技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 采用以上结构后，本实用新型具有以下优点：
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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：
[0012] 图1为活塞连杆总成的结构示意图；
[0013] 图2为本实用新型的结构示意图；
[0014] 图3为本实用新型的结构侧视示意图；
[0015] 图4为本实用新型的连杆小头与活塞装配后的剖面图；
[0016] 本实用新型图中：1-连杆小头，2-连杆杆身，3-连杆大头，4-连接孔，5-左斜面，6-活塞，7-
活塞销座，8-右斜面，9-V形槽，10-活塞销，11-楔形空间，12-销孔，A-右斜面与连杆中轴 线所成的角，B-左斜面与连杆中轴线所成的角，S-销孔顶部的受力面。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图，并结合
实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0018] 实施例：
[0019] 如图2、图3、图4所示，一种楔形小头连杆，包括连杆杆身2、设于连杆杆身两端的连杆大头3和连杆小头1，连杆大头3通过曲轴连杆轴颈与曲轴相连，连杆小头1的两侧分别设置左斜面5和右斜面8，使得连杆小头1形成上窄下宽的楔形结构，所述左斜面5与右斜面8之间设有连接孔4，活塞销10穿过连杆小头1的连接孔4与活塞销座7上的销孔12，就可将连杆和活塞6连接在一起，所述左斜面5设置在连杆小头1左侧面的上半部分，所述右斜面8设置在连杆小头1右侧面的上半部分，这是根据活塞连杆总成的受力特点进行设置的，因为在做功冲程爆炸瞬间，主承压面位于销孔12顶部和连接孔4中靠连杆杆身2一侧的孔壁，而连接孔4的另一侧孔壁为次承压面，因此左斜面5和右斜面8的削减作用应该设置在次承压面一侧，即连杆小头1左右两侧面的上半部分，这样既保证了主承压面一侧的强度和刚度，又削减了次承压面一侧的富余质量，使往复惯性力减小的同时增强了连杆小头1的抗疲劳强度，将活塞销座7之间形成的用于装配连杆小头1的空间也设置为楔形空间11，该设置可使销孔12顶部的受力面S增大，因此在保证正常的受力面的前提下可以适量缩小两个活塞销座7之间的距离，这样活塞销座7的跨距和活塞销10的尺寸均可减小，既减轻了活塞6的质量，又提高了活塞销座7和活塞销10的承载能力，所述右斜面8与连杆中轴线所成的角A小于所述左斜面5与连杆中轴线所成的角B，使得连杆小头1的楔形结构是非对称的且其右侧的厚度较大，因为连杆小头1右侧需要承受较大的侧推力，而连杆小头1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，而非对称楔形结构左侧的厚度可被减少，使其满足较小侧推力所需的强度和刚度即可，非对称楔形结构相比对称楔形结构，质量更轻，往复惯性力和摩擦力更小，从而使活塞连杆总成的运动性能更加优化，这种良性循环，又进一步提高了连杆抗扭曲变形的能力，另外，将活塞销座7之间形成的用于装配连杆小头1的空间也设置为非对称楔形空间，可进一步减轻活塞6的质量，提高活塞销座7和活塞销10的承载能力，这样活塞连杆总成的质量又进一步减少了。
[0020] 作为优选，所述右斜面8与连杆中轴线所成的角A的范围为8°～13°，所述左斜面5与连杆中轴线所成的角B的范围为8°～13°，所述右斜面8与连杆中轴线所成的角A与所述左斜面5与连杆中轴线所成的角B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。
[0021] 作为优选，所述右斜面8与连杆中轴线所成的角A为8.8°，所述左斜面5与连杆中轴线所成的角A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。
[0022] 作为优选，所述连接孔4内中下部对称地设置两个V形储油槽9。该连接孔4是与活塞销10相连的，其内设置V形储油槽9一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。
