本实用新型涉及机械设备技术领域，具体而言，涉及一种轴瓦、一种轴瓦组件、一种曲柄连杆机构、一种发动机、一种设备和一种车辆。
背景技术：
通常的柴油机曲轴的主轴瓦为等厚度的正圆轴瓦仅在瓦口设置减薄区防止瓦口内缩，同心装配时，曲轴和轴瓦之间的间隙在各处均相同，但是，在柴油机实际运行过程中，轴瓦承载点主要分布在下轴瓦的部分区域，容易产生早期磨损。
技术实现要素：
根据本实用新型的实施例旨在至少改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，根据本实用新型的实施例的一个目的在于提供一种轴瓦。
根据本实用新型的实施例的另一个目的在于提供一种轴瓦组件。
根据本实用新型的实施例的另一个目的在于提供一种曲柄连杆机构。
根据本实用新型的实施例的另一个目的在于提供一种发动机。
根据本实用新型的实施例的另一个目的在于提供一种设备。
根据本实用新型的实施例的另一个目的在于提供一种车辆。
为了实现上述目的，根据本实用新型第一方面的实施例提供了一种轴瓦，轴瓦具有主承载区域，主承载区域的内壁面为椭圆弧面，椭圆弧面的长轴的延长线经过主承载区域。
在该技术方案中，主承载区域的内壁面为椭圆弧面，则主承载区域的两侧向中间的方向上，轴瓦的内壁面与椭圆弧面的中心之间的距离逐渐增大，也就是说，在与轴瓦适配的轴颈的直径不变的情况下，在主承载区域由两侧向中间的方向上，轴瓦和轴颈之间的间隙相应地逐渐增大，在运行过程中，受到外力作用，轴颈向主承载区域的内壁面靠近，使主承载区域内原本较大的间隙减小，接近其它区域中轴颈和轴瓦内壁面的间隙，从而提升了轴瓦和轴颈在各个位置贴合度的均匀性，也可以这样来理解，相对于内壁面为圆形弧面的轴瓦而言，在运行过程中，本方案主承载区域的轴瓦内壁面和轴颈的贴合度，与轴颈和轴瓦在主承载区域以外的位置的贴合度接近，或者相同，从而提升了轴颈和轴瓦在运行过程中贴合的均匀度，使轴瓦的承载面积增大，减少了轴瓦上的比压，也就是降低了轴瓦上的压强，从而避免了轴瓦上局部受力过大的情况，并减少了轴瓦主要承载区域早期磨损的现象，有利于提升轴瓦工作的稳定性和可靠性，延长轴瓦使用寿命。
可以理解，内壁面为圆形弧面的轴瓦，在运行过程中，在外力作用下，轴瓦的主承载区域的中间位置部分与轴颈紧密贴合，而轴瓦其它部位与轴颈贴合的少，轴瓦受力不均，主承载区域磨损大，轴瓦易磨损，使用寿命短。
在上述技术方案中，椭圆弧面的长轴的延长线经过主承载区域的中心。
在该技术方案中，椭圆弧面的长轴的延长线经过主承载区域的中心，即，主承载区域的两侧向中间的方向上，轴瓦对称设置，更准确地说，是在主承载区域内，轴瓦的内壁面对称设置，有利于提升运行过程中，轴瓦和轴颈贴合度的均匀性，进而提升受力的均匀性，避免单侧受力过大。
在上述任一项技术方案中，轴瓦的外壁面为圆弧面，轴瓦的内壁面为椭圆弧面。
在该技术方案中，轴瓦外壁面为圆弧面，内壁面为椭圆弧面，即轴瓦的外轮廓仍然为半圆形，而内壁面通过设置为椭圆弧面，可以提升轴瓦内壁面和轴颈的贴合度；主承载区域的两侧向中间的方向上，轴瓦的厚度逐渐减薄，整个结构简单，易于生产和安装。
在上述技术方案中，椭圆弧面的长轴偏离轴瓦的外壁面中心线设置。
在该技术方案中，根据轴瓦的使用情况，尤其是采用曲轴的情况下，轴瓦一般都是偏心受力，椭圆弧面的长轴偏离轴瓦的外壁面中心线设置，有利于确保轴瓦上主要受力的位置有适量的减薄，即主要受力位置，或者说主要承载区域的内壁面和轴颈的距离增大，从而确保运行过程中，轴瓦各处和轴颈能够均匀地贴合，提升轴瓦工作的稳定性和可靠性。
在上述任一项技术方案中，在椭圆弧面的短轴的延长线上，轴瓦具有第一壁厚；在椭圆弧面的长轴的延长线上，轴瓦具有第二壁厚；第一壁厚和第二壁厚的差值为0.01mm～0.02mm。
在该技术方案中，第一壁厚和第二壁厚的差值，也就是轴瓦的减薄厚度限制为0.01mm～0.02mm，对于轴瓦整个厚度的影响较小，有利于避免厚度减薄太多而影响轴瓦承载性能，从而可以确保轴瓦工作的稳定性和可靠性。
