统，包括小头端及其中部开设的中心孔，所述小头端上近中心孔底端的部位的正面、背面上分别开设有一个内凹槽，该内凹槽朝外单向开口，该内凹槽包括依次连接的左弧部、中弧部与右弧部，中弧部的中轴线与中心孔的中轴线相重合，左弧部、右弧部以中弧部的中轴线为对称线呈左右对称设置，左弧部的左端头高于其右端头设置，右弧部的右端头高于其左端头设置。本设计不仅能够降低衬套的边载应力，使得连杆小头衬套比压较小，而且刚度合格，能满足轻量化设计要求。

A Slotted Connecting Rod Small Head System

【技术实现步骤摘要】
一种带槽的连杆小头系统
本技术涉及一种连杆结构，属于汽车发动机连杆总成设计领域，尤其涉及一种带槽的连杆小头系统，具体适用于降低衬套的边载应力，使得连杆小头衬套比压较小。
技术介绍
连杆是发动机的核心运动件，主要包括连杆大头、连杆杆身与连杆小头，连杆小头经活塞销与活塞一起做往复运动，连杆大头与曲柄销相连和曲轴一起做旋转运动。因而，连杆小头不仅承受来自活塞顶部的巨大气体压力，还要相对于活塞摆动。受限于活塞内腔的尺寸，连杆小头单位面积承受的压力（即比压）相对较高，而活塞销刚度低于连杆小头，在高爆发压力的作用下，活塞销的变形会大于连杆小头变形，从而导致连杆小头衬套边缘接触，边载应力过大，且随着爆压升级和发动机强化程度的不断提高，连杆小头端衬套上的比压也不断增加，因此如何降低连杆小头衬套比压也成为了连杆设计的要点。目前降低连杆小头比压的方法主要有三种：1、增加连杆小头孔直径或小头宽度，与之对应的会增加活塞销尺寸，从而增加活塞、活塞销、连杆重量及活塞压缩高和连杆长度，这样不利于发动机的轻量化设计和紧凑性；2、选用高档次的连杆衬套材料，这种方法会大幅度提升连杆衬套单价，不利于发动机降成本设计；3、设计异形或喇叭形衬套销孔，这样连杆总成制造商需要增加一道繁琐的加工异形型线的工艺，会增加工艺成本，同样不利于降成本设计。授权公告号为CN2585983Y，授权公告日为2003年11月12日的技术专利公开了一种单缸柴油机的曲柄连杆机构，其内的曲柄有效截面处呈对称中凸形，两个曲柄不重要部位呈凹形，连杆小头呈楔形，与连杆小头衬套相配合的活塞座构成小跨度的活塞销座链接结构。虽然该设计能够提高连杆总成的刚度与强度，但其仍旧具有连杆小头衬套比压较大的缺陷。公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的连杆小头衬套比压较大的缺陷与问题，提供一种连杆小头衬套比压较小的带槽的连杆小头系统。为实现以上目的，本技术的技术解决方案是：一种带槽的连杆小头系统，包括小头端及其中部开设的中心孔，所述小头端的底端经杆身与大头端相连接；所述小头端上近中心孔底端的部位的正面、背面上分别开设有一个内凹槽，该内凹槽朝外单向开口。所述内凹槽包括左弧部、中弧部与右弧部，所述左弧部的右端头经中弧部与右弧部的左端头相连接，中弧部的中轴线与中心孔的中轴线相重合，左弧部、右弧部以中弧部的中轴线为对称线呈左右对称设置；所述左弧部的左端头高于其右端头设置，所述右弧部的右端头高于其左端头设置，且左弧部的左端头、右弧部的右端头均为弧线结构。所述内凹槽的横截断面为等腰梯形结构，其包括外口边、内底边及夹于两者之间的上腰边、下腰边，所述外口边为直线结构，所述内底边、上腰边、下腰边都为弧线结构，且外口边宽于内底边设置。所述小头端上位于中心孔、杆身之间的区域为承杆区，该承杆区的正面、背面上分别开设有一个内凹槽；所述内凹槽的槽深与承杆区的宽度比为0.1—0.3，内凹槽的槽宽与中心孔的半径比为0.05—0.1，内凹槽的左右两端与中心孔的中心线分别相交以形成长度角6，该长度角的大小为45°—60°。所述内凹槽的上边缘与中心孔的底边缘之间的边缘间距为1—3mm。所述槽深为6—8mm，槽宽为4—5mm，长度角的大小为45°—60°，边缘间距为1—3mm。所述承杆区上位于内凹槽四周的部位设置有一个上宽下窄的内切斜面，该内切斜面的顶边与中心孔相交，内切斜面的底边低于内凹槽设置。所述中心孔中嵌入有环形的连杆衬套，该连杆衬套的侧壁上设置有润滑油槽。所述润滑油槽包括上左支槽、上中支槽、上右支槽、下左支槽与下右支槽，所述上左支槽、上中支槽、上右支槽的底端经中间槽与下左支槽、下右支槽的顶端相通，且上左支槽、上右支槽均为夹角为钝角的L形结构。所述上中支槽长于上左支槽、上右支槽设置，上左支槽、上右支槽以上中支槽为对称线呈左右对称设置，所述下左支槽、下右支槽以上中支槽的向下延长线为对称线呈左右对称设置；所述上左支槽与下左支槽之间的夹角为锐角，上右支槽与下右支槽之间的夹角为锐角，下左支槽与下右支槽之间的夹角为钝角。与现有技术相比，本技术的有益效果为：1、本技术一种带槽的连杆小头系统中，小头端上位于中心孔、杆身之间的区域为承杆区，该承杆区的正面、背面上近中心孔底端的部位分别开设有一个内凹槽，该内凹槽朝外单向开口，应用时，当活塞销承受爆压变形后，夹在内凹槽、小头端之间的区域也会变形、弯曲，从而提供空间以供连杆衬套弯曲，进而扩大活塞销、连杆衬套之间的接触面积，保证活塞销与连杆衬套之间的大面积接触，从而减小衬套承受的比压，大大降低边载应力。因此，本技术能够降低衬套的边载应力，使得连杆小头衬套比压较小。2、本技术一种带槽的连杆小头系统中，对内凹槽的结构有专门限定，即内凹槽的槽深与承杆区的宽度比为0.1—0.3，内凹槽的槽宽与中心孔的半径比为0.05—0.1，内凹槽的左右两端与中心孔的中心线分别相交以形成长度角6，该长度角的大小为45°—60°，内凹槽的上边缘与中心孔的底边缘之间的边缘间距为1—3mm，该设计能够在实现连杆小头衬套比压较小的基础上，确保杆身的刚度，以确保整个连杆机构的正常应用。因此，本技术不仅连杆小头衬套比压较小，而且刚度合格。3、本技术一种带槽的连杆小头系统中，内凹槽包括依次连接的左弧部、中弧部与右弧部，中弧部的中轴线与中心孔的中轴线相重合，左弧部、右弧部以中弧部的中轴线为对称线呈左右对称设置，左弧部的左端头高于其右端头设置，右弧部的右端头高于其左端头设置，该设计使得内凹槽具备一种左右对称、且两端上翘的“笑脸”结构，该种结构在应用时能够使内凹槽受压力更加均匀，能够更好的发生弯曲或变形，以与连杆衬套的形变趋势相一致，不限制连杆衬套的弯曲，从而实现活塞销与连杆衬套之间的大面积接触，甚至是完全接触，最大程度上降低边载应力，尤其当内凹槽的横截断面为等腰梯形结构时，效果更佳。因此，本技术能实现连杆衬套的完全形变，确保连杆小头衬套比压较小。4、本技术一种带槽的连杆小头系统中，连杆衬套侧壁上设置的润滑油槽包括上左支槽、上中支槽、上右支槽、下左支槽与下右支槽，五个支槽共通于同一个中间槽，上中支槽的长度最长，上左支槽、上右支槽左右对称设置，下左支槽、下右支槽左右对称设置，且对支槽之间的夹角有专门限定，该设计不仅利于扩大润滑油的收藏空间，利于贮存较多的润滑油，利于润滑油膜在衬套内的长期存在，延长使用时间，而且扩大了油槽与衬套的接触面积，既便于润滑油进入油槽中，又便于润滑油膜的形成，提高润滑效果。因此，本技术不仅润滑效果较佳，而且使用时间较长。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是图1中内凹槽的放大示意图。图3是图1的侧向剖视图。图4是图1的立体结构示意图。图5是本技术与活塞销的连接示意图。图中：杆身2、承杆区3、小头端4、中心孔5、内凹槽6、左弧部61、中弧部62、右弧部63、槽深64、槽宽65、长度角66、边缘间距67、内切斜面68、横截断面7、外口边71、内底边72、上腰边73、下腰边74、连杆衬套8、润滑油槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带槽的连杆小头系统，包括小头端(4)及其中部开设的中心孔(5)，所述小头端(4)的底端经杆身(2)与大头端相连接，其特征在于：所述小头端(4)上近中心孔(5)底端的部位的正面、背面上分别开设有一个内凹槽(6)，该内凹槽(6)朝外单向开口。

