曲轴结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发动机零部件，更具体地说，它涉及一种曲轴结构。
【背景技术】
[0002]曲轴是发动机中最重要的部件，都是由前端轴、连杆轴颈、曲轴轴颈、曲柄和后端轴等部分构成，曲轴多采用优质中碳钢或中碳合金钢模锻而成，它可以承受连杆传来的力，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，需要曲轴具备足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好，一般曲轴上都会有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈和连杆轴颈，曲轴在使用时，曲轴的连杆轴颈与活塞连杆连接，活塞连杆的上下运动转变为主轴的转动，曲轴在转动时因为是将活塞连接杆上下运动转化为主轴的旋转运动，因此，在连杆以及曲轴臂的重力作用下，容易导致曲轴的转动速度不平稳，容易发生震荡，加速曲轴的损坏，输送的动力不稳定。
[0003]为了解决上述问题，在专利申请号为“201020654958.X”的一篇中国专利文件中，记载了一种发动机曲轴，包括曲轴前端、输出端、设置于曲轴前端和输出端之间四组传动单元以及连接各组传动单元的主轴颈，每组传动单元包括分别与两侧主轴颈连接的两个曲轴臂以及设置于这两个曲轴臂之间的连杆轴颈，曲轴臂下端端部设置有弯月型平衡块，平衡块与曲轴臂一体成型或通过固定销连接，中间的两个传动单元的曲轴臂相位相同，两侧的两个传动单元的曲柄臂与中间的曲柄臂相位相差180度，因此，在曲轴转动时，能够有效的减少曲轴的震汤，保证曲轴平稳的转动。
[0004]但是，这种发动机曲轴在发动机上使用时，由于使用时活塞连杆或者其他附件的应力会在曲柄和轴颈之间的过渡圆角处集中，这样容易导致过渡圆角处曲轴产生裂纹，而在大多数的情况下，都是对产生的裂纹及折断的曲轴进行更换，换上新的曲轴，这样大大提高了发动机的修理成本，同时，也会因备件曲轴的库存状况而受到限制，未必有合适的曲轴用来更换。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种通过加强筋加强轴颈与曲柄连接处结构强度，避免应力集中在连接处导致曲轴上产生裂纹，提高曲轴的使用寿命，减少曲轴断裂的情况出现的曲轴结构。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:一种曲轴结构，包括曲轴本体，所述曲轴本体包括轴颈、曲柄，所述轴颈与曲柄的连接处设置有加强筋，所述加强筋的形状为波浪形。
[0007]通过采用上述技术方案，加强筋的一端与轴颈固定连接，另一端与曲柄固定连接，通过加强筋加强轴颈与曲柄连接处的结构强度，避免应力集中在连接处导致曲轴上产生裂纹，提高曲轴的使用寿命，另外，加强筋的形状为波浪形，波浪形的加强筋可以承受该拉扯的力，与其他普通的加强筋相比，本实用新型使用的加强筋更耐扯。
[0008]进一步的，所述轴颈上设置有缓冲层，所述缓冲层固定设置在轴颈的外轴壁上。
[0009]通过采用上述技术方案，缓冲层固定焊接在轴颈的外圆轴臂上，通过缓冲层的韧性可以缓冲应力，使活塞杆作用在轴颈上的应力不会太大，提高轴颈的使用寿命。
[0010]进一步的，所述缓冲层由板条马氏体材料焊接在轴颈表面上形成。
