汽油发动机曲轴的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽油发动机曲轴，包括主轴颈、连杆颈、曲柄和一一对应设置于曲柄上的平衡块，曲柄的厚度由根部到顶部逐渐减小，曲柄根部与顶部通过圆弧面过渡且圆弧面的半径范围为22mm-26mm，曲柄与主轴颈连接处设有去重槽且该去重槽深度范围为7.5mm-9mm，宽度范围为10-14mm，这种结构的曲轴能有效减低曲轴自重，同时又能保证曲轴具有较好的平衡性能，结构强度。
【专利说明】汽油发动机曲轴
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及汽车零部件领域，具体是一种汽油发动机曲轴。
【背景技术】
[0002]曲轴是发动机中最重要的运动部件之一，其质量约占整机的10%。成本占整机的10%?12%。它的尺寸参数及重量在很大程度上决定并影响着内燃机的总体尺寸和重量，内燃机的可靠性和寿命也在很大程度上取决于曲轴性能的好坏，为了防止旋转时的过度振动，曲轴必需被准确地平衡。为此，曲轴可以包括一系列的平衡重，其使得每个曲轴销、相关联的活塞、活塞杆和进入的润滑剂的质量平衡。因此，曲轴的质量通常变得很大，不利于整车的轻量化与制造成本的控制。
[0003]因此，为解决以上问题，需要一种能有效减低曲轴自重，同时又能保证曲轴具有较好的平衡性能，结构强度的汽油发动机曲轴。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种既能有效减低曲轴自重，同时又能保证曲轴具有较好的平衡性能，结构强度的汽油发动机曲轴。
[0005]本实用新型的汽油发动机曲轴，包括主轴颈、连杆颈、曲柄和--对应设置于曲柄上的平衡块，曲柄的厚度由根部到顶部逐渐减小，曲柄根部与顶部通过圆弧面过渡且圆弧面的半径范围为22mm-26mm,曲柄与主轴颈连接处设有去重槽且该去重槽深度范围为
7.5mm-9mm,宽度范围为 10-14mm ；
[0006]进一步，所述主轴颈与曲柄之间、连杆颈与曲柄之间均通过滚压圆角过渡，滚压圆角的宽度范围为2mm-2.5mm，滚压圆角的深度范围为0.2-0.6mm，主轴颈与曲柄之间的滚压圆角圆弧中点和圆心的连线与主轴颈轴向的夹角范围为55° -60°，连杆颈与曲柄之间的滚压圆角圆弧中点和圆心的连线与主轴颈轴向的夹角范围为50° -56° ；
[0007]进一步，所述曲柄两端设有凸台且该凸台与主轴颈直径的比例范围为0.16-0.2 ；所述曲柄的最大宽度与主轴颈直径的比例范围为1.4-1.55 ；
[0008]进一步，还包括沿径向贯穿主轴颈的主油道和连通主轴颈下端圆柱面与连杆轴颈上端圆柱面的斜油道；所述主油道与主轴颈横向所夹的角度范围为28° -30° ;所述斜油道与曲柄对称中心线所夹的角度范围为24° -25。;所述斜油道与主轴颈轴向所夹的角度范围为60° -63° ；
[0009]进一步，该曲轴由QT700或QT800制作而成；
[0010]进一步，采用该曲轴的发动机的排量与所述平衡块半径的比例范围为19_22ml/mmD
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型的汽油发动机曲轴，通过在曲柄肩部去重，并通过圆弧面过渡，从而减小曲柄的自重，同时避免减重部分出现应力集中，保证曲柄的结构强度，另一方面，曲柄与主轴颈连接处设有去重槽，能够进一步减小曲轴自重，同时，根据规定范围选择去重槽的宽度与深度能在实现曲轴轻量化的目的下，保证曲轴的强度，避免生产材料的浪费，提高发动机性能、燃油经济性和降低排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2为图1中C处的剖视图；
[0015]图3为图1中D处的剖视图；
[0016]图4为图3中E处的剖视图；
[0017]图5为图1中A处的局部放大图；
[0018]图6为图1中B处的局部放大图。
【具体实施方式】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图，图2为图1中C处的剖视图；图3为图1中D处的剖视图；图4为图3中E处的剖视图；图5为图1中A处的局部放大图；图6为图1中B处的局部放大图，如图所示，本实施例中的汽油发动机曲轴，包括主轴颈1、连杆颈3、曲柄2和一一对应设置于曲柄2上的平衡块4，曲柄2的厚度由根部到顶部逐渐减小，曲柄2根部与顶部通过圆弧面过渡且圆弧面的半径范围为22_-26_，曲柄2与主轴颈I连接处设有去重槽5且该去重槽5深度范围为7.5mm-9mm,宽度范围为10_14mm,通过在曲柄2肩部去重，并通过圆弧面过渡，从而减小曲柄2的自重，同时避免减重部分出现应力集中，保证曲柄2的结构强度，另一方面，曲柄2与主轴颈I连接处设有去重槽5，能够进一步减小曲轴自重，同时，根据规定范围选择去重槽5的宽度与深度能在实现曲轴轻量化的目的下，保证曲轴的强度，避免生产材料的浪费，提高发动机性能、燃油经济性和降低排放。
