航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成的制作方法

allin2022-07-30  202



1.本实用新型属于发动机技术领域,具体地说,本实用新型涉及一种航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成。


背景技术:

2.当前对于活塞式二冲程航空发动机的研究中,二冲程航空发动机有其突出优点即具有较高的功重比但与此同时,二冲程航空发动机油耗大的缺点也很明显。而随着研究的不断进行,要求的不断提高,目前飞机对于动力总成的要求是高功重化、低油耗,与此同时小型活塞式二冲程发动机一般都是采用发动机直驱螺旋桨,所以二冲程发动机的轻量化尤为重要。现有小型活塞式二冲程发动机的曲轴连杆总成的重量较重,不能满足轻量化的要求。


技术实现要素:

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提供一种航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,目的是实现轻量化。
4.为了实现上述目的,本实用新型采取的技术方案为:航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,包括曲轴本体、连杆和设置于曲轴本体上的滚针轴承,连杆包括连杆大头、连杆小头以及与连杆大头和连杆小头连接的杆身,连杆大头套设于滚针轴承上,所述连杆大头上设置第一油气孔,所述杆身上设置减重孔,减重孔设置多个。
5.所述减重孔设置两个。
6.所述曲轴本体包括曲轴前曲柄、曲轴后曲柄以及与曲轴前曲柄和曲轴后曲柄连接的曲轴连接曲柄臂,曲轴前曲柄和曲轴后曲柄上设置去重孔。
7.所述曲轴前曲柄包括前轴体、与前轴体连接的前曲柄平衡块和与前曲柄平衡块连接且与所述曲轴连接曲柄臂连接的前连杆颈,前曲柄平衡块上设置第一去重孔,前连杆颈上设置第二去重孔,前轴体上设置第三去重孔。
8.所述曲轴后曲柄包括后轴体、与后轴体连接的后曲柄平衡块和与后曲柄平衡块连接且与所述曲轴连接曲柄臂连接的后连杆颈,后曲柄平衡块上设置第四去重孔,后连杆颈上设置第五去重孔,后轴体上设置第六去重孔。
9.所述第一油气孔为在所述连杆大头的端面上设置,第一油气孔设置多个且所有第一油气孔为沿周向均匀分布。
10.所述连杆大头的最大厚度为5mm。
11.本实用新型的航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,可以满足轻量化要求。
附图说明
12.本说明书包括以下附图,所示内容分别是:
13.图1是本实用新型航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成的剖视图;
14.图2是曲轴前曲柄的结构示意图;
15.图3是曲轴后曲柄的结构示意图;
16.图4是曲轴连接曲柄臂的结构示意图;
17.图5是连杆的结构示意图
18.图中标记为:1、曲轴前曲柄;2、曲轴后曲柄;3、曲轴连接曲柄臂;4、连杆;5、滚针轴承;101、第一去重孔;102、第二去重孔;103、第三去重孔;104、前轴体;105、前曲柄平衡块;106、前连杆颈;201、第四去重孔;202、第五去重孔;203、第六去重孔;204、后轴体;205、后曲柄平衡块;206、后连杆颈;301、曲轴连接臂外圆;401、第二油气孔;402、减重孔;403、第一油气孔;404、端面;405、外圆面。
具体实施方式
19.下面对照附图,通过对实施例的描述,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明,目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解,并有助于其实施。
20.需要说明的是,在下述的实施方式中,所述的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”和“第六”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系,也不代表先后的执行顺序,而仅仅是为了描述的方便。
21.如图1至图5所示,本实用新型提供了一种航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,包括曲轴本体、连杆4和设置于曲轴本体上的滚针轴承5,连杆4包括连杆大头、连杆小头以及与连杆大头和连杆小头连接的杆身,连杆大头套设于滚针轴承5上,连杆大头上设置第一油气孔403,杆身上设置减重孔402,减重孔402设置多个。
