一种单缸柴油机曲轴的制作方法

本实用新型涉及柴油机零部件技术领域，具体涉及一种单缸柴油机曲轴。

背景技术：

单缸柴油机试验在柴油机研究开发中占据重要地位，单缸柴油机对多缸柴油机工作过程的准确模拟可以显著减少多缸柴油机的试验工作量，从而大大缩短产品开发周期和降低开发成本。

使用单缸柴油机模拟多缸柴油机的工作过程，可以研究多缸柴油机的冷启动的摩擦功损失、整机的密封性，同时还可以进行发动机的燃烧开发、活塞及连杆系统的模拟分析等。现有单缸柴油机多用于非道路农机的多缸柴油机的试验开发，没有完全用于轻型商用车多缸柴油机试验开发用的单缸柴油机。

曲轴在柴油机构造中是最重要的零件之一，其主要作用是传递与输出动力，驱动各运动构件和附件。轻型商用车中的发动机爆发压力较高，对曲轴的要求较高，因此想要开发出适用于轻型商用车多缸柴油机试验的单缸柴油机，首先需要具备一种具有足够疲劳强度并有良好工作均匀性的单缸柴油机曲轴。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种单缸柴油机曲轴，以解决现有技术中没有适用于轻型商用车多缸柴油机试验开发用的单缸柴油机曲轴的问题，本实用新型的单缸柴油机曲轴，具有疲劳强度高、结构简单、重量轻的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种单缸柴油机曲轴，包括前端轴、后端轴、主轴颈、曲柄臂和连杆轴颈，所述前端轴和所述后端轴分别与所述主轴颈的一侧固定连接，所述曲柄臂与所述主轴颈的另一侧固定连接，相邻所述曲柄臂由所述连杆轴颈连接，所述前端轴与机油泵驱动齿轮和曲轴减振皮带轮固定连接，所述后端轴与飞轮固定连接。

优选地，所述前端轴包括第一阶梯轴和第二阶梯轴，所述第一阶梯轴与所述曲轴减振皮带轮固定连接，所述第二阶梯轴与所述机油泵驱动齿轮固定连接。

优选地，所述第一阶梯轴上设有第一平键槽，所述第一阶梯轴与所述机油泵驱动齿轮通过第一平键固定连接。

优选地，所述第二阶梯轴上设有第二平键槽，所述第二阶梯轴与所述曲轴减振皮带轮通过第二平键固定连接。

优选地，所述后端轴上设有法兰，所述后端轴与所述飞轮通过所述法兰固定连接。

优选地，所述法兰上设有螺纹孔和定位销孔，所述法兰与所述飞轮通过所述螺纹孔和所述定位销孔固定连接。

优选地，所述曲柄臂与所述主轴颈之间设有滚压圆角。

优选地，所述主轴颈和所述连杆轴颈设有连通的内部钻孔油道。

优选地，所述曲柄臂为楔形结构。

优选地，所述曲柄臂上设有平衡重。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的单缸柴油机曲轴包括前端轴、后端轴、主轴颈、曲柄臂和连杆轴颈，通过连杆轴颈与活塞连杆机构相互配合，前端轴与机油泵驱动齿轮和曲轴减振皮带轮固定连接，后端轴与飞轮固定连接，可以满足车用柴油发动机的使用要求，并且前端轴装配机油泵驱动齿轮和曲轴减振皮带轮，为集成化的设计，能有效的提高曲轴的空间利用率。

此外，曲柄臂与主轴颈之间设有滚压圆角结构，可以极大的提高单缸柴油机曲轴的疲劳强度，使单缸柴油机曲轴能够适应车用发动机高爆发压力、高负荷的工况，保证其良好的工作性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的单缸柴油机曲轴的第一角度的安装使用效果图；

图2为本实用新型实施例提供的单缸柴油机曲轴的主视图；

图3为本实用新型实施例中滚压圆角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的单缸柴油机曲轴的轴测图；

