本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī),尤其是涉及一種分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及其壓裝方法。
背景技術(shù):
1、活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要由曲軸、連桿、活塞、氣缸、分氣機(jī)構(gòu)和機(jī)匣等部件組成,其中,氣缸多采用水平對(duì)置的布局形式。目前,常見的水平對(duì)置航空發(fā)動(dòng)機(jī)有對(duì)置四缸、對(duì)置六缸和對(duì)置八缸,每種航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的曲軸都需要與氣缸的布局形式相匹配,缸數(shù)越多,曲軸的曲柄越多。
2、現(xiàn)有的多曲柄曲軸大都采用整體鍛壓的生產(chǎn)工藝,加工難度大、制造成本高,尤其是隨著曲柄數(shù)量的增多,曲柄之間的同軸度、錯(cuò)位角度難以保證,成品的合格率低,導(dǎo)致生產(chǎn)成本成倍提高。此外,多曲柄曲軸的主軸頸只能使用分體式的軸瓦作為支撐,軸瓦屬于滑動(dòng)軸承,僅適用于中低速發(fā)動(dòng)機(jī)。而航空發(fā)動(dòng)機(jī)是高速發(fā)動(dòng)機(jī),工作過程中,除了軸瓦容易磨損外,軸瓦掉落的磨粒還會(huì)造成主軸頸的快速磨損。因此,如果按整體鍛壓的方式生產(chǎn)多曲柄曲軸,不僅會(huì)成倍地提高曲軸的制造成本,還會(huì)造成主軸頸的過早磨損。
3、也有少部分航空發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸采用分體連接的方式,其存在的應(yīng)用問題同樣是曲柄之間的同軸度、錯(cuò)位角度難以保證,成品的合格率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服背景技術(shù)中的不足,本發(fā)明公開了一種分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及其壓裝方法,其目的在于:
2、1、降低多曲柄曲軸的加工難度和制造成本;
3、2、替代軸瓦,實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承在曲軸上的安裝,解決主軸頸的磨損問題;
4、3、保證各曲柄之間的同軸度、錯(cuò)位角度,提高成品率。
5、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
6、一種分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,由一個(gè)左曲柄、一個(gè)右曲柄和至少一個(gè)拓展組件組成,其中,左曲柄和右曲柄具有第一主軸頸和第一連桿軸頸;拓展組件包括一對(duì)拓展曲柄、一對(duì)曲柄盤、一個(gè)連接套和滾動(dòng)軸承,其中,曲柄盤具有兩個(gè)銷孔,拓展曲柄具有第二主軸頸和第二連桿軸頸;在第二主軸頸上設(shè)有外花鍵,以第二主軸頸為軸心,外花鍵的鍵槽與第二連桿軸頸具有一定的角度關(guān)系;在連接套內(nèi)設(shè)有內(nèi)花鍵,連接套用于定位和連接一對(duì)拓展曲柄上的第二主軸頸;滾動(dòng)軸承安裝在連接套上,用于支撐第二主軸頸。
7、實(shí)施上述技術(shù)方案后,相比背景技術(shù),其產(chǎn)生的有益效果是:
8、1、通過拓展組件可任意增減曲柄的配置數(shù)量,以適應(yīng)各種機(jī)型的需要;
9、2、拓展組件為通用件,通過對(duì)拓展組件的組合可大幅降低多曲柄曲軸的加工難度和制造成本;
10、3、實(shí)現(xiàn)了滾動(dòng)軸承在曲軸上的安裝,滾動(dòng)軸承具有轉(zhuǎn)速高、摩擦力小、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn),而且磨損面僅限于滾動(dòng)體和內(nèi)外圈軌道,從根本上解決了主軸頸容易磨損的問題。
