曲軸結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，更具體地說(shuō)，它涉及一種曲軸結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的部件，都是由前端軸、連桿軸頸、曲軸軸頸、曲柄和后端軸等部分構(gòu)成，曲軸多采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼模鍛而成，它可以承受連桿傳來(lái)的力，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過(guò)曲軸輸出并驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)上其他附件工作，曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復(fù)慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲扭轉(zhuǎn)載荷的作用，因此，需要曲軸具備足夠的強(qiáng)度和剛度，軸頸表面需耐磨、工作均勻、平衡性好，一般曲軸上都會(huì)有貫穿主軸頸、曲柄和連桿軸頸的油道，以便潤(rùn)滑主軸頸和連桿軸頸，曲軸在使用時(shí)，曲軸的連桿軸頸與活塞連桿連接，活塞連桿的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鬏S的轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因?yàn)槭菍⒒钊B接桿上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，在連桿以及曲軸臂的重力作用下，容易導(dǎo)致曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不平穩(wěn)，容易發(fā)生震蕩，加速曲軸的損壞，輸送的動(dòng)力不穩(wěn)定。
[0003]為了解決上述問題，在專利申請(qǐng)?zhí)枮椤?01020654958.X”的一篇中國(guó)專利文件中，記載了一種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，包括曲軸前端、輸出端、設(shè)置于曲軸前端和輸出端之間四組傳動(dòng)單元以及連接各組傳動(dòng)單元的主軸頸，每組傳動(dòng)單元包括分別與兩側(cè)主軸頸連接的兩個(gè)曲軸臂以及設(shè)置于這兩個(gè)曲軸臂之間的連桿軸頸，曲軸臂下端端部設(shè)置有彎月型平衡塊，平衡塊與曲軸臂一體成型或通過(guò)固定銷連接，中間的兩個(gè)傳動(dòng)單元的曲軸臂相位相同，兩側(cè)的兩個(gè)傳動(dòng)單元的曲柄臂與中間的曲柄臂相位相差180度，因此，在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠有效的減少曲軸的震湯，保證曲軸平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0004]但是，這種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在發(fā)動(dòng)機(jī)上使用時(shí)，由于使用時(shí)活塞連桿或者其他附件的應(yīng)力會(huì)在曲柄和軸頸之間的過(guò)渡圓角處集中，這樣容易導(dǎo)致過(guò)渡圓角處曲軸產(chǎn)生裂紋，而在大多數(shù)的情況下，都是對(duì)產(chǎn)生的裂紋及折斷的曲軸進(jìn)行更換，換上新的曲軸，這樣大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的修理成本，同時(shí)，也會(huì)因備件曲軸的庫(kù)存狀況而受到限制，未必有合適的曲軸用來(lái)更換。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種通過(guò)加強(qiáng)筋加強(qiáng)軸頸與曲柄連接處結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免應(yīng)力集中在連接處導(dǎo)致曲軸上產(chǎn)生裂紋，提高曲軸的使用壽命，減少曲軸斷裂的情況出現(xiàn)的曲軸結(jié)構(gòu)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種曲軸結(jié)構(gòu)，包括曲軸本體，所述曲軸本體包括軸頸、曲柄，所述軸頸與曲柄的連接處設(shè)置有加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋的形狀為波浪形。
[0007]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，加強(qiáng)筋的一端與軸頸固定連接，另一端與曲柄固定連接，通過(guò)加強(qiáng)筋加強(qiáng)軸頸與曲柄連接處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免應(yīng)力集中在連接處導(dǎo)致曲軸上產(chǎn)生裂紋，提高曲軸的使用壽命，另外，加強(qiáng)筋的形狀為波浪形，波浪形的加強(qiáng)筋可以承受該拉扯的力，與其他普通的加強(qiáng)筋相比，本實(shí)用新型使用的加強(qiáng)筋更耐扯。
[0008]進(jìn)一步的，所述軸頸上設(shè)置有緩沖層，所述緩沖層固定設(shè)置在軸頸的外軸壁上。
[0009]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，緩沖層固定焊接在軸頸的外圓軸臂上，通過(guò)緩沖層的韌性可以緩沖應(yīng)力，使活塞桿作用在軸頸上的應(yīng)力不會(huì)太大，提高軸頸的使用壽命。
