专利名称：一种发动机曲轴的制作方法
技术领域：
一种发动机曲轴
技术领域：
本实用新型涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种发动机曲轴。背景技术：
曲轴是发动机中最关键的零件之一，由于曲轴承受着爆发压力、往复惯性力和离心惯性力，承载情况非常复杂，曲轴上拉应力集中最严重的部位在连杆轴颈与曲柄臂的过渡圆角处，该过渡区域的疲劳强度较低，从而影响到整个曲轴的疲劳寿命，因此，良好的滚压工艺能够很好的改善过渡圆角处的抗疲劳强度。现有曲轴的连杆颈与曲柄臂连接的过渡圆角处的滚压工艺设计，一般是在整个圆周区域，采用固定不可变的滚压力进行滚压，该种工艺滚压后，在连杆滚压处形成一致的残余应力，但在曲轴运动中连杆各个方向受到的拉应力不一致，故整体应力不一致，这种整体上不一致的应力更容易造成工件的损坏，不利于曲轴应力集中处疲劳强度的提高，不利于延长整根曲轴的使用寿命另一方面采用均衡的滚压力进行滚压，由于连杆颈在曲轴运动中受到的应力并不均衡，影响驱动力的平衡传递，进而更加加快了连杆颈的损坏，降低了整体曲轴的使用寿命。在曲轴的生产中，相似零件的混线加工，极易出现错误加工的风险，同时在曲轴上集成曲轴位置传感器磁阻圈的安装过程中，因磁阻圈没有装配防错特征设计，造成错误装配，从而影响整个发动机的性能。
实用新型内容本实用新型提供一种发动机曲轴，解决现有技术中存在的上述问题。—种发动机曲轴，包括多个轴单元与连接每个轴单元的多个主轴颈，其特征在于 所述的轴单元包括连杆颈，连接连杆颈的曲柄，与曲柄连接的平衡块，并且所述的连杆颈与曲柄之间包括采用经过可变滚压力的滚压工艺处理的过渡圆角部位连接。该可变压力的滚压工艺在于在拉应力较强的区域采用相应的较大的滚压力进行滚压，在拉应力较弱的区域采用相应较小的滚压力进行滚压。所述的主轴颈直径为46mm 56mm，长度为20mm 25mm ； 连杆颈的直径为36mm 46mm，长度为18mm 24mm ；平衡块13厚12mm 18mm。作为本实用新型的进一步改进，所述的曲轴在所述的至少一个轴单元中的轴柄设置有用于加工设备自动识别的突起。作为本实用新型的进一步改进，所述的曲轴在边沿的轴单元的边沿平衡块上设置有至少三个用于安装轴位置传感器信号盘的螺纹孔8、9、10。本实用新型的有益效果是采用可变压力滚压工艺的连杆颈能够最大化地提高曲轴的疲劳强度，延长曲轴的使用寿命；在曲轴中的一个或者多个曲柄设置的加工设备自动识别突起能有效地防止相似零件的错误加工，降低错误加工风险。直接在平衡块上设置的安装轴位置传感器信号盘的螺纹孔有效地缩短了曲轴系统的轴向长度，使发动机更加紧凑，并且信号盘安装螺纹孔的不均勻分布，降低信号盘错误安装的风险。
图1是本实用新型提供的轴单元示意图；图2是本实用新型提供的曲轴主视图；图3是本实用新型提供的连杆颈可变滚压区域示意图；图4是本实用新型提供的曲轴防错标识示意图5是本实用新型提供的曲轴位置传感器安装螺纹孔设计示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明及具体实施方式
对本实用新型进一步说明。如图1所示为本实用新型提供的本实用新型提供的轴单元示意图该轴单元包括连杆颈11，曲柄12，平衡块13，并且平衡块厚12mm 18mm，连杆颈的直径为36mm 46mm，长度为18mm 24mm。连杆颈11与曲柄12连接，曲柄12与平衡块 13连接。由于连杆颈在工作中受到非常大并且不一致的应力，特别是在连杆颈11与曲柄 12连接的过渡圆角处，在这些部位采用可变压力的滚压工艺进行加工。在曲轴运动中受到比较大应力的地方采用相应比较大的滚压力进行滚压，其他受到比较小应力的地方使用相应较小的滚压力进行滚压，由于工件残余应力与运动中应力进行叠加抵消，使应力能够更好地根据实际情况而释放，整体应力平衡，避免曲轴在受交变应力的情况下，在连杆轴颈处的疲劳破坏，从而提高零件的弯曲疲劳强度，延长了曲轴的使用寿命，提高了发动机的安全性和耐久性。