根据本实用新型第二方面的实施例提供了一种轴瓦组件，包括：多个上述第一方面中任一项技术方案的轴瓦，多个轴瓦合围出椭圆形的轴孔，轴孔的长轴的延长线经过轴瓦的主承载区域。
在该技术方案中，通过采用上述任一项技术方案的轴瓦，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述；可以理解，虽然轴瓦组件包括多个轴瓦，但多个轴瓦中，一般只有一个轴瓦承受大部分负载，也就是说虽然每个轴瓦都设置了具有椭圆弧面的主承载区域，但真正主要受力的主承载区域只有一个，其它轴瓦同样设置主承载区域，有利于提供轴瓦加工和存储、管理的便利性，提升轴瓦的标准化生产水平。
根据本实用新型第三方面的实施例提供了一种曲柄连杆机构，包括：曲轴，曲轴具有轴颈；上述第二方面中任一项技术方案的轴瓦组件，轴颈套设于轴瓦组件的轴孔内。
在该技术方案中，通过采用上述任一项技术方案的轴瓦组件，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述；轴颈套设在轴瓦组件的轴孔内，由于轴瓦组件上设有主承载区域，在运行过程中，受到外力作用，轴颈与轴孔可以均匀地贴合，降低轴瓦的面压，延长轴瓦的使用寿命，相应地延长曲柄连杆机构的使用寿命。
根据本实用新型第四方面的实施例提供了一种发动机，包括：气缸；上述第三方面中任一项技术方案的曲柄连杆机构，与气缸连接。
在该技术方案中，通过采用上述第三方面中任一项技术方案的曲柄连杆机构，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述；另外，通过采用上述技术方案的曲柄连杆机构，相应地可以提升气缸工作的稳定性和可靠性。
根据本实用新型第五方面的实施例提供了一种设备，包括：主体；上述第三方面中任一项技术方案的曲柄连杆机构，设于主体上；或上述第四方面中任一项技术方案的发动机，设于主体上。
在该技术方案中，通过采用上述第三方面中任一项技术方案的曲柄连杆机构，从而具有了上述第三方面中技术方案的全部有益效果，在此不再赘述；或采用上述第四方面中任一项技术方案的发动机，从而具有了上述第四方面中技术方案的全部有益效果，在此不再赘述。
根据本实用新型第六方面的实施例提供了一种车辆，包括：车体；上述第四方面中任一项技术方案的发动机，设于车体上。
在该技术方案中，通过采用上述第四方面中任一项技术方案的发动机，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述；需要指出的是，在上述技术方案中，发动机的气缸工作的稳定性和可靠性得到提升，相应地采用该发动机的车辆行驶的稳定性和安全性得到提升。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1是根据本实用新型的一个实施例的轴瓦的剖视结构示意图；
图2是根据本实用新型的一个实施例的轴瓦组件的剖视结构示意图；
图3是根据本实用新型的一个实施例的曲柄连杆机构的局部剖视结构示意图；
图4是根据本实用新型的另一个实施例的曲柄连杆机构的局部剖视结构示意图；
图5是根据本实用新型的一个实施例的轴瓦组件的负载极坐标图；
图6是根据本实用新型的一个实施例的发动机的结构示意框图；
图7是根据本实用新型的一个实施例的设备的结构示意框图；
图8是根据本实用新型的一个实施例的设备的结构示意框图；
图9是根据本实用新型的一个实施例的车辆的结构示意框图。
其中，图1至图9中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10轴瓦，100主承载区域，102长轴的延长线，104内壁面，106外壁面，12负载曲线，2轴瓦组件，20轴孔，3曲柄连杆机构，30轴颈，32上轴承座，34下轴承座，36螺栓，4发动机，40气缸，5设备，50主体，6车辆，60车体。