[0010]進(jìn)一步的，所述緩沖層由板條馬氏體材料焊接在軸頸表面上形成。
[0011]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，緩沖層由板條馬氏體材料焊接在軸頸表面上形成，板條馬氏體不但具有很高的強(qiáng)度而且具有良好的塑性和韌性，通過(guò)板條馬氏體焊接形成的緩沖層，可以起到保護(hù)軸頸的作用，在活塞桿對(duì)軸頸產(chǎn)生應(yīng)力的時(shí)候，同時(shí)，板條馬氏體還具有低的脆性轉(zhuǎn)變溫度，其缺口敏感度和過(guò)載敏感度都較低，即使緩沖層的本身出現(xiàn)裂紋時(shí)，緩沖層對(duì)該裂紋的敏感度也很低，裂紋不會(huì)有擴(kuò)大的趨勢(shì)，提高緩沖層的保護(hù)壽命。
[0012]進(jìn)一步的，所述緩沖層上設(shè)置有耐磨層。
[0013]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在緩沖層上設(shè)置有一層耐磨層，該耐磨層涂覆在緩沖層的表面上，通過(guò)該耐磨層使緩沖層具有較好的耐磨作用，從而使曲軸的表面具有較好的耐磨效果，在與活塞桿接觸時(shí)受磨損較小。
[0014]進(jìn)一步的，所述耐磨層由一種金屬型鑄造鉻系白口鑄鐵磨球用孕育涂料涂覆而成。
[0015]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在緩沖層上設(shè)置有一層耐磨層，耐磨層由一種金屬型鑄造鉻系白口鑄鐵磨球用孕育涂料涂覆而成，這種涂料可以提高金屬的耐磨性，使緩沖層具有較好的耐磨性能，減少曲軸表面所受磨損，同時(shí)，該涂料還可以提高金屬型材料使用壽命，又具有孕育的作用，適用于板條馬氏體材料生產(chǎn)加工中進(jìn)行鐵液處理，使緩沖層獲得較好的組織。
[0016]進(jìn)一步的，所述軸頸的軸心為空心設(shè)置，所述軸頸的軸心內(nèi)設(shè)置有加強(qiáng)柱件，所述加強(qiáng)柱件與軸頸固定連接。
[0017]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，軸頸的軸心為空心設(shè)置，在軸頸的空心部分設(shè)置加強(qiáng)柱體，通過(guò)加強(qiáng)柱體與軸頸固定連接，加強(qiáng)曲軸的強(qiáng)度，使曲軸的整體強(qiáng)度提高。
[0018]進(jìn)一步的，所述加強(qiáng)柱件由鈦合金材料制成。
[0019]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，鈦合金具有較好的強(qiáng)度，通過(guò)鈦合金材料制成的加強(qiáng)柱體大大提高了曲軸的強(qiáng)度，減少曲軸損壞的情況發(fā)生，同時(shí)，鈦合金材料還具有較好的耐蝕性和耐熱性，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)高溫的條件下，對(duì)加強(qiáng)柱體的影響較小，具有較好的穩(wěn)定性，這種設(shè)置有加強(qiáng)柱體的曲軸可以滿足一些特殊用途。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為曲軸結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為曲軸結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0022]圖中:1、曲軸本體;2、軸頸;3、曲柄;4、加強(qiáng)筋;5、耐磨層;6、緩沖層;7、加強(qiáng)柱體。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參照?qǐng)D1至圖2對(duì)曲軸結(jié)構(gòu)的實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]如圖1和圖2所示，一種曲軸結(jié)構(gòu)，包括曲軸本體I，曲軸本體I包括軸頸2、曲柄3，軸頸2與曲柄3的連接處設(shè)置有加強(qiáng)筋4，加強(qiáng)筋4的一端與軸頸2固定連接，另一端與曲柄3固定連接，加強(qiáng)筋4由強(qiáng)度比較高且韌性比較好的材料制成，通過(guò)加強(qiáng)筋4加強(qiáng)軸頸2與曲柄3連接處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免應(yīng)力集中在連接處導(dǎo)致曲軸上產(chǎn)生裂紋，提高曲軸的使用壽命，減少曲軸斷裂的情況出現(xiàn)，另外，加強(qiáng)筋4的形狀為波浪形，軸頸2受到活塞桿作用在曲軸上一個(gè)向下的力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致軸頸2拉扯兩邊的曲柄3，波浪形的加強(qiáng)筋4可以承受該拉扯的力，與其他普通的加強(qiáng)筋4相比，本實(shí)用新型使用的加強(qiáng)筋4更耐扯，有效的保護(hù)到曲柄3與軸頸2的連接處的穩(wěn)固性。
[0025]如圖1和圖2所示，軸頸2上設(shè)置有一層緩沖層6，緩沖層6固定設(shè)置在軸頸2的外圓軸臂上，在本實(shí)施例中，緩沖層6由板條馬氏體材料焊接在軸頸2表面上形成，板條馬氏體不但具有很高的強(qiáng)度而且具有良好的塑性和韌性，通過(guò)板條馬氏體焊接形成的緩沖層6，可以起到保護(hù)軸頸2的作用，在活塞桿對(duì)軸頸2產(chǎn)生應(yīng)力的時(shí)候，通過(guò)緩沖層6的韌性可以緩沖應(yīng)力，使活塞桿作用在軸頸2上的應(yīng)力不會(huì)太大，提高軸頸2的使用壽命，同時(shí)，板條馬氏體還具有低的脆性轉(zhuǎn)變溫度，其缺口敏感度和過(guò)載敏感度都較低，即使緩沖層6的本身出現(xiàn)裂紋時(shí)，緩沖層6對(duì)該裂紋的敏感度也很低，裂紋不會(huì)有擴(kuò)大的趨勢(shì)，提高緩沖層6的保護(hù)壽命。
