專利名稱：一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿屬于傳遞動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)件，其功用是將活塞的往復(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。連桿的運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜，其小頭部分隨活塞組作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，大頭部分隨曲軸的曲柄銷作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，桿身部分作由往復(fù)運(yùn)動(dòng)與擺動(dòng)所組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。連桿工作時(shí)受到兩種載荷的作用一個(gè)是燃?xì)庾饔昧颓B桿機(jī)構(gòu)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力所引起的縱向載荷，另一個(gè)是連桿桿身復(fù)合運(yùn)動(dòng)所引起的橫向載荷。上述兩種載荷的大小和方向都是變化的。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，由于連桿本身的重量產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力和往復(fù)慣性力，因此連桿在實(shí)行自己功能的同時(shí)也要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。人們?cè)谠O(shè)計(jì)連桿的時(shí)候，一般的指導(dǎo)思想是首先保證零件的功能，特別是要使零件具有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，若疲勞強(qiáng)度不足，往往會(huì)造成連桿桿身或連桿螺栓發(fā)生疲勞斷裂，進(jìn)而產(chǎn)生整機(jī)破壞的重大事故。若剛度不足，就會(huì)造成桿身彎曲變形及連桿大頭的失圓變形，這將導(dǎo)致活塞、氣缸、軸承及曲柄銷的偏磨，加大了連桿螺栓的附加彎矩。另一方面，連桿是運(yùn)動(dòng)件，必須盡可能地減小它的重量，最大可能的增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。傳統(tǒng)的連桿，桿身采用工字型的截面，由于連桿不同部位的受力狀況不一樣，為了整個(gè)零件的強(qiáng)度著想，一般工字截面的面積都較大，就是為了保證零件的強(qiáng)度可靠性以及安全性能，增大了連桿的重量，消耗了整機(jī)的輸出扭矩和功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿，其目的是在保證結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能的前提下，減輕連桿的重量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿，包括連桿大頭端桿身、連桿中間段桿身、連桿小頭端桿身、連桿小頭連接端和連桿大頭連接端，桿身的邊緣為連桿桿身邊板，所述的連桿大頭端桿身和連桿小頭端桿身在縱切剖面上，分別從兩端到中間的連桿中間段桿身相連處，其厚度尺寸由大到小。
所述的連桿大頭端桿身與連桿大頭連接端的連接部位、連桿小頭端桿身與連桿小頭連接端的連接部位，在縱切剖面上為光滑的圓弧過(guò)渡。
所述的連桿大頭端桿身、連桿中間段桿身、連桿小頭端桿身，平面方向上的寬度尺寸是均勻不變的。
所述的連桿桿身邊板在縱切剖面上和平面方向上的尺寸均為不變的。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明在保證連桿實(shí)現(xiàn)功能和作用的同時(shí)，使連桿具有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，同時(shí)在工字形截面上采用變截面的結(jié)構(gòu)，這樣減輕了連桿的重量，降低了連桿運(yùn)行所消耗的功率。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1為本發(fā)明的縱切剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)為1、連桿大頭端桿身，2、連桿中間段桿身，3、連桿小頭端桿身，4、連桿小頭連接端，5、連桿大頭連接端，6、發(fā)動(dòng)機(jī)連桿，7、連桿桿身邊板。
具體實(shí)施例方式
如圖1所本發(fā)明的縱切剖面結(jié)構(gòu)示意圖和圖2本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖表達(dá)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明為一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿6，包括連桿大頭端桿身1、連桿中間段桿身2、連桿小頭端桿身3、連桿小頭連接端4和連桿大頭連接端5，桿身的邊緣為連桿桿身邊板7，連桿小頭連接端4與活塞銷聯(lián)接，連桿大頭連接端5與曲軸上的曲柄軸頸聯(lián)接，其功用是將活塞的往復(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，在曲軸上形成扭矩。