11、進(jìn)一步地改進(jìn)技術(shù)方案,所述滾動(dòng)軸承為兩個(gè),所述拓展組件還包括隔套,隔套設(shè)置在兩個(gè)滾動(dòng)軸承的中間,在隔套上設(shè)有進(jìn)油孔和油槽。
12、實(shí)施上述技術(shù)方案后,其產(chǎn)生的有益效果是:設(shè)置兩個(gè)滾動(dòng)軸承可增大對(duì)主軸頸的總承載力,設(shè)置隔套可將兩個(gè)滾動(dòng)軸承隔開,并對(duì)兩個(gè)滾動(dòng)軸承進(jìn)行軸向限位。此外,在機(jī)匣上設(shè)置有潤滑系統(tǒng),潤滑油會(huì)通過進(jìn)油孔和油槽進(jìn)入滾動(dòng)軸承內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)滾動(dòng)軸承的潤滑。
13、進(jìn)一步地改進(jìn)技術(shù)方案,所述滾動(dòng)軸承為滾針軸承。
14、實(shí)施上述技術(shù)方案后,其產(chǎn)生的有益效果是:相比于其它滾動(dòng)軸承,滾針軸承具有較小的外徑尺寸、較高的轉(zhuǎn)速和較大的承載能力。
15、進(jìn)一步地改進(jìn)技術(shù)方案,在第一主軸頸上安裝有主軸承,主軸承的外徑與滾針軸承的外徑相同。
16、實(shí)施上述技術(shù)方案后,其產(chǎn)生的有益效果是:在機(jī)匣上設(shè)置有多個(gè)軸承安裝孔,主軸承的外徑與滾針軸承的外徑相同,便于一刀鏜出所有的軸承安裝孔,提高各軸承安裝孔尺寸的一致性。
17、進(jìn)一步地改進(jìn)技術(shù)方案,外花鍵和內(nèi)花鍵的鍵槽數(shù)量均為12條。
18、花鍵槽的數(shù)量設(shè)置為12條,12是2、3、4的最小公倍數(shù),能夠同時(shí)滿足對(duì)置四缸、對(duì)置六缸、對(duì)置八缸航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)于各拓展曲柄之間錯(cuò)位角度的定位需要。
19、一種曲軸壓裝方法,對(duì)于具有一個(gè)拓展組件的曲軸,首先進(jìn)行分體壓裝:將左曲柄、兩個(gè)連桿和拓展組件中的一個(gè)曲柄盤、一個(gè)拓展曲柄壓裝成左曲柄連桿組件,將右曲柄、兩個(gè)連桿和拓展組件中的另一個(gè)曲柄盤、另一個(gè)拓展曲柄壓裝成右曲柄連桿組件;然后進(jìn)行整體壓裝:在連接套上安裝滾動(dòng)軸承,通過連接套的定位將左曲柄連桿組件與右曲柄連桿組件錯(cuò)開0°或180°,然后再壓接在一起;
20、對(duì)于具有兩個(gè)以上拓展組件的曲軸,首先進(jìn)行分體壓裝:將左曲柄、右曲柄、一個(gè)拓展組件及連桿壓裝成左曲柄連桿組件和右曲柄連桿組件,將其余的拓展組件及連桿壓裝成拓展曲柄連桿組件;然后進(jìn)行整體壓裝:在連接套上安裝滾動(dòng)軸承,通過連接套的定位將左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件沿周向均勻錯(cuò)開,然后再壓接在一起。
21、實(shí)施上述技術(shù)方案后,相比背景技術(shù),其產(chǎn)生的有益效果是:本曲軸壓裝方法能夠保證各曲柄之間的同軸度、錯(cuò)位角度,提高曲軸的成品率。
22、進(jìn)一步地改進(jìn)技術(shù)方案,整體壓裝時(shí),對(duì)左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件進(jìn)行同軸定位。
23、實(shí)施上述技術(shù)方案后,其產(chǎn)生的有益效果是:對(duì)左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件進(jìn)行同軸定位,可進(jìn)一步提高各曲柄之間的同軸度、錯(cuò)位角度。
24、進(jìn)一步地改進(jìn)技術(shù)方案,在左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件的懸空部位放置有多個(gè)可調(diào)支撐塊,整體壓裝時(shí),可調(diào)支撐塊用來防止左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件出現(xiàn)變形。
