本发明涉及一种轻量化曲轴，属于曲轴生产制造技术领域。
背景技术：
曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。为减小曲轴质量及运动时所产生的离心力，曲轴轴颈往往做成中空的。在每个轴颈表面上都开有油孔，以便将机油引入或引出，用以润滑轴颈表面。为减少应力集中，主轴颈、曲柄销与曲柄臂的连接处都采用过渡圆弧连接。曲轴平衡重(也称配重)的作用是为了平衡旋转离心力及其力矩，有时也可平衡往复惯性力及其力矩。当这些力和力矩自身达到平衡时，平衡重还可用来减轻主轴承的负荷。平衡重的数目、尺寸和安置位置要根据发动机的气缸数、气缸排列形式及曲轴形状等因素来考虑。平衡重一般与曲轴铸造或锻造成一体，大功率柴油机平衡重与曲轴分开制造，然后用螺栓连接在一起。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种轻量化曲轴，以便能够生产制造出质量较轻，且不影响其使用效果的曲轴。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为4mm～6mm，角度为40°～60°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。
进一步地，曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：c0.03～0.1，si0.05～0.3，mo2～2.5，p0～0.025，s0～0.001，al0.1～0.15，nb0.01～0.1，ti0.01～0.15，fe余量。
进一步地，曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精炼、连铸成曲轴坯料，曲轴坯料经步进式加热炉再加热到1230℃以上保温，开扎温度控制在1230℃，终轧温度控制在850～900℃，带钢出精轧机组后进行层流冷却。
进一步地，所述第二平衡块中部设有凹陷部，所述凹陷部宽度为8mm～12mm，角度为3°～10°，深度为4mm～8mm。
进一步地，所述第一平衡块的肩部宽度为4mm～6mm，角度为40°～60°。
进一步地，所述主轴颈的直径为45mm～55mm，长度为21mm～26mm。
进一步地，所述连杆颈的直径为35mm～45mm，长度为20mm～25mm。
该发明的有益效果在于：本发明中，采用特殊组分的材料，确保了曲轴的强度，且通过曲柄臂肩部斜面去重、四平衡重设计及第二平衡块中部去重的优化设计，使得曲轴的重量减轻，降低了曲轴成本，降低了发动机的油耗，提高了材料的利用率。本曲轴结构简单、质量轻、强度高、容易制造。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例1
本实施例中的轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为4mm，角度为40o，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。
曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：c0.03～0.1，si0.05～0.3，mo2～2.5，
p0～0.025，s0～0.001，al0.1～0.15，nb0.01～0.1，ti0.01～0.15，fe余量。曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精炼、连铸成曲轴坯料，曲轴坯料经步进式加热炉再加热到1230℃以上保温，开扎温度控制在1230℃，终轧温度控制在850～900℃，带钢出精轧机组后进行层流冷却。
所述第二平衡块中部设有凹陷部，所述凹陷部宽度为8mm，角度为3°，深度为4mm。所述第一平衡块的肩部宽度为4mm，角度为40°。所述主轴颈的直径为45mm，长度为21mm。所述连杆颈的直径为35mm，长度为20mm。
实施例2
本实施例中的轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为5mm，角度为50°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。
曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：c0.03～0.1，si0.05～0.3，mo2～2.5，p0～0.025，s0～0.001，al0.1～0.15，nb0.01～0.1，ti0.01～0.15，fe余量。曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精炼、连铸成曲轴坯料，曲轴坯料经步进式加热炉再加热到1230℃以上保温，开扎温度控制在1230℃，终轧温度控制在850～900℃，带钢出精轧机组后进行层流冷却。
所述第二平衡块中部设有凹陷部，所述凹陷部宽度为10mm，角度为6°，深度为6mm。所述第一平衡块的肩部宽度为5mm，角度为50°。所述主轴颈的直径为50mm，长度为24mm。所述连杆颈的直径为40mm，长度为22mm。
实施例3
本实施例中的轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为6mm，角度为60°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。
曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：c0.03～0.1，si0.05～0.3，mo2～2.5，p0～0.025，s0～0.001，al0.1～0.15，nb0.01～0.1，ti0.01～0.15，fe余量。曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精炼、连铸成曲轴坯料，曲轴坯料经步进式加热炉再加热到1230℃以上保温，开扎温度控制在1230℃，终轧温度控制在850～900℃，带钢出精轧机组后进行层流冷却。
所述第二平衡块中部设有凹陷部，所述凹陷部宽度为12mm，角度为10°，深度为8mm。所述第一平衡块的肩部宽度为6mm，角度为60°。所述主轴颈的直径为55mm，长度为26mm。所述连杆颈的直径为45mm，长度为25mm。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。