本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)和具體的方式為連桿大頭端桿身1和連桿小頭端桿身3在縱切剖面上，分別從兩端到中間的連桿中間段桿身2相連處，其厚度尺寸由大到小。連桿大頭端桿身1與連桿大頭連接端5的連接部位、連桿小頭端桿身3與連桿小頭連接端4的連接部位，在縱切剖面上為光滑的圓弧過(guò)渡。
不同部位的受力狀況不一樣，通常情況下，靠近大頭孔和小頭孔部位受力比較大，而連接桿身部位則受力稍小一些。所以采用變截面桿身。按照連桿的受力分布云圖，在靠近大頭孔和小頭孔部位設(shè)計(jì)較大的工字截面，這樣就可以保證連桿的安全性和可靠性。在受力小的桿身部位設(shè)計(jì)小的工字截面，這樣節(jié)省了連桿的重量。
桿身與大頭孔相聯(lián)結(jié)部位，受力強(qiáng)度較大，截面設(shè)計(jì)成向大頭逐漸增大的變截面形狀，可以承受較大的受力，保證了強(qiáng)度。同樣，桿身與小頭孔相聯(lián)結(jié)部位，受力大，需要較大的強(qiáng)度，所以截面設(shè)計(jì)成可變的錐形，沿桿身向小頭孔方向截面逐漸增大，提供了足夠的強(qiáng)度和剛度。
連桿中間段桿身2主要起連接的作用，強(qiáng)度要求有所降低，所以截面可以設(shè)計(jì)的小一點(diǎn)，這樣減輕了連桿的重量。
為了避免過(guò)大的應(yīng)力集中，從桿身到大頭和從桿身到小頭的過(guò)渡應(yīng)盡可能圓滑。將連桿樣件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，結(jié)果顯示安全因子大于設(shè)計(jì)值，采用變截面桿身的設(shè)計(jì)完全滿足零件的強(qiáng)度和疲勞要求。在設(shè)計(jì)中，利用有限元計(jì)算軟件，將計(jì)算與設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)，更有利于提高整機(jī)的性能，還能保證零件的安全性和可靠性。
連桿大頭端桿身1、連桿中間段桿身2、連桿小頭端桿身3，平面方向上的寬度尺寸是均勻不變的。連桿桿身邊板7在縱切剖面上和平面方向上的尺寸均為不變的。這樣使得桿身結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，制造容易。由于連桿與其他零件相連接的結(jié)構(gòu)都沒(méi)有發(fā)生改變，所以本發(fā)明不存在具體發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)施方面的問(wèn)題，主要是在生產(chǎn)零件的過(guò)程中，要控制好鍛造工藝過(guò)程，制造尺寸和性能符合要求的產(chǎn)品。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿(6)，包括連桿大頭端桿身(1)、連桿中間段桿身(2)、連桿小頭端桿身(3)、連桿小頭連接端(4)和連桿大頭連接端(5)，桿身的邊緣為連桿桿身邊板(7)，其特征在于所述的連桿大頭端桿身(1)和連桿小頭端桿身(3)在縱切剖面上，分別從兩端到中間的連桿中間段桿身(2)相連處，其厚度尺寸由大到小。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿(6)，其特征在于所述的連桿大頭端桿身(1)與連桿大頭連接端(5)的連接部位、連桿小頭端桿身(3)與連桿小頭連接端(4)的連接部位，在縱切剖面上為光滑的圓弧過(guò)渡。
3.按照權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿(6)，其特征在于所述的連桿大頭端桿身(1)、連桿中間段桿身(2)、連桿小頭端桿身(3)，平面方向上的寬度尺寸是均勻不變的。
4.按照權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿(6)，其特征在于所述的連桿桿身邊板(7)在縱切剖面上和平面方向上的尺寸均為不變的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿(6)，包括連桿大頭端桿身(1)、連桿中間段桿身(2)、連桿小頭端桿身(3)、連桿小頭連接端(4)和連桿大頭連接端(5)，桿身的邊緣為連桿桿身邊板(7)，所述的連桿大頭端桿身(1)和連桿小頭端桿身(3)在縱切剖面上，分別從兩端到中間的連桿中間段桿身(2)相連處，其厚度尺寸由大到小。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明在保證連桿實(shí)現(xiàn)功能和作用的同時(shí)，使連桿具有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，同時(shí)在工字形截面上采用變截面的結(jié)構(gòu)，這樣減輕了連桿的重量，降低了連桿運(yùn)行所消耗的功率。
文檔編號(hào)F16C7/00GK1959083SQ200610096058
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者鄧炯炯 申請(qǐng)人:奇瑞汽車有限公司