一种连杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机领域，具体地说涉及一种发动机上的连杆。
【背景技术】
[0002]随着科技发展，发动机制造技术进步，对于汽车发动机的动力性能及可靠性要求越来越高，连杆作为往复式活塞发动机的关键性部件之一，连杆的强度、刚度及其安全可靠性直接关系到发动机整机的寿命和可靠性，因此要求连杆必须具有足够的强度、刚度、耐冲击和一定的韧性，同时尽量的结构紧凑、重量轻和工艺好等。为此，国内外各大汽车公司对连杆材料、结构设计、制造技术等都极为重视。目前高强度、轻量化、低成本是汽车发动机连杆设计和制造的的发展趋势。
[0003]连杆典型结构形式:连杆合件由连杆杆身、连杆瓦盖、连杆紧固螺栓、连杆大头轴瓦、连杆小头轴套等组成。连杆杆身通常是“工”字形断面；连杆瓦盖与杆身通过紧固螺栓连接在一起形成连杆大头孔，连杆大头轴瓦与连杆大头孔通过过盈配合安装在一起；连杆小头轴套与连杆小头孔过盈配合。
[0004]目前用于制造连杆杆身和瓦盖的材料主要有:碳素调质钢、合金调质钢、高碳非调质钢和粉末冶金以及铝基复合材料等。连杆轴瓦主要由钢制的瓦背和减摩材料组成，即钢制瓦背上附着减摩材料，减摩材料通常有铝锡合金、铝锡硅合金双金属轴瓦等；小头衬套通常是铜合金轴瓦等。
[0005]通常连杆轴瓦的厚度在I至3mm，小头衬套的厚度在0.5至1.2mm。
[0006]连杆小头孔通过活塞销与活塞连接，连杆大头孔与曲轴曲柄销相连。发动机工作时高温、高压燃气作用在活塞上，活塞推动连杆，连杆带动曲轴旋转通过曲轴飞轮对外做功。
[0007]传统连杆由于连杆轴瓦存在，导致连杆杆身和连杆瓦盖孔的尺寸大，因而削弱了连杆的刚度和强度，并使连杆结构尺寸大；由于连杆小头衬套的存在，因而削弱了连杆小头的刚度和强度，并使连杆小头孔尺寸大；这些都导致整个连杆合件的结构复杂、尺寸大，制造加工成本高；连杆结构尺寸大，发动机往复质量大，导致发动机摩擦损失大，振动大和噪声高；连杆大头孔和小头孔大，导致连杆整体刚度、强度差，如果设计不足，导致连杆烧瓦、拉瓦，严重时发动机运转时连杆折断，导致机毁人亡；连杆大头上、下半瓦结合部位存在较大的缝隙，容易导致连杆大头上下半轴瓦油压建立不起来，局部磨损，严重烧瓦；由于有上下半轴瓦存在，要使轴瓦紧固在连杆大头孔中，则需要有较大的轴瓦过盈紧固力，因此需要较大的螺栓紧固力，导致连杆紧固螺栓尺寸大；由于连杆大头孔尺寸较大，则连杆连接螺栓的中心距较大，连杆杆身与瓦盖可能由于螺栓预紧力不足，导致结合面产生接触损失；再者零部件数量多，制造加工、装配复杂，成本高等。
【发明内容】
[0008]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的连杆由于有连杆轴瓦的存在，导致连杆的尺寸必须设置得较大才能保证连杆的强度和刚度的问题，进而提供一种取消轴瓦设置，在保证减磨的前提下，能够大大减小质量和尺寸的连杆。
[0009]为解决上述技术问题，本发明的一种连杆，包括连杆本体，以及形成在所述连杆本体上的至少两个连接孔，所述连接孔内壁上设有由减磨材料形成的减磨层。
[0010]在本发明的连杆中，所述连接孔设有两个，分别为小头孔和大头孔，所述连杆本体包括连杆杆身、连杆瓦盖和螺栓，所述连杆杆身一端成型有所述小头孔，另一端通过螺栓与所述连杆瓦盖连接装配形成所述大头孔。
[0011]在本发明的连杆中，所述小头孔的内壁上设置的所述减磨层的厚度为0.03至0.15晕米。
