摘? 要：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼是封閉曲軸箱作為貯油槽的外殼，具有防止雜質(zhì)進(jìn)入、收集和儲(chǔ)存潤(rùn)滑油、防止?jié)櫥脱趸⑸岬戎匾饔?，然而油底殼在碰觸到阻擋物時(shí)容易破裂，本文針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)了一種新型油底殼安全防護(hù)結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：汽車;油底殼;安全

中圖分類號(hào)：U464.13? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2020）08-0000-00

0 引言

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼是曲軸箱的下半部，又稱為下曲軸箱。作用是封閉曲軸箱作為貯油槽的外殼，防止雜質(zhì)進(jìn)入，并收集和儲(chǔ)存由柴油機(jī)各摩擦表面流回的潤(rùn)滑油，散去部分熱量，防止?jié)櫥脱鮗1]。油底殼多由薄鋼板沖壓而成，形狀較為復(fù)雜的一般采用鑄鐵或鋁合金澆鑄成型。其內(nèi)部裝有穩(wěn)油擋板，以避免顛簸時(shí)造成的油面震蕩激濺，有利于潤(rùn)滑油雜質(zhì)的沉淀，側(cè)面裝有量油尺，用來(lái)檢查油量。此外，油底殼底部最低處還裝有放油螺塞。

現(xiàn)有技術(shù)中，油底殼在碰觸到地面的阻擋物時(shí)容易破裂，導(dǎo)致發(fā)生安全事故，導(dǎo)致其使用壽命較低[2]，為此研究設(shè)計(jì)能夠保護(hù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的防護(hù)機(jī)構(gòu)具有重要的意義。

1 油底殼安全防護(hù)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的保護(hù)機(jī)構(gòu)，包括包覆于油底殼外部的內(nèi)保護(hù)殼與包覆于內(nèi)保護(hù)殼外部的外保護(hù)殼，且外保護(hù)殼的表面設(shè)有可代替油底殼與其底部地面接觸的滾珠，在滾珠代替油底殼與其底部的地面接觸時(shí)，滾珠被抵觸并發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而使油底殼避讓地面，內(nèi)保護(hù)殼、外保護(hù)殼兩側(cè)開口，散熱性較強(qiáng)，且內(nèi)保護(hù)殼與油底殼的底部形狀匹配，可起到良好的緩沖保護(hù)作用，而滾珠沿著油底殼移動(dòng)方向設(shè)置，在汽車行走時(shí)，滾珠可良好的保護(hù)在油底殼的外部[3]。

本方案設(shè)計(jì)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼保護(hù)機(jī)構(gòu)具體工作過(guò)程如下，固定板通過(guò)螺釘穿過(guò)螺紋孔固定在油底殼周圍的汽車底盤上，從而將內(nèi)保護(hù)殼和外保護(hù)殼保護(hù)在油底殼的外部，汽車行駛時(shí)，油底殼位置在碰觸到阻擋物時(shí)，外保護(hù)殼上的滾珠代替油底殼與阻擋物接觸，使得油底殼順利通過(guò)阻擋物，起到了良好的保護(hù)作用。

總體設(shè)計(jì)如圖1所示。

2 油底殼安全防護(hù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)油底殼安全防護(hù)的目的，在外保護(hù)殼上設(shè)有將潤(rùn)滑油腔中的潤(rùn)滑油導(dǎo)向輸出至滾珠表面的海綿塊;在內(nèi)保護(hù)殼內(nèi)側(cè)設(shè)置可彈性變形用于抵消內(nèi)保護(hù)殼傳遞給油底殼表面壓力的氣囊，在氣囊縮小變形時(shí)，氣囊中的氣體被壓縮而對(duì)外保護(hù)殼施加壓力使外保護(hù)殼朝向遠(yuǎn)離油底殼的一側(cè)移動(dòng)。

