本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

連桿部件作為發(fā)動(dòng)機(jī)本體結(jié)構(gòu)當(dāng)中的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，工作中承受著往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力、缸內(nèi)氣體壓力等作用，桿身進(jìn)行著不間斷的往復(fù)平面擺動(dòng)，造成連桿局部出現(xiàn)拉伸、壓縮、彎曲等復(fù)合應(yīng)力的交變作用。復(fù)雜的應(yīng)力作用和特殊的運(yùn)動(dòng)形式容易造成連桿部件局部斷裂、失穩(wěn)、螺栓斷裂、軸瓦損傷等故障。因此，連桿部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與疲勞可靠性的有效保證是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

在新產(chǎn)品的開發(fā)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)連桿部件結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)，驗(yàn)證方案可行性，通常采用的是計(jì)算仿真與部件疲勞試驗(yàn)相結(jié)合的方法。其中，連桿部件疲勞試驗(yàn)一般分為兩種，一種是整機(jī)搭載疲勞試驗(yàn)，一種機(jī)械部件疲勞試驗(yàn)。前者試驗(yàn)過程繁瑣、費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)大、效率低。但是，連桿工作環(huán)境真實(shí)，載荷綜合作用明顯，可信度高等。后者利用液壓伺服系統(tǒng)作用產(chǎn)生拉壓載荷模擬發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣體壓力的交變作用，考核連桿部件機(jī)械疲勞性能。該方法試驗(yàn)頻率低，缺失連桿擺動(dòng)作用，載荷作用單一；優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)過程簡單，裝配方便，成本低，試驗(yàn)樣本數(shù)量、方案等變化靈活，載荷控制方便，工況模擬范圍大等。目前采用的連桿疲勞試驗(yàn)裝置只能單一進(jìn)行拉壓載荷作用，試件的工作狀態(tài)與整機(jī)差異大，考核位置沒有針對性，試驗(yàn)結(jié)果可信度不足，試驗(yàn)裝置通用性差等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置，以解決現(xiàn)有的連桿疲勞試驗(yàn)裝置只能單一進(jìn)行拉壓載荷作用，考核位置沒有針對性、試驗(yàn)結(jié)果可信度不足和試驗(yàn)裝置通用性差的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置，包括活塞銷、銷瓦、銷座蓋、組合蓋、連桿直軸、軸瓦、連桿軸支座和活塞銷座，所述活塞銷座頂部設(shè)置用來連接觸動(dòng)油缸的定位止口及連接螺栓，底部與所述銷座蓋螺栓連接，所述活塞銷座內(nèi)部設(shè)置銷座孔，兩個(gè)所述銷座孔中間設(shè)置潤滑油道和出油孔，所述銷座孔內(nèi)徑與所述銷瓦配合，所述銷瓦的內(nèi)徑與所述活塞銷配合，所述活塞銷與所述試件的小頭配合，所述試件的大頭與所述連桿軸支座裝配的所述連桿直軸配合，

所述連桿軸支座的底部設(shè)置用來連接伺服加載系統(tǒng)力傳感器的定位止口及螺栓，頂部與所述組合蓋螺栓連接后組成一體，所述一體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置油池，所述油池的兩側(cè)面設(shè)置座孔、上方設(shè)置溢油孔、下方設(shè)置回油孔，所述座孔的內(nèi)徑與所述軸瓦配合，所述軸瓦的內(nèi)徑與所述連桿直軸配合。

進(jìn)一步的，所述連桿軸支座經(jīng)圓柱銷定位后通過組合蓋螺栓與所述組合蓋連接，所述連桿軸支座與所述組合蓋的結(jié)合部位涂有密封膠。

進(jìn)一步的，所述銷座蓋與所述活塞銷座組合形成銷軸瓦限位槽。

進(jìn)一步的，所述連桿直軸包括支撐軸頸、止推軸肩和連桿軸頸，所述支撐軸頸位于所述連桿直軸的兩端，所述連桿軸頸位于所述連桿直軸的中間，所述支撐軸頸和所述連桿軸頸之間設(shè)置所述止推軸肩。

進(jìn)一步的，所述活塞銷為在軸線方向上分為三段的一體結(jié)構(gòu)，所述活塞銷由兩端的支撐段和中間軸頸組成，所述試件的小頭與所述中間軸頸、大頭與所述連桿軸頸的配合方式均可為間隙配合或過盈配合。

進(jìn)一步的，所述連桿直軸的兩端設(shè)置密封槽，所述密封槽的內(nèi)壁處安裝密封圈。

進(jìn)一步的，所述銷座孔和所述座孔均為通孔，所述銷座孔和所述座孔均采用組合加工方式完成。

進(jìn)一步的，所述銷瓦和所述軸瓦均分為上下瓦片，共兩組，所述銷瓦的內(nèi)外徑均與所述活塞銷和所述銷座孔過盈配合，所述軸瓦的內(nèi)外徑均與所述連桿直軸和所述座孔過盈配合。