[0012]在本发明的连杆中，所述大头孔的内壁上设置的所述减磨层的厚度为0.05至0.25晕米。
[0013]在本发明的连杆中，所述大头孔的内壁上设置的所述减磨层的减磨材料为铝锡或铜合金。
[0014]在本发明的连杆中，所述连杆瓦盖的过所述连杆的中线的剖面呈喇叭型，且所述连杆瓦盖的与所述连杆杆身结合的一端为喇叭的扩张端。
[0015]在本发明的连杆中，所述连杆杆身的另一端上与所述螺栓配合连接的螺栓孔成型为盲孔。
[0016]在本发明的连杆中，所述连杆杆身与所述连杆瓦盖的结合面上成型有配合的胀断槽。
[0017]在本发明的连杆中，所述连杆的所述小头孔所在的一端为小头端，所述小头端与所述连杆杆身相接的一端厚度宽，远离所述连杆杆身的一端厚度窄。
[0018]在本发明的连杆中，所述小头端的两端端面均由沿所述连杆的厚度方向上高低错开的第一分端面和第二分端面相接形成，且与所述连杆杆身相接的第一分端面高于远离所述连杆杆身的第二分端面。
[0019]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0020]1、在本发明中，通过在连接孔的内壁设置一层减磨层来替换连杆轴瓦，不仅在保证连杆的强度的同时，减小了连杆本体的结构尺寸和质量，而且由于减磨层的设置可以使连接孔的内壁表面摩擦系统降低，同时还兼有部分储油功能。
[0021]2、在发明中，通过在连杆的小头孔和大头孔的内壁设置减磨层，可以减小连杆结构尺寸和连杆的质量，因而减小了发动机的往复质量，从而降低发动机摩擦损失，减少发动机振动和噪声。
[0022]3、在本发明中，由于取消了连杆大头的上下两个半轴瓦，原有传统轴瓦的过盈力不存在，所需连接螺栓的预紧力减小，可以选择小尺寸的螺栓。
[0023]4、在本发明中，由于取消了连杆大头的上下两个半轴瓦，原有传统连杆大头上下半瓦结合面缝隙不存在了，因而改善了连杆大头轴承的润滑状态，消除边缘磨损；
[0024]5、在本发明中，由于取消了连杆大头的上下两个半轴瓦，连杆大头孔直径减小，连接螺栓的中心距减小，改善了连杆杆身与瓦盖可能由于螺栓预紧力不足造成的接触损失问题，降低了连杆的制造成本；
[0025]6、在本发明中，由于取消了连杆大头的上下两个半轴瓦，可以使活塞压缩高度降低。
[0026]7、在本发明中，由于取消了连杆大头的上下两个半轴瓦，因此可以方便采用异型连杆瓦盖，从而进一步减少连杆的质量，减少发动机往复质量，减少摩擦和振动噪声。
[0027]8、在本发明中，连杆螺栓孔设置为盲孔，可以降低此处的缺口敏感系数，允许采用比较小的截面达到设计要求；
[0028]9、在本发明中，连杆小头孔加工成双面的异型孔，以降低连杆小头孔的边缘负荷，并使连杆小头孔的底部的压力分布更加均匀。总之，发明连杆的具有结构轻巧、强度、刚度高、零部件数量少，制造加工和装配简单，节能环保等优点，连杆安全可靠，实现了连杆高强度、轻量化设计、低成本和节能环保的要求。
【附图说明】
[0029]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0030]图1是本发明的连杆的主视图；
[0031]图2是图1中A-A方向的剖视图；
[0032]图3是小头孔的另一种形式的截面图；
[0033]图4是连杆轴瓦的主视图；
[0034]图5是图4中B-B方向的剖视图；
[0035]图6是图1中C处的局剖视图；
[0036]图中附图标记表示为:1_连杆杆身；2_连杆瓦盖；3-螺栓；4_小头孔；5_大头