22.具体地说,如图1所示,曲轴本体包括曲轴前曲柄1、曲轴后曲柄2以及与曲轴前曲柄1和曲轴后曲柄2连接的曲轴连接曲柄臂3,曲轴前曲柄1和曲轴后曲柄2上设置去重孔。曲轴连杆总成为组装式曲轴总成和连杆,同时为了轻量化等采用的是非全支撑的结构,即曲轴为两个连杆颈和两个主轴颈,曲轴前曲柄1和曲轴连接曲柄臂3通过过盈压装连接在一起,曲轴连接曲柄臂3和曲轴后曲柄2也是通过过盈压装在一起,为曲轴主要传递部分,压装过盈量大于0.08mm,同时要控制两个主轴颈的同轴度。这两个方面都属于关键控制实施项。
23.如图1和图2所示,曲轴前曲柄1包括前轴体104、与前轴体104连接的前曲柄平衡块105和与前曲柄平衡块105连接且与曲轴连接曲柄臂3连接的前连杆颈106。前连杆颈106上套设有一滚针轴承5,滚针轴承5位于曲轴连接曲柄臂3和前曲柄平衡块105之间。前轴体104被构造为用于安装螺旋桨,前轴体104具有一定的长度,前轴体104的长度方向上的一端与前曲柄平衡块105固定连接,前轴体104的长度方向上的一端用于安装螺旋桨。前连杆颈106为圆柱体,前连杆颈106的轴线与前轴体104的轴线相平行,前连杆颈106的长度方向上的一端与前曲柄平衡块105固定连接,前连杆颈106的长度方向上的另一端与曲轴连接曲柄臂3固定连接。
24.如图1和图2所示,前曲柄平衡块105上设置第一去重孔101,前连杆颈106上设置第二去重孔102,前轴体104上设置第三去重孔103,满足曲轴连杆总成结构轻量化设计要求。第一去重孔101为在前曲柄平衡块105上沿前曲柄平衡块105的厚度方向贯穿设置的通孔,第二去重孔102为在前连杆颈106的中心处设置的圆孔,第三去重孔103为在前轴体104的中
心处设置。前轴体104的最小壁厚为3mm,前曲柄平衡块105的厚度为4mm,前连杆颈106的最小壁厚为4mm,同时平衡块上离曲轴回转中心距离近的部分进行去重加工,形成第一去重孔101,如此以保证曲轴重量最轻。
25.如图1和图3所示,曲轴后曲柄2包括后轴体204、与后轴体204连接的后曲柄平衡块205和与后曲柄平衡块205连接且与曲轴连接曲柄臂3连接的后连杆颈206。后连杆颈206上套设有一滚针轴承5,滚针轴承5位于曲轴连接曲柄臂3和后曲柄平衡块205之间且滚针轴承5为滚针轴承5。后轴体204被构造为用于与磁电机连接,后轴体204具有一定的长度,后轴体204的长度方向上的一端与后曲柄平衡块205固定连接,后轴体204的长度方向上的一端用于与磁电机连接。后连杆颈206为圆柱体,后连杆颈206的轴线与后轴体204的轴线相平行,前轴体104与后轴体204为同轴设置,前轴体104和后轴体204的轴线也即曲轴本体的轴线,后连杆颈206的轴线与前连杆颈106的轴线之间的夹角为180度,后连杆颈206的长度方向上的一端与后曲柄平衡块205固定连接,后连杆颈206的长度方向上的另一端与曲轴连接曲柄臂3固定连接,且后连杆颈206与曲轴连接曲柄臂3为过盈配合,后连杆颈206与曲轴连接曲柄臂3通过压装连接在一起,曲轴连接曲柄臂3具有让后连杆颈206的端部插入的安装孔,该安装孔为圆孔。
26.如图1和图3所示,后曲柄平衡块205上设置第四去重孔201,后连杆颈206上设置第五去重孔202,后轴体204上设置第六去重孔203。第四去重孔201为在后曲柄平衡块205上沿后曲柄平衡块205的厚度方向贯穿设置的通孔,第五去重孔202为在后连杆颈206的中心处设置的圆孔,第六去重孔203为在五轴体的中心处设置。后轴体204的最小壁厚为3mm,后曲柄平衡块205的厚度为4mm,后连杆颈206的最小壁厚为4mm,同时平衡块上离曲轴回转中心距离近的部分进行去重加工,形成第四去重孔201,如此以保证曲轴重量最轻。
27.曲轴连接曲柄臂3的结构如图1和图4所示,为了保证压装抱轴力,曲轴连接臂外圆301壁厚必须大于等于7mm,同时为了减重,需要将曲轴连接曲柄臂3设计成类似于“8”字型的减重结构,能最大限度的实现轻量化设计,曲轴连接曲柄臂3上两个孔为曲轴前后曲柄配合的轴孔。两个轴孔的直径、平行度和中心距等直接影响曲轴总成最终的组装质量。
