组合式曲轴连杆装置的制作方法

本实用新型涉及发动机配件技术领域，更具体的说，它涉及一种组合式曲轴连杆装置。

背景技术：

曲轴连杆机构是发动机的重要组成部分，在工作的过程中受到各种冲击力、扭矩、磨损、应力等作用，并因此产生内部结构的变化和损伤，其工作环境相对较封闭且不易接触。在发动机工作循环中，曲轴连杆机构受周期性不断变化的燃气压力、往复运动质量的惯性力、旋转质量的离心惯性力及力矩等复杂的交变载荷，产生扭转和横向与纵向振动，承受拉、压、弯和磨损，要求其应具有足够的强度、刚度、韧性、耐磨性及良好的平衡性。因此，其结构设计的合理性和可靠性就至关重要。

授权公告号为CN204458787U的中国实用新型专利，其公开了一种曲轴结构，包括至少两个连接在一起的曲轴本体，曲轴本体两两之间通过连接套固定安装在一起；曲轴本体包括连接为一体的第一配重块、第二配重块和拐径；拐径设置在第一配重块和第二配重块之间，且拐径安装在第一配重块和第二配重块的边缘；相邻两个曲轴本体的拐径的中轴线位于不同的直线上；第一配重块和第二配重块上设置有用于两个曲轴本体连接在一起的连接端；连接端上设置用于过盈安装在连接套内的连接部。该实用新型克服了整体锻造时加工难度大的问题，但存在以下不足：由于曲轴本体仍然是一体制作，在拐径处不易安装连杆。

申请公布号为CN101603463A的中国发明专利申请，其公开了一种发动机曲柄，包括主轴颈、固定设置在所述的主轴颈上的连接部、固定设置在所述的连接部上的连杆轴颈、转动连接在所述的连杆轴径上的连杆，所述的主轴颈与所述的连杆轴径的轴心线相互平行并且不在同一直线上，连杆与连杆轴颈连接的一端对开设置，连杆的两部分通过螺栓固定连接。该发明申请可以将连杆安装在连杆轴颈上，但存在以下不足，连杆对开设置，两部分对接处容易存在阶梯导致连杆与连杆轴颈之间的摩擦增大，增加了使用过程中连杆轴颈位置的磨损，影响使用寿命。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种组合式曲轴连杆装置，通过将连杆套设在销轴上，销轴的两端与曲柄的装配孔固定连接，减少磨损的同时方便曲轴连杆的安装。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种组合式曲轴连杆装置，包括左曲柄和右曲柄，左曲柄和右曲柄上分别设有一个装配孔，左曲柄和右曲柄通过穿设于装配孔中的连接轴固定连接，左曲柄和右曲柄之间的连接轴上通过轴承转动连接有连杆，连杆的一端设有与轴承套设固定的大端销孔，连杆的另一端设有小端销孔，大端销孔上设有至少一个油槽。

通过采用上述技术方案，可以将左曲柄、右曲柄、连接轴和连杆分别制作，各部件加工方便，不会受到其他部位的阻碍干涉，加工精度更高。然后将轴承套设固定在连接轴上，把连接轴的一端插入到左曲柄的装配孔中，把连杆套设在轴承上，然后将右曲柄的装配孔套设在连接轴上，挤压左曲柄和右曲柄互相靠近，使得连接轴分别与左曲柄和右曲柄固定。通过油槽可以将润滑油添加到轴承处，减少连杆与连接轴之间的磨损，转动连杆，可以将油槽移动到连接轴的不同位置，使得润滑更加均匀。

本实用新型进一步设置为：所述小端销孔上设有至少一个油孔。

通过采用上述技术方案，连杆通过小端销孔与动力活塞连接，通过油孔可以向小端销孔中添加润滑油，减少小端销孔处的磨损，延长连杆的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述连接轴上与装配孔连接部位的直径小于与大端销孔连接部位的直径。

