[实用新型]一种楔形小头连杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机的活塞连杆总成，具体涉及一种楔形小头连杆。 

背景技术

如图1所示，连杆包括连杆小头1、连杆杆身2和连杆大头3，连杆大头3连在发动机曲轴上，连杆小头1通过活塞销10与活塞6相连，活塞6通过连杆带动曲轴转动，将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。由于连杆在活塞6往复运动的驱动下随其进行周期性变化的往复运动和自身摆动，因此连杆受到的是压缩、拉伸和弯曲等极为复杂的交叉变载荷，这就要求连杆必须有足够的强度和刚度。而目前主要以通过保证连杆厚度的方式来满足连杆的强度和刚度，势必使连杆的质量增大，质量越大就使活塞连杆总成在进行往复运动时的惯性力越大，而往复惯性力越大，对活塞连杆总成运动性能的影响越大，由此会导致发动机的寿命和性能遭受不利影响。为了克服活塞连杆总成存在的质量和惯性力之间的矛盾，公开号为CN201705490U的中国实用新型专利提供了一种内燃机的活塞连杆结构，它使连杆小头1采用对称的楔形结构，通过减去连杆的富余质量来实现活塞连杆总成往复惯性力的减小，同时又能满足连杆的强度和刚度。 

对称楔形小头连杆的设计考虑了活塞连杆总成工作时的往复惯性力，但是没有考虑活塞连杆总成在工作时因所受的侧推力导致连杆的扭曲变形，在活塞6外推做功和回缩过程中，分别只有一个侧面受力，且受力情况是不同的，侧推力的存在，会造成连杆的扭曲变形，尤其是在压缩冲程结束进入做功冲程的时候，压缩冲程中产生的侧推力较小，它使活塞6在汽缸壁的一侧滑动，而做功冲程中产生的侧推力较大，它使活塞6在汽缸壁的另一侧滑动，当压缩冲程结束，燃料开始着火燃烧进入做功冲程时，在上止点附近，作用在活塞连杆总成上的较小侧推力突然切换为较大的侧推力,它使活塞6以很快的速度从一侧汽缸壁横扫到另一侧汽缸壁而产生“敲缸”,这种撞击发生在气体燃烧爆炸时刻，换向冲击力极大，对连杆的扭曲变形影响最大。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种抗扭曲变形能力增强的楔形小头连杆。 

本实用新型的技术解决方案是：一种楔形小头连杆，包括连杆杆身、设于连杆杆身两端的连杆大头和连杆小头，所述连杆小头的两侧分别设置左斜面和右斜面，使得连杆小头形成 上窄下宽的楔形结构，所述左斜面与右斜面之间设有连接孔，其特征在于：所述右斜面与连杆中轴线所成的角小于所述左斜面与连杆中轴线所成的角。 

采用以上结构后，本实用新型具有以下优点： 

由于右斜面与连杆中轴线所成的角小于左斜面与连杆中轴线所成的角，使得连杆小头的楔形结构是非对称的且其右侧的厚度较大，该非对称楔形结构是根据活塞连杆总成工作时连杆小头两侧的受力特点进行设置的，连杆小头右侧需要承受较大的侧推力，而连杆小头的左侧只需承受较小的侧推力，非对称楔形结构右侧的厚度保证了连杆的抗扭曲变形能力，非对称楔形结构左侧厚度的减小可进一步减轻连杆的质量，减小往复惯性力和摩擦力，使活塞连杆总成的运动性能得到优化，因此进一步提高了连杆的抗扭曲变形的能力。 

作为优选，所述左斜面设置在连杆小头左侧面的上半部分，所述右斜面设置在连杆小头右侧面的上半部分。由于连杆小头的连接孔中靠连杆杆身一侧的孔壁是主承压面，而相对的另一侧为次承压面，因此左斜面和右斜面的削减作用应该设置在次承压面一侧，即连杆小头左右两侧面的上半部分。 

作为优选，所述右斜面与连杆中轴线所成的角的范围为8°～13°，所述左斜面与连杆中轴线所成的角的范围为8°～13°，所述右斜面与连杆中轴线所成的角与所述左斜面与连杆中轴线所成的角的角度差范围为0°～0.5°。对各参数的限定，是同时兼顾到连杆的强度、惯性力以及抗扭曲变形能力，使三种性能能得到良好的平衡。 

作为优选，所述右斜面与连杆中轴线所成的角为8.8°，所述左斜面与连杆中轴线所成的角为8.9°。该设置可使活塞连杆总成的运动性能得到最大限度的优化，找到连杆强度、惯性力和抗扭曲变形能力的最佳结合点。 

作为优选，所述连接孔内中下部对称地设置两个V形储油槽。该连接孔是与活塞销相连的，其内设置V形储油槽一方面可在活塞与连杆之间起到良好的润滑作用，另一方面润滑油的阻尼作用也会使换向力的冲击进一步减弱，从而减轻连杆的扭曲变形。 

附图说明：

图1为活塞连杆总成的结构示意图； 

图2为本实用新型的结构示意图； 

图3为本实用新型的结构侧视示意图； 

图4为本实用新型的连杆小头与活塞装配后的剖面图；