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解根据本实用新型的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对根据本实用新型的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，根据本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解根据本实用新型的实施例，但是，根据本实用新型的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，根据本实用新型的实施例的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图9描述本实用新型的一些实施例。
如图1所示，根据本实用新型第一方面提出的一个实施例的轴瓦10，轴瓦10具有主承载区域100。主承载区域100的内壁面104为椭圆弧面，椭圆弧面的长轴的延长线102经过主承载区域100。
在该实施例中，主承载区域100的内壁面104为椭圆弧面，则主承载区域100的两侧向中间的方向上，轴瓦10的内壁面104与椭圆弧面的中心之间的距离逐渐增大。也就是说，在与轴瓦10适配的轴颈30的直径不变的情况下，在主承载区域100由两侧向中间的方向上，轴瓦10和轴颈30之间的间隙相应地逐渐增大。在运行过程中，受到外力作用，轴颈30向主承载区域100的内壁面104靠近，使主承载区域100内原本较大的间距减小，接近其它区域中轴颈30和轴瓦10内壁面104的间距，从而提升了轴瓦10和轴颈30在各个位置贴合度的均匀性。也就是说，相对于内壁面104为圆形弧面的轴瓦10而言，在运行过程中，本方案主承载区域100的轴瓦10内壁面104和轴颈30的贴合度，与轴颈30和轴瓦10在主承载区域100以外的位置的贴合度接近，或者相同，从而提升了轴颈30和轴瓦10在运行过程中贴合的均匀度，使轴瓦10的承载面积增大，减少了轴瓦10上的比压，也就是降低了轴瓦10上的压强。压强的降低，避免了轴瓦10上局部受力过大的情况，并减少了轴瓦10主承载区域100早期磨损的现象，有利于提升轴瓦10工作的稳定性和可靠性，延长轴瓦10使用寿命。
可以理解，内壁面104为圆形弧面的轴瓦10，在运行过程中，在外力作用下，轴瓦10的主承载区域100的中间位置部分与轴颈30紧密贴合。轴瓦10其它部位与轴颈30贴合的少，轴瓦10受力不均，主承载区域100磨损大，轴瓦10易磨损，使用寿命短。
在上述实施例中，椭圆弧面的长轴的延长线102经过主承载区域100的中心，即，主承载区域100的两侧向中间的方向上，轴瓦10对称设置。更准确地说，是在主承载区域100内，轴瓦10的内壁面104对称设置，有利于提升运行过程中，轴瓦10和轴颈30贴合度的均匀性，进而提升受力的均匀性，避免单侧受力过大。
在上述任一项实施例中，轴瓦10的外壁面106为圆弧面。轴瓦10的内壁面104为椭圆弧面，即轴瓦10的外轮廓仍然为半圆形。内壁面104设置为椭圆弧面，可以提升轴瓦10内壁面104和轴颈30的贴合度，整个结构简单，易于生产和安装。
在上述实施例中，椭圆弧面的长轴偏离轴瓦10的外壁面106中心线设置。也就是说主承载区域100没有设置在轴瓦10的中心位置，而是偏向一侧。采用曲轴的情况下，轴瓦10一般都是偏心受力。椭圆弧面的长轴偏离轴瓦10的外壁面106中心线设置，有利于确保轴瓦10上主要受力的位置有适量的减薄。主要受力位置，或者说主承载区域100的内壁面104和轴颈30的距离增大，可以确保运行过程中，在外力作用下，轴瓦10各处和轴颈30能够均匀地贴合，提升轴瓦10工作的稳定性和可靠性。
如图1所示，在上述任一项实施例中，在椭圆弧面的短轴的延长线上，轴瓦10具有第一壁厚d1。在椭圆弧面的长轴的延长线102上，轴瓦10具有第二壁厚d2。第一壁厚d1和第二壁厚d2之间的差值，也就是d1-d2为0.01mm～0.02mm，既保证了轴瓦10厚度有一定的减薄，以实现主承载区域100的轴瓦10内壁面104和轴颈30间距增大的目的，又对轴瓦10整个厚度的影响较小，避免厚度减薄太多而影响轴瓦10承载性能，从而可以确保轴瓦10工作的稳定性和可靠性。
