專利名稱：多缸柴油機曲軸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種柴油機零部件，具體的說涉及一種多缸柴油機用曲軸。
背景技術：
曲軸在柴油機構造中是最重要的零件之一，其主要功用是傳遞與輸出動力，
驅動各運動構件和附件，原始缸徑為105 110mm，缸距為127mm的R系列多 缸柴油機所用曲軸，自八十年代初由國外引入我國生產并應用至今證明，該系 列曲軸在整體結構和支承形式、工藝材料的選用等方面都具有一定的先進技術 特征和良好的綜合使用性能。但是，由于目前大多柴油機制造廠都在為適應市 場對較大功率范圍段柴油機的需求，紛紛采取通過加大缸徑(113 125mm)、缸 距(134 142mm)及行程的改進方法來提高功率。由此，上述曲軸在原始結構 尺寸及綜合強度等方面所存在的缺點和不足就一一凸顯出來，不能與改進后較 大功率的柴油機配套使用。例如，涉及柴油機在裝配結構尺寸和使用可靠性方 面的主軸頸和連桿軸頸的長度及直徑尺寸；曲柄臂的厚度尺寸；曲軸后端與飛 輪連接的法蘭尺寸；曲柄半徑尺寸；平衡重半徑尺寸；涉及曲軸疲勞強度的軸 頸重疊度及彎曲和扭轉剛度指標等。
實用新型內容
本實用新型所要解決的問題是在原曲軸基本構造型式的基礎上，以強化曲軸 強度為首要前提，通過對原曲軸相關結構及參數進行重新優化設計和調整，為 提升功率后的多缸柴油機提供一種具有足夠疲勞強度、彎曲剛度和扭轉剛度并 有良好工作均勻性的多缸柴油機用曲軸。
為解決上述問題，本實用新型采用以下技術方案多缸柴油機曲軸，包括主軸頸、與主軸頸連接的曲柄臂，相鄰曲柄臂之間 通過連桿軸頸連接，其特征是所述主軸頸包括前端主軸頸、后端主軸頸及中 間主軸頸，所述中間主軸頸分別通過各相鄰的曲柄臂與連桿軸頸連接。
以下是本實用新型對上述方案的進一步改進-
所述主軸頸的直徑4) d為cj) 88 4> 98h6mm，連桿軸頸的直徑4> dl為4) 75~ * 88h6mm，連桿軸頸的長度BL為36 40mm。 作為進一步改進
所述后端主軸頸的后端設有曲軸后端法蘭，曲軸后端法蘭的直徑(f)d2為4) 108~(]) 120h7mm。 更進一步改進
所述前端主軸頸的長度Bq為36 40mm，后端主軸頸的長度BH為39 41mm，中間主軸頸的長度Bz為38 42mm。
所述曲柄臂的厚度h為28 31mm，曲柄臂的寬度為136 142mm，所述曲 柄半徑Rb為62.5 70mm。
所述主軸頸與連桿軸頸重疊度A為14 28mm。
所述主軸頸及連桿軸頸兩側為圓角過渡，其圓角半徑R為4.5土0.50mm，所 述圓角均采用滾壓強化處理。所述曲軸表面采用整體氮化處理。
本實用新型采用上述技術方案，通過進行綜合強度測試證明，由于采取了 適當的加大主軸頸、連桿軸頸而獲得較大重疊度；適當的增加了曲柄臂厚度和 寬度；適當的加大主軸頸和連桿軸頸兩側圓弧半徑；增加了圓角滾壓和整體氮 化等結構措施和表面強化工藝措施，使曲軸的彎曲剛度和扭轉剛度類比提高了 70~78%;彎曲疲勞極限強度類比提高了 106.3 113.5%。由于適當增加了主軸頸 和連桿軸頸的有效長度，從而滿足并保證了較大功率范圍段柴油機的尺寸裝配要求和軸承的良好承載能力。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明
附圖1為本實用新型實施例的結構示意圖； 附圖2為附圖1中的N-N向剖視圖。圖中l-前端主軸頸；2-連桿軸頸；3-曲軸后端法蘭；4-后端主軸頸；5-曲柄臂；6-中間主軸頸。
具體實施方式