25、實(shí)施上述技術(shù)方案后,其產(chǎn)生的有益效果是:曲柄是偏心結(jié)構(gòu),整體壓裝時(shí)懸空部位會(huì)發(fā)生變形。設(shè)置可調(diào)支撐塊后,可調(diào)支撐塊能夠?qū)铱詹课划a(chǎn)生支撐的作用,避免左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件出現(xiàn)變形。
26、進(jìn)一步地改進(jìn)技術(shù)方案,所述可調(diào)支撐塊由螺栓和頂緊螺母螺接而成。
27、實(shí)施上述技術(shù)方案后,其產(chǎn)生的有益效果是:懸空部位的高度不是固定的,是有差異的??烧{(diào)支撐塊具有螺接結(jié)構(gòu),在高度方向上可調(diào),一是能夠?qū)铱詹课黄鸬綗o間隙支撐的作用,防止出現(xiàn)變形;二是壓裝后,通過擰松頂緊螺母便于將可調(diào)支撐塊拆卸下來。
1.一種分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,其特征是:由一個(gè)左曲柄、一個(gè)右曲柄和至少一個(gè)拓展組件組成,其中,左曲柄和右曲柄具有第一主軸頸和第一連桿軸頸;拓展組件包括一對(duì)拓展曲柄、一對(duì)曲柄盤、一個(gè)連接套和滾動(dòng)軸承,其中,曲柄盤具有兩個(gè)銷孔,拓展曲柄具有第二主軸頸和第二連桿軸頸;在第二主軸頸上設(shè)有外花鍵,以第二主軸頸為軸心,外花鍵的鍵槽與第二連桿軸頸具有一定的角度關(guān)系;在連接套內(nèi)設(shè)有內(nèi)花鍵,連接套用于定位和連接一對(duì)拓展曲柄上的第二主軸頸;滾動(dòng)軸承安裝在連接套上,用于支撐第二主軸頸。
2.如權(quán)利要求1所述的一種分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,其特征是:所述滾動(dòng)軸承為兩個(gè),所述拓展組件還包括隔套,隔套設(shè)置在兩個(gè)滾動(dòng)軸承的中間,在隔套上設(shè)有進(jìn)油孔和油槽。
3.如權(quán)利要求2所述的一種分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,其特征是:所述滾動(dòng)軸承為滾針軸承。
4.如權(quán)利要求3所述的一種分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,其特征是:在第一主軸頸上安裝有主軸承,主軸承的外徑與滾針軸承的外徑相同。
5.如權(quán)利要求1所述的一種分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,其特征是:外花鍵和內(nèi)花鍵的鍵槽數(shù)量均為12條。
6.應(yīng)用于如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述分體式航空發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的一種曲軸壓裝方法,其特征是:對(duì)于具有一個(gè)拓展組件的曲軸,首先進(jìn)行分體壓裝:將左曲柄、兩個(gè)連桿和拓展組件中的一個(gè)曲柄盤、一個(gè)拓展曲柄壓裝成左曲柄連桿組件,將右曲柄、兩個(gè)連桿和拓展組件中的另一個(gè)曲柄盤、另一個(gè)拓展曲柄壓裝成右曲柄連桿組件;然后進(jìn)行整體壓裝:在連接套上安裝滾動(dòng)軸承,通過連接套的定位將左曲柄連桿組件與右曲柄連桿組件錯(cuò)開0°或180°,然后再壓接在一起;
7.如權(quán)利要求6所述的一種曲軸壓裝方法,其特征是:整體壓裝時(shí),對(duì)左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件進(jìn)行同軸定位。
8.如權(quán)利要求7所述的一種曲軸壓裝方法,其特征是:在左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件的懸空部位放置有多個(gè)可調(diào)支撐塊,整體壓裝時(shí),可調(diào)支撐塊用來防止左曲柄連桿組件、右曲柄連桿組件、拓展曲柄連桿組件出現(xiàn)變形。
9.如權(quán)利要求8所述的一種曲軸壓裝方法,其特征是:所述可調(diào)支撐塊由螺栓和螺母螺接而成。