如图2所示，根据本实用新型第二方面的实施例提供了一种轴瓦组件2，包括：多个上述第一方面中任一项实施例的轴瓦10，多个轴瓦10合围出椭圆形的轴孔20。轴孔20的长轴的延长线102经过轴瓦10的主承载区域100。
在该实施例中，通过采用上述任一项实施例的轴瓦10，从而具有了上述实施例的全部有益效果，在此不再赘述。可以理解，虽然轴瓦组件2包括多个轴瓦10，但多个轴瓦10中，一般只有一个轴瓦10承受大部分负载，也就是说虽然每个轴瓦10都设置了具有椭圆弧面的主承载区域100，但真正主要受力的主承载区域100只有一个。其它轴瓦10同样设置主承载区域100，有利于提供轴瓦10加工和存储、管理的便利性，提升轴瓦10的标准化生产水平。
如图3所示，根据本实用新型第三方面的实施例提供了一种曲柄连杆机构3，包括：曲轴，曲轴具有轴颈30。上述第二方面中任一项实施例的轴瓦组件2，轴颈30套设于轴瓦组件2的轴孔20内。
在该实施例中，通过采用上述任一项实施例的轴瓦组件2，从而具有了上述实施例的全部有益效果，在此不再赘述。轴颈30套设在轴瓦组件2的轴孔20内。由于轴瓦组件2上设有主承载区域100，在运行过程中，受到外力作用，轴颈30与轴孔20可以均匀地贴合，降低轴瓦10的面压，延长轴瓦10的使用寿命，相应地延长曲柄连杆机构3的使用寿命。
可以理解，在另一些实施例中，轴颈30可能是曲柄的主轴轴颈30，也可能是连杆机构中的主轴轴颈30，或者是凸轮机构的主轴轴颈30。
如图4所示，在另一些实施例中，曲柄连杆机构3包括上轴承座32，下轴承座34。上轴承座32和下轴承座34上下扣合，并通过螺栓36连接。传动组件30还包括两片轴瓦10，两片轴瓦10上下设置并扣合在一起，中间合围出椭圆形的轴孔20。轴孔20内套设有一个轴颈30。在椭圆形的轴孔20的长轴的延长线102上，轴瓦10和轴颈30之间具有第一间隙δ1。在长轴的法向上，也就是椭圆形的轴孔20的短轴方向上，轴瓦10和轴颈30之间具有第二间隙δ2。δ1-δ2的差值在0.01mm～0.02mm范围内。
在上述实施例中，可以根据曲柄连杆机构3的曲柄长度，分析和计算出轴瓦组件2和轴瓦10上的主承载区域100的具体位置。图5是一个轴瓦组件2的负荷极坐标图，即图5示出了一个曲柄连杆机构3的轴瓦组件2的受力分析图。如图5所示，实线为负载曲线12，从负载曲线12可看出，轴瓦10的主要受力区域大致集中在图5中的右下角，相应地，主承载区域100也设置在图1中的右下角。
如图6所示，根据本实用新型第四方面的实施例提供了一种发动机4，包括：气缸40；上述第三方面中任一项实施例的曲柄连杆机构3，与气缸40连接。
在该实施例中，通过采用上述第三方面中任一项实施例的曲柄连杆机构3，从而具有了上述实施例的全部有益效果，在此不再赘述。另外，通过采用上述实施例的曲柄连杆机构3，相应地可以提升气缸40工作的稳定性和可靠性。
如图7所示，根据本实用新型第五方面的实施例提供了一种设备5，包括：主体50；上述第三方面中任一项实施例的曲柄连杆机构3，设于主体50上。或如图8所示，设备5包括主体50，以及上述第四方面中任一项实施例的发动机4，设于主体50上。
在该实施例中，通过采用上述第三方面中任一项实施例的曲柄连杆机构3，从而具有了上述第三方面中实施例的全部有益效果，在此不再赘述。或采用上述第四方面中任一项实施例的发动机4，从而具有了上述第四方面中实施例的全部有益效果，在此不再赘述。
设备5包括但不限于车辆6、轮船、发电机、升降机中的任意一种。主体50，在设备5为车辆时，主体50是车辆的车体。设备5为轮船时，主体50是船体。设备5是发电机时，主体50是柴油机本体。设备5是升降机时，主体50是升降机的升降台。
如图9所示，根据本实用新型第六方面的实施例提供了一种车辆6，包括：车体60；上述第四方面中任一项实施例的发动机4，设于车体60上。
在该实施例中，通过采用上述第四方面中任一项实施例的发动机4，从而具有了上述实施例的全部有益效果，在此不再赘述。需要指出的是，在上述实施例中，发动机4的气缸40工作的稳定性和可靠性得到提升，相应地采用该发动机4的车辆6行驶的稳定性和安全性得到提升。