進(jìn)一步的，所述活塞銷座經(jīng)圓柱銷定位后通過銷座蓋螺栓與所述銷座蓋連接。

進(jìn)一步的，所述油池為正方體或長方體結(jié)構(gòu)。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置，主要由連桿軸支座及組合蓋、連桿直軸、活塞銷座及銷座蓋、活塞銷、調(diào)整銷瓦、連桿軸調(diào)整軸瓦以及試驗(yàn)連桿等構(gòu)件組成，其結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間??；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及高強(qiáng)度螺栓組合，強(qiáng)度高、剛度大。

(2)本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置，連桿直軸軸徑與活塞銷軸徑可調(diào)，便于根據(jù)試驗(yàn)連桿大、小頭孔直徑的大小進(jìn)行更換而保持整個(gè)裝置整體組成不變，提高了連桿部件試驗(yàn)裝置的重復(fù)利用率，保證了通用性，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，有效降低了經(jīng)濟(jì)投入。

(3)本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置，連桿直軸與活塞銷與連桿相應(yīng)的配合軸頸尺寸可調(diào)，有利于形成剛性接觸與間隙配合的分別，減小了大小頭孔的相互干擾，提高了試驗(yàn)精度，試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)位置明確，針對性強(qiáng)。

(4)本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)過程不間斷循環(huán)供油，大、小頭孔位置得到有效潤滑，整個(gè)試件有利散熱，試驗(yàn)與實(shí)際工作狀態(tài)差距小，部件試驗(yàn)?zāi)M程度高。

(5)本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置，根據(jù)考察區(qū)域不同可對試驗(yàn)件所受慣性力與氣體壓力加以綜合考慮，并相應(yīng)調(diào)整試驗(yàn)裝置的配合間隙，確定具有針對性的試驗(yàn)工況，有利于對連桿部件的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行客觀評價(jià)。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置半剖示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置的剖視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-活塞銷；2-銷瓦；3-銷軸瓦限位槽；4-銷座蓋；5-組合蓋；6-連桿直軸；61-支撐軸頸；62-止推軸肩；63-連桿軸頸；64-密封槽；7-軸瓦；8-連桿軸支座；81-油池；82-座孔；83-溢油孔；84-回油孔；9-組合蓋螺栓；10-活塞銷座；101-銷座孔；102-潤滑油道；103-出油孔；11-密封圈；12-試件；13-銷座蓋螺栓，14-機(jī)油流動(dòng)方向。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

本文所述試件是試驗(yàn)用連桿部件的簡稱。

一種發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置，如圖1和圖2所示，包括活塞銷1、銷瓦2、銷座蓋4、組合蓋5、連桿直軸6、軸瓦7、連桿軸支座8和活塞銷座10，所述活塞銷座10頂部設(shè)置用來連接觸動(dòng)油缸的定位止口及連接螺栓，底部與所述銷座蓋4螺栓連接，所述活塞銷座10內(nèi)部設(shè)置銷座孔101，兩個(gè)所述銷座孔101中間設(shè)置潤滑油道102和出油孔103，所述銷座孔101內(nèi)徑與所述銷瓦2配合，所述銷瓦2的內(nèi)徑與所述活塞銷1配合，所述活塞銷1與所述試件12的小頭配合，所述試件12的大頭與所述連桿軸支座8裝配的所述連桿直軸63配合，所述連桿軸支座8的底部設(shè)置用來連接伺服加載系統(tǒng)力傳感器的定位止口及螺栓，頂部與所述組合蓋5螺栓連接后組成一體，所述一體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置油池81，所述油池81的兩側(cè)面設(shè)置座孔82、上方設(shè)置溢油孔83、下方設(shè)置回油孔84，所述座孔82的內(nèi)徑與所述軸瓦7配合，所述軸瓦7的內(nèi)徑與所述連桿直軸6配合。

所述活塞銷座10具有連接觸動(dòng)油缸，支撐所述襯套2與所述活塞銷1，固定所述試件12的小頭，提供冷卻潤滑通道，完成試驗(yàn)載荷的傳遞作用。所述連桿軸支座8是試驗(yàn)裝置與伺服加載系統(tǒng)力傳感器連接及與所述試件12的大頭固定連接的主體結(jié)構(gòu)，其具有連接所述力傳感器，支撐所述軸瓦7與所述連桿直軸6，固定所述試件12的大頭，提供冷卻潤滑環(huán)境與匯集機(jī)油，完成試驗(yàn)載荷傳遞的作用。

所述連桿軸支座8經(jīng)圓柱銷定位后通過組合蓋螺栓9與所述組合蓋5連接，所述連桿軸支座8與所述組合蓋5的結(jié)合部位涂有密封膠，有效避免油池81的機(jī)油泄漏。