實施例，如圖1所示， 一種多缸柴油機用曲軸，包括主軸頸、與主軸頸連 接的曲柄臂5，所述曲柄臂5的厚度h為29土0.10mm，相鄰的曲柄臂之間通過 連桿軸頸2連接，所述主軸頸的直徑4)d為4)95h6::Mmm，連桿軸頸2的直徑 (J)di為4)85h6:^mm，連桿軸頸2的長度Bl為39，mm,所述主軸頸包括前 端主軸頸l、中間主軸頸6和后端主軸頸4，后端主軸頸4的后端設有曲軸后端 法蘭3，前端主軸頸1的長度Bq為37.5±0.10mm，后端主軸頸4的長度BH為 40:"mm，中間主軸頸6的長度Bz為41士0.10mm，曲軸后端法蘭3的直徑4> d2 為(H15h7t。Mmm，所述主軸頸、連桿軸頸與曲柄臂之間連接的位置采用圓角過 渡，其圓角半徑R為5:;mm，所有的圓角處全部采用滾壓強化。如圖2所示， 所述曲柄臂的半徑RB為67.5士0.05mm，曲柄臂寬度b為138mm，主軸頸與連桿 軸頸重疊度A為22.5mm,所述曲軸表面采用整體氮化處理，其整體氮化硬度^ 450HV(u。；氮化層深度^12um。當上述多缸柴油機用曲軸應用在六缸柴油機上時，該曲軸為六缸曲軸，將 上述一種六缸曲軸裝230kW/1500轉的HF6120IZLD增壓中冷型樣機進行1000h 可靠性試驗，柴油機運轉平穩，功率輸出正常。所述曲軸完全具備有良好的工作均勻性、平衡性和摩擦散熱性，并同時具備有效傳遞和輸出較大動力的功用。上述實施例中，所述曲柄半徑RB還可以采用65士0.05mm,此時，主軸頸與 連桿軸頸的重疊度A為25mm。
權利要求1、一種多缸柴油機曲軸，包括主軸頸、與主軸頸連接的曲柄臂(5)，相鄰曲柄臂(5)之間通過連桿軸頸(2)連接，其特征是所述主軸頸包括前端主軸頸(1)、后端主軸頸(4)及中間主軸頸(6)，所述中間主軸頸(6)分別通過各相鄰的曲柄臂(5)與連桿軸頸(2)連接。
2、 根據權利要求1所述的多缸柴油機曲軸，其特征是所述主軸頸的直徑 小d為4)88 cl)98h6mm，連桿軸頸2的直徑小di為小75 (|> 88h6mm，連桿軸頸2 的長度BL為36 40mm。
3、 根據權利要求2所述的多缸柴油機曲軸，其特征是所述后端主軸頸(4) 后端設有曲軸后端法蘭(3)，曲軸后端法蘭(3)的直徑(J)d2為小108~(1) 120h7mm。
4、 根據權利要求2所述的多缸柴油機曲軸，其特征是所述前端主軸頸(l) 的長度Bq為36 40mm，后端主軸頸(4)的長度BH為39 41mm，中間主軸 頸(6)的長度Bz為38 42mm。
5、 根據權利要求2所述的多缸柴油機曲軸，其特征是所述曲柄臂(5) 的厚度h為28 31mm，曲柄臂的寬度b為136 142mm，所述曲柄半徑Rb為 62.5 70mm。
6、 根據權利要求3 5其中之一所述的多缸柴油機曲軸，其特征是所述主 軸頸與連桿軸頸重疊度A為14 28mm。
7、 根據權利要求6所述的多缸柴油機曲軸，其特征是所述主軸頸及連桿 軸頸兩側為圓角過渡，其圓角半徑R為4.5士0.50mm。
專利摘要本實用新型公開了多缸柴油機曲軸，包括主軸頸、與主軸頸連接的曲柄臂，相鄰曲柄臂之間通過連桿軸頸連接，所述主軸頸包括前端主軸頸、后端主軸頸及中間主軸頸，所述中間主軸頸分別通過各相鄰的曲柄臂與連桿軸頸連接，本實用新型采用上述技術方案，使曲軸的彎曲剛度和扭轉剛度類比提高了70~78％；彎曲疲勞極限強度類比提高了106.3~113.5％，滿足并保證了較大功率范圍段柴油機的尺寸裝配要求和軸承的良好承載能力。
文檔編號F16C3/06GK201420794SQ20092002603
公開日2010年3月10日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者劉洪池, 孫德政 申請人:濰坊華源內燃機制造有限公司