[0011]通过采用上述技术方案，缓冲层由板条马氏体材料焊接在轴颈表面上形成，板条马氏体不但具有很高的强度而且具有良好的塑性和韧性，通过板条马氏体焊接形成的缓冲层，可以起到保护轴颈的作用，在活塞杆对轴颈产生应力的时候，同时，板条马氏体还具有低的脆性转变温度，其缺口敏感度和过载敏感度都较低，即使缓冲层的本身出现裂纹时，缓冲层对该裂纹的敏感度也很低，裂纹不会有扩大的趋势，提高缓冲层的保护寿命。
[0012]进一步的，所述缓冲层上设置有耐磨层。
[0013]通过采用上述技术方案，在缓冲层上设置有一层耐磨层，该耐磨层涂覆在缓冲层的表面上，通过该耐磨层使缓冲层具有较好的耐磨作用，从而使曲轴的表面具有较好的耐磨效果，在与活塞杆接触时受磨损较小。
[0014]进一步的，所述耐磨层由一种金属型铸造铬系白口铸铁磨球用孕育涂料涂覆而成。
[0015]通过采用上述技术方案，在缓冲层上设置有一层耐磨层，耐磨层由一种金属型铸造铬系白口铸铁磨球用孕育涂料涂覆而成，这种涂料可以提高金属的耐磨性，使缓冲层具有较好的耐磨性能，减少曲轴表面所受磨损，同时，该涂料还可以提高金属型材料使用寿命，又具有孕育的作用，适用于板条马氏体材料生产加工中进行铁液处理，使缓冲层获得较好的组织。
[0016]进一步的，所述轴颈的轴心为空心设置，所述轴颈的轴心内设置有加强柱件，所述加强柱件与轴颈固定连接。
[0017]通过采用上述技术方案，轴颈的轴心为空心设置，在轴颈的空心部分设置加强柱体，通过加强柱体与轴颈固定连接，加强曲轴的强度，使曲轴的整体强度提高。
[0018]进一步的，所述加强柱件由钛合金材料制成。
[0019]通过采用上述技术方案，钛合金具有较好的强度，通过钛合金材料制成的加强柱体大大提高了曲轴的强度，减少曲轴损坏的情况发生，同时，钛合金材料还具有较好的耐蚀性和耐热性，在发动机内高温的条件下，对加强柱体的影响较小，具有较好的稳定性，这种设置有加强柱体的曲轴可以满足一些特殊用途。
【附图说明】
[0020]图1为曲轴结构的结构示意图；
[0021]图2为曲轴结构的剖视图。
[0022]图中:1、曲轴本体;2、轴颈;3、曲柄;4、加强筋;5、耐磨层;6、缓冲层;7、加强柱体。
【具体实施方式】
[0023]参照图1至图2对曲轴结构的实施例做进一步说明。
[0024]如图1和图2所示，一种曲轴结构，包括曲轴本体I，曲轴本体I包括轴颈2、曲柄3，轴颈2与曲柄3的连接处设置有加强筋4，加强筋4的一端与轴颈2固定连接，另一端与曲柄3固定连接，加强筋4由强度比较高且韧性比较好的材料制成，通过加强筋4加强轴颈2与曲柄3连接处的结构强度，避免应力集中在连接处导致曲轴上产生裂纹，提高曲轴的使用寿命，减少曲轴断裂的情况出现，另外，加强筋4的形状为波浪形，轴颈2受到活塞杆作用在曲轴上一个向下的力时，会导致轴颈2拉扯两边的曲柄3，波浪形的加强筋4可以承受该拉扯的力，与其他普通的加强筋4相比，本实用新型使用的加强筋4更耐扯，有效的保护到曲柄3与轴颈2的连接处的稳固性。
[0025]如图1和图2所示，轴颈2上设置有一层缓冲层6，缓冲层6固定设置在轴颈2的外圆轴臂上，在本实施例中，缓冲层6由板条马氏体材料焊接在轴颈2表面上形成，板条马氏体不但具有很高的强度而且具有良好的塑性和韧性，通过板条马氏体焊接形成的缓冲层6，可以起到保护轴颈2的作用，在活塞杆对轴颈2产生应力的时候，通过缓冲层6的韧性可以缓冲应力，使活塞杆作用在轴颈2上的应力不会太大，提高轴颈2的使用寿命，同时，板条马氏体还具有低的脆性转变温度，其缺口敏感度和过载敏感度都较低，即使缓冲层6的本身出现裂纹时，缓冲层6对该裂纹的敏感度也很低，裂纹不会有扩大的趋势，提高缓冲层6的保护寿命。
