[发明专利]一种小型航空活塞发动机组合式曲轴机构

说明书

一种小型航空活塞发动机新型组合式曲轴机构，包括前段曲拐单元、后段曲拐单元、对接套和轴承组件；所述两个曲拐单元结构相似并相互对接，通过对接套内环将二个曲拐单元对接固定，并通过设置在对接套外环上的轴承组件作为中主轴支承；二个曲拐单元均包括三个曲柄和二个连杆轴径；曲柄为矩形且两端呈圆弧状，曲柄平行排列，通过相互平行的连杆轴径固连，连杆轴径轴线与曲柄相互垂直；二个曲拐单元远离对接处的最外侧曲柄外侧壁上，沿主轴轴线向外分别依次设有前、后端主轴径和前、后端锥轴径；锥轴径端面均设有内螺纹孔，用于外部连接件的紧固。本发明结构紧凑简单，设置合理，提高了曲轴整体的刚度和强度，有效的提升了产品可靠性。

技术领域

本发明涉及活塞发动机技术领域，特别是涉及了一种小型航空活塞发动机组合式曲轴机构。

背景技术

曲轴是小型活塞式航空发动机的关键运动部件之一，它的结构与尺寸参数不仅影响着发动机的重量和尺寸大小，而且对发动机的可靠性与使用寿命也有着关键作用。活塞式航空发动机不仅要求高的升功率，还要求有高的功重比，应用于曲轴就是在减轻重量和缩短长度的同时提高比强度、增强刚性和耐用度，在发动机的结构改进中，曲轴的改进占有重要地位。

公布号CN105065427A的中国专利文献公布了一种发动机用新型曲轴，该曲轴虽然也为非全支承结构，有效的减短了曲轴长度。但是，一方面，该曲轴前、中、后主轴支承只能采用滑动轴承结构，需要在发动机上配置专门的润滑系统，增加发动机重量，而且由于飞行中、高空时温差极大，需要对润滑油配置加温保温设施而增加飞机重量；另一方面，该曲轴前、后端外连接分别采用花键轴、圆柱轴方式，其不但长度较长而且被连接件需要通过在发动机箱体上设置结构件进行固定，必须占有发动机结构体积和重量加大，同时也不好控制被连接件与曲轴主轴的同轴度。这些都时航空发动机需要克服的问题。

特别是活塞式航空发动机其正常工作转速一般是地面用活塞式发动机正常工作转速的3-5倍，长时间连续的高速运转，使得曲轴的工作条件极为苛刻，对曲轴的可靠性、稳定性、耐用度和强度、刚性、扭转刚度等要求更高，也要求被连接件与曲轴主轴有高的同轴度。同时，还要求曲轴结构尽可能简洁，以提高功重比。因此，在通过采用高强度的材料的同时，还必须通过改善设计结构和尺寸参数、工艺性能来解决。

发明内容

本发明解决的技术问题是：有鉴于现有技术上的局限性，在研发一种新型水平对置小型活塞式航空发动机时，针对功重比和体积等要求，本发明提供了一种小型航空活塞发动机组合式曲轴机构，其目的在于为新研的小型航空活塞发动机提供一种结构紧凑，长度短，强度高，刚性好，支承充分，重量轻且工艺性好，可靠性高的组合式曲轴机构。

本发明的技术方案是：一种小型航空活塞发动机组合式曲轴机构，包括前段曲拐单元1、后段曲拐单元7、对接套4和轴承组件；所述两个曲拐单元结构相似并相互对接，通过对接套4内环将二个曲拐单元对接固定，并通过设置在对接套4外环上的轴承组件作为中主轴支承；所述二个曲拐单元均包括三个曲柄和二个连杆轴径；曲柄为矩形且两端呈圆弧状，曲柄平行排列，通过相互平行的连杆轴径固连，连杆轴径轴线与曲柄相互垂直；二个曲拐单元远离对接处的最外侧曲柄外侧壁上，沿主轴轴线向外分别依次设有前端主轴径22、前端锥轴径23和后端主轴径11、后端锥轴径10；前端锥轴径23与后端锥轴径10用于发动机外部连接和传递扭矩，二个锥轴端面均设有内螺纹孔，用于外部连接件的紧固。

本发明的进一步技术方案是：所述轴承组件包括轴承座5、两个球轴承3和两个轴承端盖2；两个相同的球轴承3分别装配在轴承座5内，轴承的外圈与轴承座为过盈配合，同时两个球轴承3与对接套4外径为过盈配合，二个轴承端盖2通过螺钉6和轴承座5固连，用于压紧轴承3并封闭轴承上的润滑脂，保证润滑效果。

本发明的进一步技术方案是：所述轴承座5、轴承端盖2均为铝镁合金材质。

本发明的进一步技术方案是：所述前端锥轴径23和后端锥轴径10锥面上还设有平键，便于定位、传递扭矩和稳定连接。

发明效果