所述銷座蓋4與所述活塞銷座10組合形成銷軸瓦限位槽3，有效防止銷瓦2軸線竄動(dòng)，保證裝置的穩(wěn)定性。

所述連桿直軸6包括支撐軸頸61、止推軸肩62和連桿軸頸63，所述支撐軸頸61位于所述連桿直軸6的兩端，所述連桿軸頸62位于所述連桿直軸6的中間，所述支撐軸頸61和所述連桿軸頸62之間設(shè)置所述止推軸肩63，限制所述試件12的大頭軸向竄動(dòng)以及整個(gè)組合試驗(yàn)件的竄動(dòng)。

所述活塞銷1為在軸線方向上分為三段的一體結(jié)構(gòu)，所述活塞銷1由兩端的支撐段和中間軸頸組成，所述試件12的小頭與所述中間軸頸、大頭與所述連桿軸頸63的配合方式均可為間隙配合或過盈配合，所述中間軸頸和所述連桿軸頸63的尺寸可以根據(jù)試所述試件12的考察位置不同加以調(diào)整和分別制備，以便在試驗(yàn)中適當(dāng)更換，達(dá)到間隙或過盈配合的不同選擇。

所述連桿直軸6的兩端設(shè)置密封槽64，所述密封槽64的內(nèi)壁處安裝密封圈11，實(shí)現(xiàn)徑向密封，防止所述油池81內(nèi)的機(jī)油在軸孔位置上泄露。

所述銷座孔101和所述座孔82均為通孔，所述銷座孔101和所述座孔82均采用組合加工方式完成，以保證其特定的形位公差。

所述銷瓦2和所述軸瓦7均分為上下瓦片，共兩組，所述銷瓦2的內(nèi)外徑均與所述活塞銷1和所述銷座孔101過盈配合，所述軸瓦7的內(nèi)外徑均與所述連桿直軸6和所述座孔82過盈配合，所述銷瓦2可以分別根據(jù)所述銷座孔101和所述活塞銷1的尺寸要求加以內(nèi)、外徑公差及厚度設(shè)計(jì)，所述軸瓦7可以分別根據(jù)所述連桿直軸6和所述座孔82尺寸要求加以內(nèi)、外徑公差及厚度設(shè)計(jì)，保證他們內(nèi)外徑與其接觸的零部件均產(chǎn)生一定的過盈，形成組合件的剛性連接，減小試驗(yàn)過程的間隙振動(dòng)干擾，所述銷瓦2和所述軸瓦7的厚度則應(yīng)依照不同機(jī)型的實(shí)際需求，可進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置的通用性。

所述活塞銷座10經(jīng)圓柱銷定位后通過銷座蓋螺栓13與所述銷座蓋4連接。

所述油池81為正方體或長方體結(jié)構(gòu)。

一種發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置的工作過程為：

發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置采用電液伺服系統(tǒng)垂直加載的方式將交變載荷施加于豎直放置的試驗(yàn)連桿部件的大小孔之間，通過活塞銷座10和連桿軸支座8分別對活塞銷1與連桿直軸6加以支撐并完成力的傳遞；活塞銷座10和連桿軸支座8提供機(jī)油潤滑與冷卻作用，保證了連桿小頭孔與大頭孔工作狀態(tài)的真實(shí)再現(xiàn)；活塞銷1、連桿直軸6與軸瓦7的配合控制可以很好地把握對連桿部件特定位置的試驗(yàn)考核；連桿部件的潤滑集中在連桿小頭孔與連桿大頭孔位置，主要以滲透浸入方式實(shí)現(xiàn)。具體是來自試驗(yàn)室供油泵的機(jī)油經(jīng)過活塞銷座10的潤滑油道102及出油孔103將機(jī)油流入連桿小頭進(jìn)油孔內(nèi)，通過試驗(yàn)當(dāng)中小頭孔局部間隙反復(fù)變化逐漸浸入摩擦副表面達(dá)到潤滑的目的。連桿大頭孔則通過油池81機(jī)油的浸泡實(shí)現(xiàn)浸入與潤滑。機(jī)油在通過潤滑油道102進(jìn)入試驗(yàn)裝置并流經(jīng)回油孔84，溢油孔83回到設(shè)備油箱的過程當(dāng)中連桿小頭、連桿桿身、連桿大頭等在循環(huán)機(jī)油的作用下也相應(yīng)得到了一定的冷卻，近似與整機(jī)工作狀況，有利于試驗(yàn)件工作狀態(tài)的真實(shí)再現(xiàn)。

一種發(fā)動(dòng)機(jī)連桿部件疲勞試驗(yàn)裝置的工作原理為：

試件12在工作當(dāng)中主要承受爆發(fā)壓力和慣性力作用，但是考察區(qū)域不同試驗(yàn)載荷與試驗(yàn)裝置裝配狀態(tài)則有所不同。其中，試驗(yàn)載荷根據(jù)考察區(qū)不同具體要求綜合考慮；試驗(yàn)裝置狀態(tài)控制則在考察連桿小頭時(shí)則以小頭孔與活塞銷1保持原機(jī)的間隙狀態(tài)，其他部位連接則以過盈控制?？疾爝B桿大頭及桿身時(shí)則保持大頭孔與連桿直軸6的間隙配合，其他部位連接則以過盈控制。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。