通过采用上述技术方案，连接轴的两端形成有限位台阶，左曲柄和右曲柄的装配孔套设在连接轴的两端，限位台阶使得左曲柄和右曲柄套设位置固定，左曲柄和右曲柄之间的距离固定，提高批量制作时的曲轴质量一致性。

本实用新型进一步设置为：所述连接轴与左曲柄和右曲柄的装配孔过盈配合固定。

通过采用上述技术方案，过盈配合使得连接轴与装配孔之间连接构造简单，连接轴与装配孔的定心性好，承载能力高和在振动下工作可靠等优点。

本实用新型进一步设置为：所述装配孔的内壁沿其轴向设有至少一个限位槽，所述连接轴沿其母线设有与限位槽对应的凹槽，限位槽与凹槽中卡固有一根卡条。

通过采用上述技术方案，卡条将连接轴与左曲柄和右曲柄固定位置，防止连接轴与左曲柄和右曲柄相对周向转动，提高曲轴工作稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述左曲柄包括平衡块和垂直于平衡块设置的轴杆；平衡块包括半圆盘形的配重部和圆盘形的连接部，连接部的轮廓半径小于配重部的轮廓半径，连接部与配重部之间通过缩颈部一体连接；所述轴杆包括与平衡块连接的轴台。

通过采用上述技术方案，曲柄的重量集中在配重部，使得曲柄转动时，平衡块对发动机振动所造成的异响起到一定的消弱作用。

本实用新型进一步设置为：所述轴杆还包括与轴台远离平衡块一端同轴向外延伸的中轴台以及中轴台远离平衡块的一端通过过渡部连接的前轴台，轴台、中轴台和前轴台呈圆柱形且同轴设置，轴台、中轴台和前轴台的半径逐渐减小。

通过采用上述技术方案，轴杆有多级，可以分别安装轴承和齿轮等零件，各部件在轴杆轴向被限制位置，提高曲轴工作性能。

本实用新型进一步设置为：所述过渡部呈圆台形，过渡部的一端与中轴台直径相同，另一端与前轴台的直径相同；所述右曲柄与左曲柄结构相同，在右曲柄的过渡部上设有键槽，键槽与平衡块的对称中面呈夹角设置。

通过采用上述技术方案，过渡部减轻了中轴台与前轴台之间的剪切力，使得传力均匀，降低了使用过程中断裂的可能。

综上所述，本实用新型相比于现有技术具有以下有益效果：

1.连杆采用整体结构套设在连接轴上，连杆的大端销孔内壁光滑不会存在台阶，减少了连杆与连接轴之间的磨损，延长使用寿命；

2.左曲柄和右曲柄通过连接轴固定连接，各部分可以独立制作，加工时不会受到其他零部件的位置干涉，加工方便，有利于提高零件的加工精度，且适合批量化生产；

3.油槽能够方便向连接轴位置添加润滑油，进一步降低连杆的磨损，延长使用寿命。

附图说明

图1为实施例整体结构示意图；

图2为实施例显示各部件结构装配关系的爆炸图；

图3为实施例凸显键槽与平衡块中面夹角在图1中的右视图；

图4为凸显连杆与销轴连接结构在图3中A-A向的剖视图。

附图标记：1、左曲柄；11、轴杆；111、轴台；112、中轴台；113、过渡部；114、前轴台；115、螺纹端；12、平衡块；121、装配孔；1211、限位槽；122、缩颈部；2、右曲柄；21、键槽；3、连接轴；31、限位台阶；32、凹槽；4、连杆；41、连接板；42、连接大端；421、大端销孔；4211、油槽；43、连接小端；431、小端销孔；4311、油孔；5、轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种组合式曲轴连杆装置，如图1和图2所示，包括左曲柄1和右曲柄2、用于连接固定左曲柄1和右曲柄2的连接轴3，在连接轴3上通过轴承5套设有连杆4。