[0026]如圖1和圖2所示，緩沖層6上設(shè)置有一層耐磨層5，由于曲軸與活塞桿接觸，在工作過(guò)程中，曲軸與活塞桿之間有產(chǎn)生摩擦，長(zhǎng)時(shí)間使用下去，會(huì)使曲軸的表面受到嚴(yán)重的磨損，因此，在緩沖層6上設(shè)置有一層耐磨層5，耐磨層5由一種金屬型鑄造鉻系白口鑄鐵磨球用孕育涂料涂覆而成，這種涂料在專利申請(qǐng)?zhí)枮椤?01310302038.X”的一篇中國(guó)專利文件中已公開，這種涂料可以提高金屬的耐磨性，使緩沖層6具有較好的耐磨性能，減少曲軸表面所受磨損，同時(shí)，該涂料還可以提高金屬型材料使用壽命，又具有孕育的作用，適用于板條馬氏體材料生產(chǎn)加工中進(jìn)行鐵液處理，使緩沖層6獲得較好的組織。
[0027]如圖1和圖2所示，軸頸2的軸心為空心設(shè)置的，加工過(guò)程中，將軸頸2的軸心部分設(shè)置成中空，在空心部分內(nèi)設(shè)置有加強(qiáng)柱體7，加強(qiáng)柱體7固定設(shè)置在軸頸2的空心部分內(nèi)，一般軸頸2的都是有鑄鐵材料制成的，既要使曲軸具有較好的強(qiáng)度同時(shí)也要有較好的韌性，然后，在實(shí)際生產(chǎn)中，為了防止曲軸受到應(yīng)力集中的影響導(dǎo)致曲軸斷裂，一般都選擇加工具有較好韌性的曲軸，這樣導(dǎo)致了曲軸的硬度跟不上，因此，在軸頸2的空心部分設(shè)置加強(qiáng)柱體7，通過(guò)加強(qiáng)柱體7與軸頸2固定連接，加強(qiáng)曲軸的強(qiáng)度，使曲軸的整體強(qiáng)度提高，在本實(shí)施例中，加強(qiáng)柱體7由鈦合金材料制成的，鈦合金具有較好的強(qiáng)度，通過(guò)鈦合金材料制成的加強(qiáng)柱體7大大提高了曲軸的強(qiáng)度，減少曲軸損壞的情況發(fā)生，同時(shí)，鈦合金材料還具有較好的耐蝕性和耐熱性，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)高溫的條件下，對(duì)加強(qiáng)柱體7的影響較小，具有較好的穩(wěn)定性，這種設(shè)置有加強(qiáng)柱體7的曲軸可以滿足一些特殊用途。
[0028]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種曲軸結(jié)構(gòu)，包括曲軸本體，所述曲軸本體包括軸頸、曲柄，其特征在于:所述軸頸與曲柄的連接處設(shè)置有加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋的形狀為波浪形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述軸頸上設(shè)置有緩沖層，所述緩沖層固定設(shè)置在軸頸的外軸壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述緩沖層由板條馬氏體材料焊接在軸頸表面上形成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曲軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述緩沖層上設(shè)置有耐磨層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曲軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述耐磨層由一種金屬型鑄造鉻系白口鑄鐵磨球用孕育涂料涂覆而成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的曲軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述軸頸的軸心為空心設(shè)置，所述軸頸的軸心內(nèi)設(shè)置有加強(qiáng)柱件，所述加強(qiáng)柱件與軸頸固定連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的曲軸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述加強(qiáng)柱件由鈦合金材料制成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種曲軸結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中曲柄和軸頸之間的過(guò)渡圓角處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致過(guò)渡圓角處曲軸產(chǎn)生裂紋，需要更換新曲軸的問題，這樣大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的修理成本，其技術(shù)方案要點(diǎn)是一種曲軸結(jié)構(gòu)，包括曲軸本體，所述曲軸本體包括軸頸、曲柄，所述軸頸與曲柄的連接處設(shè)置有加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋的形狀為波浪形，達(dá)到了避免應(yīng)力集中在連接處導(dǎo)致曲軸上產(chǎn)生裂紋，提高曲軸的使用壽命，減少曲軸斷裂的情況出現(xiàn)的效果。
【IPC分類】F16C3/06
【公開號(hào)】CN205173207
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521004302
【發(fā)明人】趙文興
【申請(qǐng)人】浙江金蘭汽車零部件有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月7日