將滾珠活動(dòng)套設(shè)在外保護(hù)殼底部的支撐軸上，外保護(hù)殼的表面固定有多組對(duì)稱的支撐板，表面有供支撐軸端部活動(dòng)插合的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽的底面固定有拉持支撐軸的第一彈簧，同時(shí)支撐板的端部設(shè)有阻擋支撐軸從導(dǎo)向槽中脫落的限位螺釘。限位螺釘通過(guò)螺紋配合連接在支撐板上，且限位螺釘阻擋在支撐軸遠(yuǎn)離第一彈簧的一側(cè)，在汽車行駛時(shí)，滾珠代替油底殼與其底部的地面接觸，滾珠在與地面接觸時(shí)經(jīng)過(guò)地面抵觸而發(fā)生升降現(xiàn)象進(jìn)行緩沖，支撐軸通過(guò)壓縮第一彈簧進(jìn)行緩沖，達(dá)到一個(gè)卸除抵觸力，進(jìn)一步保護(hù)油底殼的作用。

在內(nèi)保護(hù)殼的底部固定設(shè)有拉持外保護(hù)殼的多組第四彈簧，相互之間設(shè)有連接在內(nèi)保護(hù)殼與外保護(hù)殼之間的減壓裝置，包括固定在外保護(hù)殼表面的緩沖桿與固定在內(nèi)保護(hù)殼表面的緩沖套，緩沖桿的端部一體設(shè)有可活動(dòng)升降于緩沖套內(nèi)部的施力板，施力板的表面與緩沖套的底部之間通過(guò)支撐彈簧進(jìn)行固定，緩沖套與氣囊之間通過(guò)設(shè)置在內(nèi)保護(hù)殼內(nèi)部的氣通孔連通。在氣囊的表面固定設(shè)有多組工字型鋼，表面活動(dòng)貼合在油底殼的表面，可將油底殼表面的熱量吸除并通過(guò)吹動(dòng)在工字型鋼表面的自然風(fēng)帶走，起到了高效散熱的目的。

在氣囊的表面固定設(shè)有多組工字型鋼，工字型鋼的表面活動(dòng)貼合在油底殼的表面。工字型鋼貼合在油底殼表面時(shí)可將油底殼表面的熱量吸除并通過(guò)吹動(dòng)在工字型鋼表面的自然風(fēng)帶走，起到了高效散熱的目的，且在保護(hù)機(jī)構(gòu)碰觸到阻擋物時(shí)壓縮氣囊進(jìn)行縮小變形，此時(shí)，氣囊會(huì)在縮小變形和膨脹變形之間變換，氣囊體積變換的過(guò)程中從而帶動(dòng)周圍的空氣加速運(yùn)動(dòng)，加速油底殼表面的熱量散出，起到了良好的散熱效果。

在伸縮桿的端部固定設(shè)有推板，推板的外圈、上表面分別固定設(shè)置有密封于潤(rùn)滑油腔內(nèi)部的側(cè)密封墊、上密封墊;外保護(hù)殼的上方設(shè)有固定板，固定板的表面設(shè)有供螺釘穿過(guò)可連接在油底殼周圍的汽車底盤上的螺紋孔;固定板的底部設(shè)置有伸縮盒，一體設(shè)有用于固定伸縮盒的連接板;伸縮桿的上端活動(dòng)伸入伸縮盒的內(nèi)部，且伸縮桿的上端端部一體設(shè)有限位塊，限位塊的底部與伸縮盒的底面之間固定連接有第三彈簧;伸縮盒的頂部固定設(shè)有拉持限位塊的第二彈簧。

在保護(hù)機(jī)構(gòu)被地面的阻擋物阻擋而發(fā)生向油底殼一側(cè)移動(dòng)時(shí)，伸縮桿頂部的限位塊通過(guò)壓縮、拉伸其上下表面的第二彈簧、第三彈簧進(jìn)行緩沖，伸縮桿底部的第四彈簧在加壓腔中向下移動(dòng)而壓縮潤(rùn)滑油腔中的潤(rùn)滑油通過(guò)錐形孔進(jìn)入滾珠的表面，實(shí)現(xiàn)在遇到阻擋物時(shí)自動(dòng)給滾珠添加潤(rùn)滑油的目的，封板通過(guò)螺釘可拆裝的固定在外保護(hù)殼的上端開口處，方便拆裝使用。