28.如图1和图5所示,第一油气孔403为在连杆大头的端面404上设置的凹孔,连杆大头的端面404为与连杆大头的轴线相垂直的平面,连杆大头的两个端面404上均设置有同等数量的第一油气孔403,第一油气孔403设置多个且所有第一油气孔403为在连杆大头的端面404沿周向均匀分布。第一油气孔403是用于引导曲轴箱中的油气顺利冲入位于连杆大头的中心孔中的滚针轴承5的表面上,以保证滚针轴承5的润滑,保证机器运行的可靠性。而且保障连杆大头的轴向止推定位作用,需要将连杆大头的最大厚度设置为5mm,连杆大头的最大厚度是指连杆大头的两个端面404之间的垂直距离。而为了轻量化设计,只保证靠近连杆端面的位置保证5mm的壁厚,连杆大头的外圆面405其他部分厚度还维持在3mm,以兼顾功能和重量。
29.如图1和图5所示,为了轻量化设计,在连杆杆身部分采用拓扑减重方法,将连杆做去重设计,做了两个异型的减重孔402,两个减重孔402为沿杆身的长度方向依次布置,杆身的长度方向上的一端与连杆小头固定连接,杆身的长度方向上的另一端与连杆大头固定连接。
30.如图1和图5所示,连杆小头的端面上设置第二油气孔401,连杆小头的端面为与连
杆小头的轴线相垂直的平面,连杆小头的两个端面上均设置有同等数量的第二油气孔401,第二油气孔401是用于引导曲轴箱中的油气顺利冲入位于连杆小头的中心孔中的轴承的表面上,以保证轴承的润滑。
31.如图1和图5所示,连杆大头上设置六个第一油气孔403,连杆小头上设置两个第二油气孔401。
32.以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然,本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进;或未经改进,将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征:
1.航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,包括曲轴本体、连杆和设置于曲轴本体上的滚针轴承,连杆包括连杆大头、连杆小头以及与连杆大头和连杆小头连接的杆身,连杆大头套设于滚针轴承上,其特征在于:所述连杆大头上设置第一油气孔,所述杆身上设置减重孔,减重孔设置多个。2.根据权利要求1所述的航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,其特征在于:所述减重孔设置两个。3.根据权利要求1或2所述的航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,其特征在于:所述曲轴本体包括曲轴前曲柄、曲轴后曲柄以及与曲轴前曲柄和曲轴后曲柄连接的曲轴连接曲柄臂,曲轴前曲柄和曲轴后曲柄上设置去重孔。4.根据权利要求3所述的航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,其特征在于:所述曲轴前曲柄包括前轴体、与前轴体连接的前曲柄平衡块和与前曲柄平衡块连接且与所述曲轴连接曲柄臂连接的前连杆颈,前曲柄平衡块上设置第一去重孔,前连杆颈上设置第二去重孔,前轴体上设置第三去重孔。5.根据权利要求3所述的航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,其特征在于:所述曲轴后曲柄包括后轴体、与后轴体连接的后曲柄平衡块和与后曲柄平衡块连接且与所述曲轴连接曲柄臂连接的后连杆颈,后曲柄平衡块上设置第四去重孔,后连杆颈上设置第五去重孔,后轴体上设置第六去重孔。6.根据权利要求3所述的航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,其特征在于:所述第一油气孔为在所述连杆大头的端面上设置,第一油气孔设置多个且所有第一油气孔为沿周向均匀分布。7.根据权利要求6所述的航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,其特征在于:所述连杆大头的最大厚度为5mm。

技术总结
本实用新型公开了一种航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,包括曲轴本体、连杆和设置于曲轴本体上的滚针轴承,连杆包括连杆大头、连杆小头以及与连杆大头和连杆小头连接的杆身,连杆大头套设于滚针轴承上,连杆大头上设置第一油气孔,杆身上设置减重孔,减重孔设置多个。本实用新型的航空活塞式二冲程发动机曲轴连杆总成,可以满足轻量化要求。可以满足轻量化要求。可以满足轻量化要求。


技术研发人员:朱航 李为松 张国成 张荣康
受保护的技术使用者:安徽航瑞航空动力装备有限公司
技术研发日:2021.12.17
技术公布日:2022/7/5
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