一种装配式曲轴的制作方法

本实用新型属于内燃机系统领域，具体涉及一种装配式的曲轴。

背景技术：

为了应对日益严格的排放法规和油耗法规的要求，现代内燃机的发展趋势之一是在确保高功率、高扭矩输出的前提下，进行内燃机减重。此外，振动噪声性能作为客户最关注的品质之一，如何在高功率、高扭矩情况下，确保振动噪声性能也是现代内燃机的挑战之一。而曲轴作为内燃机最主要的运动件，降低其重量可有效减小内燃机摩擦损失，良好的动平衡性能，可减小振动激励，有效确保振动噪声性能。

目前，广泛应用的整体式曲轴，包含轴颈、曲柄、平衡块，多采用锻造和铸造。为了降低重量，多通过减少平衡块的方式实现。但由于平衡块的存在，毛坯制造所用的模具结构复杂，材料利用率较低且制造缺陷较高。而为了实现良好的动平衡性能，除逐渐缩小毛坯制造公差外，机加工过程需要对平衡块进行外周尺寸加工，最后还需使用专用的动平衡机进行曲轴动平衡计算，并在平衡块上进行打孔。受限于毛坯制造公差的波动，每个批次还需要专门进行试加工，以确认其动平衡性。另外，为了确保良好的动平衡性能，并尽量降低动平衡料废，整体式曲轴设计时，也需要花费大量时间进行动平衡计算，将不平衡量集中在特定的平衡块和对应的角度范围内。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种装配式曲轴，以解决现有整体式曲轴加工成本较高且平衡性难以保障的技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案：

一种装配式曲轴，其包括：主轴颈与连接颈，所述主轴颈与所述连接颈的轴线相互平行；位于所述主轴颈与连接颈之间的曲柄，所述主轴颈、所述连接颈以及所述曲柄一体成型为曲轴主体；以及平衡块，所述平衡块包括：可拆卸连接于所述曲轴主体的连接部以及可拆卸连接于所述连接部上的平衡部。

本实用新型的一些实施方式中，所述连接部为注塑件；所述平衡部为金属件。

本实用新型的一些实施方式中，所述连接部上设有连接通孔，所述连接部套设于所述曲轴主体上并与之卡接连接。

本实用新型的一些实施方式中，所述连接通孔与所述曲柄的外表面匹配，所述连接部卡接于所述曲柄处。

本实用新型的一些实施方式中，所述连接部与所述平衡部卡接连接。

本实用新型的一些实施方式中，所述连接部在远离所述连接通孔的一侧具有扇形面，所述扇形面上设有有第一卡接部，所述平衡部上设有与之匹配的第二卡接部，所述第一卡接部与第二卡接部配合实现所述连接部与所述平衡部卡接连接。

本实用新型的一些实施方式中，所述第一卡接部为成型于所述扇形面上的弧形凸起，所述第二卡接部为成型于所述平衡部上的弧形凹槽，所述弧形凸起插接于所述弧形凹槽内。

本实用新型的一些实施方式中，所述平衡部位于所述连接部的外侧端部。

本实用新型相比现有技术具有如下技术效果：

本实用新型提供的装配式曲轴，曲轴主体由主轴颈、连接颈以及曲柄一体成型，主要承载部件通过一体成型，可以保证曲轴的承载强度；并且在毛坯阶段，可降低铸造或锻造所用的模具复杂程度，并提高材料利用率，降低制造缺陷；曲轴的平衡块通过两个独立零件通过机加工制成，可减少平衡块的加工难度。同时，通过，平衡块通过注塑件作为连接部，其与曲轴主体以及平衡部都可以通过卡接定位的方式固定，容易装配，通过选用不同尺寸的平衡部即可实现所需的动平衡配重，动平衡性容易保证。

附图说明

图1是本实用新型提供的装配式曲轴一种实施方式的侧视图；

图2是本实用新型提供的装配式曲轴一种实施方式的剖视图；

图3是本实用新型提供的连接部的一种实施方式的主视图及d-d剖视图；

图4是本实用新型提供的平衡部的一种实施方式的主视图及f-f剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-图3为本实用新型提供的装配式曲轴的一种具体的实施方式。本实施方式以直列2缸机应用的曲轴为例说明。该曲轴包括一体铸造或锻造成型的曲轴主体10和一个装配式的平衡块20构成。

以下对两部分的结构与组成分别进行详细介绍。

<曲轴主体>

所述曲轴主体10由三部分功能结构形成，分别为主轴颈11、曲柄13以及连接颈12。

主轴颈11是曲轴的支撑部分，通过主轴颈11支撑在曲轴箱的主轴支撑座中。

连接颈12是曲轴与连杆的连接部分，所述主轴颈11与所述连接颈12的轴线相互平行。

位于所述主轴颈11与连接颈12之间的曲柄13，所述曲柄13的断面为椭圆形；所述曲柄13的一端连接于所述主轴颈11上，另一端连接于所述连接颈12上。其中，曲柄13与所述主轴颈11以及与所述连接颈12之间的连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。

曲轴的主要承载部件：所述主轴颈11、所述连接颈12以及所述曲柄13形成的曲轴主体通过一体铸造成型，可以保证曲轴的承载强度；在毛坯阶段，可降低铸造或锻造所用的模具复杂程度，并提高材料利用率，降低制造缺陷。

<平衡块>

为了平衡惯性力，所述曲轴还包括平衡块20，平衡块20用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。

所述平衡块20包括：可拆卸连接于所述曲轴主体的连接部21以及可拆卸连接于所述连接部21上的平衡部22。

具体地，所述平衡部22位于所述连接部21的最外侧端部。

由于曲轴的平衡块20为两个独立零件通过机加工制成，无需进行动平衡孔打孔，可减少平衡块20的加工难度。同时，通过选用不同尺寸的平衡部22即可实现所需的动平衡配重，动平衡性容易保证。

其中，为了方便制作和加工，所述平衡部22采用金属件制作，所述连接部21采用塑料注塑成型。由于通过注塑的方式可以将塑料注塑成各种特定的形状，将连接部21设置为注塑件特别适用于曲轴这种形状不规则形状的零部件的装配与连接。另外，由于注塑成型的连接部与曲轴主体以及平衡部都可以通过卡接定位的方式固定，容易装配固定。

<平衡块与曲轴主体的连接方式>

平衡块20与曲轴主体10通过以下具体结构实现卡接连接。

所述连接部21上设有连接通孔21a，所述连接部21通过所述连接通孔21a套设于所述曲轴主体10上并与之卡接连接。更具体地，其可以采用设置定位结构的方式进行卡接连接，还可以直接通过过盈配合的方式实现两者卡接连接。

通常，所述平衡块20设置于所述曲柄12位置处，因此，所述连接通孔21a与所述曲柄12的外表面匹配；所述连接部21卡接于所述曲柄12处。

<平衡部与连接部的连接方式>

所述连接部21与所述平衡部22卡接连接以实现两者的快速装配连接。

具体地，所述连接部21在远离所述连接通孔21a的一侧具有扇形面，所述扇形面上设有第一卡接部21b，所述平衡部22上设有与之匹配的第二卡接部22b，所述第一卡接部21b与第二卡接部22b卡接连接。

所述第一卡接部21b与所述第二卡接部22b的具体结构不唯一；作为一种实施方式，所述第一卡接部21b为成型于所述扇形面上的弧形凸起，所述第二卡接部22b为成型于所述平衡部22上的弧形凹槽。通过将扇形面上的弧形凸起插接于所述平衡部22上的弧形凹槽内即可实现两者的卡接固定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。