[0026]如图1和图2所示，缓冲层6上设置有一层耐磨层5，由于曲轴与活塞杆接触，在工作过程中，曲轴与活塞杆之间有产生摩擦，长时间使用下去，会使曲轴的表面受到严重的磨损，因此，在缓冲层6上设置有一层耐磨层5，耐磨层5由一种金属型铸造铬系白口铸铁磨球用孕育涂料涂覆而成，这种涂料在专利申请号为“201310302038.X”的一篇中国专利文件中已公开，这种涂料可以提高金属的耐磨性，使缓冲层6具有较好的耐磨性能，减少曲轴表面所受磨损，同时，该涂料还可以提高金属型材料使用寿命，又具有孕育的作用，适用于板条马氏体材料生产加工中进行铁液处理，使缓冲层6获得较好的组织。
[0027]如图1和图2所示，轴颈2的轴心为空心设置的，加工过程中，将轴颈2的轴心部分设置成中空，在空心部分内设置有加强柱体7，加强柱体7固定设置在轴颈2的空心部分内，一般轴颈2的都是有铸铁材料制成的，既要使曲轴具有较好的强度同时也要有较好的韧性，然后，在实际生产中，为了防止曲轴受到应力集中的影响导致曲轴断裂，一般都选择加工具有较好韧性的曲轴，这样导致了曲轴的硬度跟不上，因此，在轴颈2的空心部分设置加强柱体7，通过加强柱体7与轴颈2固定连接，加强曲轴的强度，使曲轴的整体强度提高，在本实施例中，加强柱体7由钛合金材料制成的，钛合金具有较好的强度，通过钛合金材料制成的加强柱体7大大提高了曲轴的强度，减少曲轴损坏的情况发生，同时，钛合金材料还具有较好的耐蚀性和耐热性，在发动机内高温的条件下，对加强柱体7的影响较小，具有较好的稳定性，这种设置有加强柱体7的曲轴可以满足一些特殊用途。
[0028]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种曲轴结构，包括曲轴本体，所述曲轴本体包括轴颈、曲柄，其特征在于:所述轴颈与曲柄的连接处设置有加强筋，所述加强筋的形状为波浪形。2.根据权利要求1所述的曲轴结构，其特征在于:所述轴颈上设置有缓冲层，所述缓冲层固定设置在轴颈的外轴壁上。3.根据权利要求2所述的曲轴结构，其特征在于:所述缓冲层由板条马氏体材料焊接在轴颈表面上形成。4.根据权利要求3所述的曲轴结构，其特征在于:所述缓冲层上设置有耐磨层。5.根据权利要求4所述的曲轴结构，其特征在于:所述耐磨层由一种金属型铸造铬系白口铸铁磨球用孕育涂料涂覆而成。6.根据权利要求5所述的曲轴结构，其特征在于:所述轴颈的轴心为空心设置，所述轴颈的轴心内设置有加强柱件，所述加强柱件与轴颈固定连接。7.根据权利要求6所述的曲轴结构，其特征在于:所述加强柱件由钛合金材料制成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种曲轴结构，解决了现有技术中曲柄和轴颈之间的过渡圆角处容易产生应力集中，导致过渡圆角处曲轴产生裂纹，需要更换新曲轴的问题，这样大大提高了发动机的修理成本，其技术方案要点是一种曲轴结构，包括曲轴本体，所述曲轴本体包括轴颈、曲柄，所述轴颈与曲柄的连接处设置有加强筋，所述加强筋的形状为波浪形，达到了避免应力集中在连接处导致曲轴上产生裂纹，提高曲轴的使用寿命，减少曲轴断裂的情况出现的效果。
【IPC分类】F16C3/06
【公开号】CN205173207
【申请号】CN201521004302
【发明人】赵文兴
【申请人】浙江金兰汽车零部件有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月7日