3 創(chuàng)新點(diǎn)及有益效果

3.1 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包覆于油底殼外部的內(nèi)保護(hù)殼與包覆于內(nèi)保護(hù)殼外部的外保護(hù)殼，外保護(hù)殼的表面設(shè)有可代替油底殼與其底部地面接觸的滾珠;

（2）該結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于外保護(hù)殼內(nèi)部并用于存儲(chǔ)潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油腔，外保護(hù)殼上設(shè)有將潤(rùn)滑油腔中的潤(rùn)滑油導(dǎo)向輸出至滾珠表面的海綿塊，還包括設(shè)置于內(nèi)保護(hù)殼內(nèi)側(cè)并可彈性變形用于抵消內(nèi)保護(hù)殼傳遞給油底殼表面壓力的氣囊。

3.2 有益效果

（1）在滾珠代替油底殼與其底部的地面接觸時(shí)，滾珠被抵觸并發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而使油底殼避讓地面，內(nèi)保護(hù)殼、外保護(hù)殼兩側(cè)開口，散熱性較強(qiáng)，且內(nèi)保護(hù)殼與油底殼的底部形狀匹配，可起到良好的緩沖保護(hù)作用，而滾珠沿著油底殼移動(dòng)方向設(shè)置，在汽車行走時(shí)，滾珠可良好的保護(hù)在油底殼的外部;

（2）在氣囊縮小變形時(shí)，外保護(hù)殼朝向油底殼的一側(cè)移動(dòng)時(shí)壓縮第四彈簧，產(chǎn)生反力作用抵消外保護(hù)殼承受的抵觸力;同時(shí)，氣囊中的氣體被壓縮之后通過(guò)氣通孔進(jìn)入緩沖套中而推動(dòng)施力板復(fù)位，使外保護(hù)殼具有較強(qiáng)的反推力作用而抵消外保護(hù)殼表面的滾珠被阻擋物阻擋時(shí)所承受的抵觸力，同時(shí)，緩沖桿經(jīng)過(guò)外保護(hù)殼的壓縮而朝向內(nèi)保護(hù)殼移動(dòng)，緩沖桿端部的施力板在緩沖套中移動(dòng)而壓縮緩沖套的內(nèi)腔與支撐彈簧，緩沖套內(nèi)腔和支撐彈簧被壓縮時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的反力作用減少外保護(hù)殼的抵觸力，且施力板被壓縮到緩沖套底部時(shí)，外保護(hù)殼繼續(xù)朝向油底殼移動(dòng)而抵觸內(nèi)保護(hù)殼朝向油底殼移動(dòng)，內(nèi)保護(hù)殼朝向油底殼移動(dòng)時(shí)壓縮氣囊使氣囊縮小變形進(jìn)行緩沖，同時(shí)，氣囊中的氣體被壓縮之后通過(guò)氣通孔進(jìn)入緩沖套中而推動(dòng)施力板復(fù)位，使外保護(hù)殼具有較強(qiáng)的反推力作用而抵消外保護(hù)殼表面的滾珠被阻擋物阻擋時(shí)所承受的抵觸力;

（3）整體的保護(hù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，可保護(hù)在油底殼的外部起到避免油底殼破裂的現(xiàn)象，且可抵消阻擋物抵觸在保護(hù)機(jī)構(gòu)時(shí)產(chǎn)生的壓力。

參考文獻(xiàn)

[1]馮楠.動(dòng)態(tài)激勵(lì)條件下的發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].重慶：重慶理工大學(xué)，2016.

[2]方立橋.油底殼加強(qiáng)筋和滾筋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].北京：北京交通大學(xué)，2013.

[3]王峰，袁帥，劉文超，等.基于形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼開發(fā)[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化，2017，46（1）：131-133.

收稿日期：2020-07-06

作者簡(jiǎn)介：周新良（1963—），男，浙江東陽(yáng)人，碩士，高級(jí)工程師，研究方向：汽車變速器的研發(fā)及制造技術(shù)。