[0020]本实施例中，所述主轴颈I与曲柄2之间、连杆颈3与曲柄2之间均通过滚压圆角过渡，如图4、图5所示，滚压圆角的宽度范围为2mm-2.5mm，滚压圆角的深度范围为
0.2-0.6mm，主轴颈I与曲柄2之间的滚压圆角圆弧中点和圆心的连线与主轴颈I轴向的夹角(图4中a所示)范围为55° -60°，连杆颈3与曲柄2之间的滚压圆角圆弧中点和圆心的连线与主轴颈I轴向的夹角(图5中b所示)范围为50° -56°，曲轴圆角滚压强化工艺是提高曲轴疲劳强度最有效的手段之一，是实现曲轴“以铁代钢”的关键工艺，大大提高曲轴的安全系数，同时，滚压的角度在上述角度范围内能够使圆角处的应力分配较为均匀，保证曲柄2与主轴颈I和连杆颈3之间具有较高的连接强度。
[0021]本实施例中，所述曲柄2两端设有凸台8且该凸台8与主轴颈I直径的比例范围为0.16-0.2 ;所述曲柄2的最大宽度与主轴颈I直径的比例范围为1.4-1.55，保证曲柄2具有较高的弯曲和扭转刚度。
[0022]本实施例中，还包括沿径向贯穿主轴颈I的主油道7和连通主轴颈I下端圆柱面与连杆轴颈3上端圆柱面的斜油道6 ;所述主油道7与主轴颈I横向所夹的角度(图2中α所示)范围为28° -30° ;所述斜油道6与曲柄2对称中心线所夹的角度(图3中β所示)范围为24° -25。;所述斜油道6与主轴颈I轴向所夹的角度(图4中Δ所示)范围为60° -63°，这种油道布置形式使连杆颈3油孔设在低负荷区，提高向连杆颈3的供油能力，同时，使油道对曲轴轴颈弯曲强度削弱最小。
[0023]本实施例中，该曲轴由QT700或QT800制作而成，采用该材料制成的曲轴承受超负荷能力好，且成本远低于锻钢曲轴。
[0024]本实施例中，采用该曲轴的发动机的排量与所述平衡块4半径的比例范围为19-22ml/mm,使平衡块4的重心尽量远离曲轴旋转中心，即较轻的平衡块4重量达到良好的平衡效果，尽可能减轻曲轴重量。
[0025]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种汽油发动机曲轴，包括主轴颈、连杆颈、曲柄和--对应设置于曲柄上的平衡块，其特征在于:所述曲柄的厚度由根部到顶部逐渐减小，曲柄根部与顶部通过圆弧面过渡且圆弧面的半径范围为22mm-26mm，所述曲柄与主轴颈连接处设有去重槽且该去重槽深度范围为7.5mm-9mm,宽度范围为10_14mm。
2.根据权利要求1所述的汽油发动机曲轴，其特征在于:所述主轴颈与曲柄之间、连杆颈与曲柄之间均通过滚压圆角过渡；所述滚压圆角的宽度范围为2mm-2.5mm，滚压圆角的深度范围为0.2-0.6mm,主轴颈与曲柄之间的滚压圆角圆弧中点和圆心的连线与主轴颈轴向的夹角范围为55° -60°，连杆颈与曲柄之间的滚压圆角圆弧中点和圆心的连线与主轴颈轴向的夹角范围50° -56°。
3.根据权利要求2所述的汽油发动机曲轴，其特征在于:所述曲柄两端设有凸台且该凸台与主轴颈直径的比例范围为0.16-0.2 ;所述曲柄的最大宽度与主轴颈直径的比例范围为 1.4-1.55。
4.根据权利要求3所述的汽油发动机曲轴，其特征在于:还包括沿径向贯穿主轴颈的主油道和连通主轴颈下端圆柱面与连杆轴颈上端圆柱面的斜油道；所述主油道与主轴颈横向所夹的角度范围为28° -30° ;所述斜油道与曲柄对称中心线所夹的角度范围为24° -25° ;所述斜油道与主轴颈轴向所夹的角度范围为60° -63°。
5.根据权利要求4所述的汽油发动机曲轴，其特征在于:该曲轴由QT700或QT800制作而成。
6.根据权利要求5所述的汽油发动机曲轴，其特征在于:采用该曲轴的发动机的排量与所述平衡块半径的比例范围为19-22ml/mm。
【文档编号】F16C3/06GK204003925SQ201420380641
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】段伟, 刘维, 雷建林, 黄世明, 邓向刚 申请人:重庆小康工业集团股份有限公司