[发明专利]一种连杆小端衬套安装工具的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机连杆装配工具，尤其涉及一种采用冷却法安装的阶梯式结构的连杆衬套安装工具的设计方法。

背景技术

连杆是柴油机的主要传动部件之一，在柴油机中，它把作用于活塞顶面的膨胀压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆的小端(小头)通过活塞销与活塞连接，小端座孔内装配(压入)金属衬套，以减小活塞或活塞销对小端座孔的磨损，同时衬套磨损后也更便于维修和更换。

衬套与小端座孔为过盈配合，一般采用的安装方法是将衬套冷却后装入小端座孔内，待其膨胀后即固定在小端孔座内，安装时应保证衬套的轴向位置要求，尤其对于采用小端衬套与活塞轴向定位方式的连杆，在安装时应保证衬套两端凸出量(露出小端端面的距离)符合设计要求。

目前对于阶梯式的连杆小端，衬套安装时的轴向定位，主要有两种方式：

方式1：采用专用垫块辅助安装。

如图1所示的小端座孔剖视图，安装时将连杆杆身1平放在工作台上，分别采用垫块5和垫块6将连杆大端与小端宽边垫平，然后将冷却好的衬套4快速推入小端座孔，至衬套4宽边与垫块4接触即可。

该方式存在的问题是，(1)衬套轴向定位不准确，定位精度低；(2)需要进行连杆部件的吊装、垫平等操作，过程较复杂且耗时较长，对于大型连杆，普通工作台无法满足放置要求。

方式2：采用专用工具将衬套送入小端座孔安装。

如图2所示，使用时先将衬套4固定于专用工具组件(包括螺栓7、夹板8和定位块9)，共同冷却，然后将冷却好的衬套4和工具组件快速推入小端座孔，至工具与连杆小端宽边接触即可。

该方式存在的问题是，(1)工具反复拆装、冷却，操作繁琐，冷却时间长；(2)安装多个连杆部件时，如果工具数量较少，因工具需反复冷却，将影响装配效率。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种对安装环境适应性强、操作简便、轴向定位精确、使用高效的衬套安装工具。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种连杆小端衬套安装工具的设计方法，其所针对的连杆小端包括座孔，位于其两端的小端端面分别包括第一端面和第二端面，第一端面和第二端面相互平行且垂直于由座孔所限定的中心轴线，一对第一端面的间距大于或等于一对第二端面的间距。一对第一端面限定了连杆小端的宽边，一对第二端面限定了连杆小端的窄边，即一种阶梯式的连杆小端。

设计方法主要包括以下方面：

方面1、采用两块夹板通过紧固方式固定在连杆小端上，使连杆小端固定保持在两块夹板之间；

方面2、通过两块夹板中的一块对装入座孔的衬套进行限位或定位；

方面3、当一对第一端面的间距大于一对第二端面的间距，且连杆小端固定保持在两块夹板之间时，安装工具不与第一端面所在的平面相交。

进一步地，方面1中，两块夹板分别是第一夹板和第二夹板，并通过紧固件实现将安装工具固定在连杆小端上。

进一步地，第一夹板和第二夹板分别包括第一紧固面和第二紧固面，连杆小端固定保持在两块夹板之间时，第一紧固面和第二紧固面分别部分或全部与一对第一端面接触。

进一步地，方面2中，第二夹板还包括定位面，连杆小端固定保持在两块夹板之间时，衬套可从靠近第一夹板的座孔的一端进入座孔，并沿中心轴线向座孔的另一端方向移动，直至抵靠住定位面。

进一步地，紧固件是螺栓，第一夹件和第二夹件分别包括与螺栓相配合的螺栓孔。

进一步地，包括两个螺栓孔，并且第一夹板的宽度和第二紧固面的宽度均为C，C＝2×(M+2)，M是螺栓的公称直径；

定位面宽度为C1，C1＝3×t，t是衬套的壁厚；

第一夹板和第二夹板的螺栓孔中心距离均为A，