图5为本实用新型实施例提供的单缸柴油机曲轴的第二角度的安装使用效果图；

图6为本实用新型实施例提供的单缸柴油机曲轴的第三角度的安装使用效果图；

图7为本实用新型实施例提供的单缸柴油机曲轴的左视图。

附图标记说明：

图1-图7：1-前端轴，2-后端轴，3-主轴颈，4-曲柄臂，5-连杆轴颈，6-第一阶梯轴，7-第二阶梯轴，8-第一平键槽，9-第二平键槽，10-法兰，11-螺纹孔，12-定位销孔，13-滚压圆角，14-机油泵驱动齿轮，15-曲轴减振皮带轮，16-飞轮，17-内部钻孔油道，19-平衡重，20-活塞连杆机构。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1所示，本实用新型实施例提供的单缸柴油机曲轴，包括前端轴1、后端轴2、主轴颈3、曲柄臂4和连杆轴颈5，所述前端轴1和所述后端轴2分别与所述主轴颈3的一侧固定连接，所述曲柄臂4与所述主轴颈3的另一侧固定连接，相邻所述曲柄臂4由所述连杆轴颈5连接，所述前端轴1与机油泵驱动齿轮14和曲轴减振皮带轮15固定连接，所述后端轴2与飞轮16固定连接。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的单杠柴油机曲轴优选具有两个主轴颈3和一个连杆轴颈5，连杆轴颈5与活塞连杆机构20连接，两个主轴颈3的两端分别与前端轴1和后端轴2固定连接，前端轴1上集成有机油泵驱动齿轮14和曲轴减振皮带轮15，后端轴2上固定连接有飞轮16，以上结构组成单缸柴油发动机正常运行的基础结构之一，可以满足车用单缸柴油发动机的基本使用要求，而且结构较为简单，重量轻，易于实现，空间利用率较高。

为了使本实施例的单缸柴油机曲轴适应车用发动机爆发压力高的情况，满足单缸柴油机燃烧开发的需求，如图3所示，所述曲柄臂4与所述主轴颈3之间设有滚压圆角13，采用圆角滚压工艺处理曲柄臂4与主轴颈3的连接处，可以使本实施例的单缸柴油机曲轴的疲劳强度提高50％-80％，极大的提高、单缸柴油机曲轴的疲劳强度，使单缸柴油机曲轴能够适应车用发动机高爆发压力、高负荷工况，避免曲轴在恶劣工况条件下产生的轴颈磨损和疲劳断裂，此外也可以考虑采用氮化、喷丸、复合强化、圆角与轴颈同时感应淬火等其他方法来提高本实施例的单缸柴油机曲轴的疲劳强度。

如图4和图5所示，为了更好的满足强度和刚度等要求，所述前端轴1包括第一阶梯轴6和第二阶梯轴7，所述第一阶梯轴6与所述曲轴减振皮带轮15固定连接，所述第二阶梯轴7与所述机油泵驱动齿轮14固定连接，此外前端轴1分为两段阶梯型轴承，分别装配机油泵驱动齿轮14和曲轴减振皮带轮15，实现了集成化。

在上述结构的基础上，如图4和图5所示，所述第一阶梯轴6上设有第一平键槽8，所述第一阶梯轴6与所述机油泵驱动齿轮14通过第一平键固定连接，第一平键的工作面为侧面，对中性好，装拆方便，相比于其他连接方式，对轴的削弱较轻，更适用于高速转动并且承受冲击、变载荷的本实施例的单缸柴油机曲轴。

为了进一步提高前端轴1的连接可靠度，如图4和图5所示，所述第二阶梯轴7上设有第二平键槽9，所述第二阶梯轴7与所述曲轴减振皮带轮15通过第二平键固定连接。

如图4和图6所示，所述后端轴2上设有法兰10，所述后端轴2与所述飞轮16通过所述法兰10固定连接，法兰连接有较好的强度和紧密性，适用的尺寸范围宽，通用性较好。

进一步地，如图6和图7所示，所述法兰10上设有螺纹孔11和定位销孔12，所述法兰10与所述飞轮16通过所述螺纹孔11和所述定位销孔12固定连接。所述螺纹孔11优选为8个，所述定位销孔12优选为1个，通过8个螺栓和1个定位销安装固定飞轮16，紧固效果好，适应车用发动机的高转速工况，可以有效防止飞轮16松脱。

如图4所示，所述主轴颈3和所述连杆轴颈5设有连通的内部钻孔油道17，润滑油由与主轴颈3连接的缸体流到主轴颈3上，并通过主轴颈3的内部钻孔油道17流通到连杆轴颈5，起到同时润滑连杆轴颈5的目的，既能改善主轴颈3和连杆轴颈5的润滑状况，还能通过润滑油带走一部分热量，降低主轴颈3和连杆轴颈5周围的温度，改善二者的工作环境。此外，本实施例中的内部钻孔油道17的设置还能有效防止拉瓦现象的出现。

在上述结构的基础上，如图1和图4所示，所述曲柄臂4为楔形结构，在满足疲劳强度的前提下，本实施例的单缸柴油机曲轴的曲柄臂4采用楔形结构，可以减轻曲轴的重量，降低成本。

为了保证本实施例的单缸柴油机曲轴的旋转平衡，如图6所示，所述曲柄臂4上设有平衡重19，在本实施例中，单缸柴油机曲轴优选为2个平衡重19，有利于平衡发动机不平衡的离心力矩，还可以用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。