如图2所示为本实用新型提供的曲轴主视图所述曲轴由所述的四个轴单元通过主轴颈连接而成，主轴颈直径为46mm 56mm， 长度为20mm 25mm。第一与第四轴单元的平衡块方向一致，第二与第三轴单元的平衡块方向一致，并且第二与第三轴单元平衡块的方向与所述第一，第四轴单元的平衡块方向相反。图中1、2、3、4部位为连杆颈，该连杆颈采用了可变滚压力的滚压工艺进行加工。如图3所示为本实用新型提供的连杆颈可变滚压区域示意图图中5所示连杆颈11与曲柄12连接的过渡圆角处的θ角范围内在曲轴往复工作中，由于受到较小的应力，故该区域采用相对较小的滚压应力进行滚压，在其他部位采用较大的滚压力进行滚压。特别地，根据部位所受到拉应力大小，采用正比的滚压力进行滚压。该可变滚压力的滚压工艺在工件滚压处形成一种残余压应力，与零件在运转过程中形成的拉应力相抵消，从而提高零件的弯曲疲劳强度，经过该工艺加工的连杆颈比较经久耐用，使得连杆颈，乃至整个曲轴的使用寿命得到延长。如图4为本实用新型提供的曲轴防错标识示意图如图，该防错标识为设置在第三轴单元左边的曲柄臂上的两个突起，该两个对称的凸起识别特征使加工设备能够识别外貌相似的不同曲轴零件，降低了错误加工的风险。如图5为本实用新型提供的曲轴位置传感器安装螺纹孔设计示意图所述安装螺纹孔设置在第四曲轴单元右边的平衡块上，共设置了三个。该螺纹孔分别设置在图中8、9、10标示的部位。螺纹孔8与螺纹孔9之间角度等于螺纹孔8与螺纹孔10之间角度，而不等同于螺纹孔9与螺纹孔10之间角度，该设置也出于降低相似零件错误加工的风险的目的。把曲轴位置传感器安装螺纹孔直接设置在曲轴的平衡块上可以缩短曲轴系统的轴向长度，使的发动机更加紧凑。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作 的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种发动机曲轴，包括多个轴单元与连接每个轴单元的多个主轴颈，其特征在于 所述的轴单元包括连杆颈(11)，连接连杆颈的曲柄(12)，与曲柄连接的平衡块(13)，并且所述的连杆颈(11)与曲柄之间包括采用经过可变滚压力的滚压工艺处理的过渡圆角部位连接。
2.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于所述的曲轴由四个轴单元通过主轴颈连接而成。
3.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于在所述的至少一个轴单元中的轴柄设置有用于加工设备自动识别的突起(7)。
4.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于在所述曲轴边沿的轴单元的边沿平衡块上设置至少三个用于安装轴位置传感器信号盘的螺纹孔(8)、螺纹孔(9)、螺纹孔(10)。
5.根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于所述的平衡块(13)厚12mm 18mm；主轴颈直径为46mm 56mm，长度为20mm 25mm ；连杆颈(11)的直径为36mm 46mm，长度为 18mm 2 4mm ο
专利摘要本实用新型提供了一种发动机曲轴，所述曲轴包括四个轴单元，连接每个轴单元的主轴颈，并且所述的轴单元包括连杆颈11，连接连杆颈的曲柄12，与曲柄连接的平衡块13组成。所述的连杆颈11采用可变压力的滚压工艺制成，在拉应力较强的区域采用相应的较大的滚压力进行滚压，在拉应力较弱的区域采用相应较小的滚压力进行滚压。有益效果是采用可变压力滚压工艺的连杆颈能够最大化地提高曲轴的抗疲劳强度，延长曲轴的使用寿命；另外在曲轴中的一个轴柄设置的加工设备自动识别突起能有效地防止了相似零件的错误加工，降低错误加工风险。
文档编号F16C3/06GK202082267SQ20102069648
公开日2011年12月21日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者文怀军, 林涛, 莫煜 申请人:上汽通用五菱汽车股份有限公司