【技术特征摘要】
1.一种带槽的连杆小头系统，包括小头端(4)及其中部开设的中心孔(5)，所述小头端(4)的底端经杆身(2)与大头端相连接，其特征在于：所述小头端(4)上近中心孔(5)底端的部位的正面、背面上分别开设有一个内凹槽(6)，该内凹槽(6)朝外单向开口。2.根据权利要求1所述的一种带槽的连杆小头系统，其特征在于：所述内凹槽(6)包括左弧部(61)、中弧部(62)与右弧部(63)，所述左弧部(61)的右端头经中弧部(62)与右弧部(63)的左端头相连接，中弧部(62)的中轴线与中心孔(5)的中轴线相重合，左弧部(61)、右弧部(63)以中弧部(62)的中轴线为对称线呈左右对称设置；所述左弧部(61)的左端头高于其右端头设置，所述右弧部(63)的右端头高于其左端头设置，且左弧部(61)的左端头、右弧部(63)的右端头均为弧线结构。3.根据权利要求2所述的一种带槽的连杆小头系统，其特征在于：所述内凹槽(6)的横截断面(7)为等腰梯形结构，其包括外口边(71)、内底边(72)及夹于两者之间的上腰边(73)、下腰边(74)，所述外口边(71)为直线结构，所述内底边(72)、上腰边(73)、下腰边(74)都为弧线结构，且外口边(71)宽于内底边(72)设置。4.根据权利要求1、2或3所述的一种带槽的连杆小头系统，其特征在于：所述小头端(4)上位于中心孔(5)、杆身(2)之间的区域为承杆区(3)，该承杆区(3)的正面、背面上分别开设有一个内凹槽(6)；所述内凹槽(6)的槽深(64)与承杆区(3)的宽度比为0.1—0.3，内凹槽(6)的槽宽(65)与中心孔(5)的半径比为0.05—0.1，内凹槽(6)的左右两端与中心孔(5)的中心线分别相交以形成长度角(66)，该长度角(66)的大小为45°—60°。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷俊，廖荣盛，周志亮，陈玲，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42