参考图1和图2，左曲柄1包括平衡块12和垂直于平衡块12一体设置的轴杆11，轴杆11包括与平衡块12连接的轴台111、轴台111远离平衡块12一端同轴向外延伸有中轴台112以及中轴台112远离平衡块12的一端通过过渡部113连接的前轴台114，轴台111、中轴台112和前轴台114呈圆柱形且同轴设置，轴台111、中轴台112和前轴台114的半径逐渐减小；过渡部113呈圆台形，过渡部113的一端与中轴台112直径相同，另一端与前轴台114的直径相同。前轴台114远离平衡块12的一端同轴固定连接有螺纹端115。

参考图2和图3，平衡块12包括半圆盘形的配重部和圆盘形的连接部，连接部的轮廓半径小于配重部的轮廓半径，根据需要，连接部的轮廓半径：配重部的轮廓半径为1:2。连接部与配重部之间通过缩颈部122一体连接。连接部和配重部在缩颈部122处呈V形结构，V形结构的夹角可以是60°-80°，缩颈部122处的圆弧半径可以是连接部轮廓半径的一半。

轴杆11设置在配重部的圆心处，在连接部的圆心处同轴设有贯穿性的装配孔121，装配孔121的内壁四周设有至少一个限位槽1211，限位槽1211中固定有卡条。

右曲柄2的整体结构可以与左曲柄1相同，以减少加工成本，使得左曲柄1和右曲柄2可以互相替代。根据需要，在右曲柄2位于过渡部113处加工有半圆形的键槽21，键槽21与平衡块12的对称中面呈夹角α设置，α可以是15°-30°。

参考图2，连接轴3整体呈圆柱状，连接轴3的两端直径小于中部直径，使得连接轴3两端与中部之间形成限位台阶31，连接轴3两端的直径与装配孔121的内径相同，左曲柄1和右曲柄2的装配孔121套设在连接轴3的两端，限位台阶31使得左曲柄1和右曲柄2套设位置固定，左曲柄1和右曲柄2之间的距离固定，提高批量制作时的曲轴质量一致性。在连接轴3上沿其母线方向开设有凹槽32，凹槽32与卡条的形状相适应，使得卡条将连接轴3与左曲柄1和右曲柄2固定位置，防止连接轴3与左曲柄1和右曲柄2相对周向转动。为了提高防转效果，凹槽32与对应卡条的数量可以均为4个。

参考图2和图4，轴承5套设固定在连接轴3的中部，在轴承5的轴孔内壁开设有凹槽，轴承5与连接轴3也可以通过卡条固定连接。

连杆4包括长条形的连接板41、一体固定在连接板41一端的连接大端42和固定在连接板41另一端的连接小端43，连接板41的中部凹陷使得横截面呈“工”字型，保持连接板41强度的基础上减轻整体重量，同时节约材料。连接大端42上设有大端销孔421，大端销孔421与轴承5外径过盈配合，连接大端42上设有至少一个与大端销孔421连通的长条形的油槽4211。连接小端43上设有小端销孔431，连接小端43上设有至少一个与小端销孔431连通的圆锥形的油孔4311。根据需要，可以通过油槽4211向大端销孔421内加入润滑油，通过油孔4311向小端销孔431内加入润滑油。为了加油均匀，油槽4211可以有两个并对称分布在大端销孔421两侧，油孔4311可以有三个并沿小端销孔431周向均匀分布。

为了提高轴杆11和连接轴3的耐磨性，轴杆11和连接轴3表面均通过热处理工艺形成有0.5mm厚的渗碳层。

该组合式曲轴连杆装置的组装方法如下：

预先按照尺寸生产出左曲柄1和右曲柄2以及连杆4，并加工出连接轴3，将轴承5套设固定在连接轴3上，把连杆4的大端销孔421套设在轴承5上，把连接轴3的一端插入到左曲柄1的装配孔121中，然后将右曲柄2的装配孔121套设在连接轴3上，并用卡条卡在装配孔121中的限位槽1211中固定。

当需要向装配孔121中添加润滑油时，将润滑油从油槽4211中加入，通过转动连杆4，可以使润滑油均匀的流到连接轴3的不同位置，提高润滑效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。