车辆6包括但不限于泵车、重卡、起重机、渣土车、消防车中的任意一种。
根据本实用新型提出的一个具体实施例的轴瓦10，在主承载方向进行了减薄设计，使得轴颈30和轴瓦10在运行过程中可以均匀贴合，轴瓦10承载面积得以加大，降低了比压，可以提高轴瓦10工作的可靠性，延长轴瓦10的使用寿命。
如图4所示，具体而言，在本具体实施例中，通过对上下两个轴瓦10在主承载区域100，也就是角度α对应的轴瓦10内壁面104上，逐渐减薄，减薄量d1-d2以0.01～0.02mm为宜，形成以主承载区域100的中心线为长轴的椭圆形轴孔20。轴颈30运转过程中，在主承载区域100左右一定范围内，例如以椭圆形的长轴为中心，其左右两侧80°～150°范围内，具体如130°或120°或100°，轴颈30与下方的轴瓦10均可密切贴合，实现面压的均匀分布，从而避免主承载区域100的局部早期磨损。
以上结合附图详细说明了根据本实用新型的实施例，通过根据本实用新型的实施例，有效地减少了轴瓦上主承载区域的早期磨损，提升了轴瓦受力的均匀性和工作的稳定性、可靠性，还延长了轴瓦的使用寿命。
在根据本实用新型的实施例中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
根据本实用新型的实施例描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述根据本实用新型的实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对根据本实用新型的实施例的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于根据本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为根据本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制根据本实用新型的实施例，对于本领域的技术人员来说，根据本实用新型的实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种轴瓦，其特征在于，
所述轴瓦(10)具有主承载区域(100)，所述主承载区域(100)的内壁面(104)为椭圆弧面，所述椭圆弧面的长轴的延长线(102)经过所述主承载区域(100)。
2.根据权利要求1所述的轴瓦，其特征在于，
所述椭圆弧面的长轴的延长线(102)经过所述主承载区域(100)的中心。
3.根据权利要求1或2所述的轴瓦，其特征在于，
所述轴瓦(10)的外壁面(106)为圆弧面，所述轴瓦(10)的内壁面(104)为所述椭圆弧面。
4.根据权利要求3所述的轴瓦，其特征在于，
所述椭圆弧面的长轴偏离所述轴瓦(10)的外壁面(106)中心线设置。
5.根据权利要求1或2所述的轴瓦，其特征在于，
在所述椭圆弧面的短轴的延长线上，所述轴瓦(10)具有第一壁厚；
在所述椭圆弧面的长轴的延长线(102)上，所述轴瓦(10)具有第二壁厚；
所述第一壁厚和所述第二壁厚的差值为0.01mm～0.02mm。
6.一种轴瓦组件，其特征在于，包括：
多个权利要求1-5中任一项所述的轴瓦(10)，多个所述轴瓦(10)合围出椭圆形的轴孔(20)，所述轴孔(20)的长轴的延长线(102)经过所述轴瓦(10)的主承载区域(100)。
7.一种曲柄连杆机构，其特征在于，包括：
曲轴，所述曲轴具有轴颈(30)；
权利要求6所述的轴瓦组件(2)，所述轴颈(30)套设于所述轴瓦组件(2)的轴孔(20)内。
8.一种发动机，其特征在于，包括：
气缸(40)；
权利要求7所述的曲柄连杆机构(3)，与所述气缸(40)连接。
9.一种设备，其特征在于，包括：
主体(50)；
权利要求7所述的曲柄连杆机构(3)，设于所述主体(50)上；或
权利要求8所述的发动机(4)，设于所述主体(50)上。
10.一种车辆，其特征在于，包括：
车体(60)；
权利要求8所述的发动机(4)，设于所述车体(60)上。
技术总结