CN104533931A - 一种五片式曲轴 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种五片式曲轴，属于机械技术领域。它解决了现有的曲轴加工难度高的问题。本五片式曲轴包括输入段、输出段以及两端分别与输入段及输出段连接的曲轴销，输入段包括输入轴以及输入轴连接块，输出段包括输出轴以及输出轴连接块，输入轴及输出轴均采用冷墩成型，输入轴与输入轴连接块相固定，输出轴与输出轴连接块相固定，曲轴销呈中空状，输入轴连接块与输出轴连接块分别与曲轴销的两端相固定。本五片式曲轴具有加工方便、难度低的优点。

Description

一种五片式曲轴

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种曲轴，特别是一种五片式曲轴。

背景技术

曲轴作为发动机功率输出的主轴，承担着将发动机的总扭矩传给飞轮输出，其承受着缸内压力、往复运动的惯性力、旋转惯性力引起的周期性变化的弯曲和扭转负荷，由于曲轴尺寸较大，材料昂贵，加工精密，成本较高，可靠性也至关重要，因此曲轴的强度和刚度直接影响到发动机整机的性能和使用可靠性。

现有的曲轴均采用三片式的结构，由输入段、输出段以及两端分别与输入段及输出段连接的曲轴销,且输入段和输出段均由锻造一体成型而成,接着输入段和输出段分别与曲轴销两端相固连。

上述的三片式存在以下问题：1、锻造成型的曲轴材料浪费多，制造成本高，生产效率低；2、锻造的过程中由于工件需要加热，而且加热的过程中容易产生有毒有害气体，锻造作业人员长期承受高温的炙烤，同时还要吸入大量的有毒有害气体，有毒有害气体扩散到大气中去还会对大气产生污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种加工安全且难度低的五片式曲轴。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种五片式曲轴，包括输入段、输出段以及两端分别与输入段及输出段连接的曲轴销，所述的输入段包括输入轴以及输入轴连接块，所述的输出段包括输出轴以及输出轴连接块，其特征在于，所述的输入轴及输出轴均采用冷墩成型，所述的输入轴与输入轴连接块相固定，所述的输出轴与输出轴连接块相固定，所述的曲轴销呈中空状，所述的输入轴连接块与输出轴连接块分别与曲轴销的两端相固定。

本五片式曲轴拆分成输入轴、输入轴连接块、输出轴、输出轴连接块及曲轴销这五部分组成且每个部分多是单独加工而成，然后进行组装，具有加工难度低的优点。

冷镦工艺具有无切削加工，材料利用率高、成品强度比铸造成型的零件强度要高，在一定批量生产条件下冷镦加工要比其他加工方法低的多等优点；输入轴和输出轴均采用冷镦成型，相对于现有技术中输入段和输出段采用整体锻造成形，具有加工安全、生产效率高和加工成本低的优点；输出轴/输入轴与输出轴连接块/输入轴连接块直接通过过盈配合地方式相固定，减少了曲轴装配时的工序，继而进一步提高加工时的安全性和生产效率。

在上述的五片式曲轴中，所述的输入轴的一端具有呈柱状的凸出的连接部一，所述的输入轴连接块上对应具有连接孔一，所述的连接部一与连接孔一通过过盈配合。

通过设置连接部一与连接孔一配合使输入轴连接块与输入轴稳定地连接在一起，方便了输入轴连接块与输入轴之间的装配，从而进一步提高了生产效率，同时降低了组装的难度。

在上述的五片式曲轴中，所述的连接部一上套接有垫片一，所述垫片一压紧于输入轴与输入轴连接块之间。

在加工时，输入轴与输入轴连接块由于加工精度的关系导致两者装配时存在间隙，而通过在输入轴和输入轴连接块之间设置垫片，可以填充输入轴和输入轴连接块之间的间隙，使输入轴和输入轴连接块之间的连接较为稳定，同时也降低了生产输入轴和输入轴连接块的难度。

在上述的五片式曲轴中，所述的输入轴的两端面上均固连有螺钉一。

通过设置螺钉一，方便了输入轴的拧紧或拧出，从而方便了本五片式曲轴的组装。

在上述的五片式曲轴中，所述的输出轴的一端具有呈柱状的凸出的连接部二，所述的输出轴连接块上对应具有连接孔二，所述的连接孔二与上述连接孔一相正对，所述的连接部二与连接孔二通过过盈配合。

通过设置连接部二与连接孔二配合使输出轴连接块与输出轴稳定地连接在一起，方便了输出轴连接块与输出轴之间的装配，从而进一步提高了生产效率和安全性，同时降低了组装的难度。

在上述的五片式曲轴中，所述的连接部二上套接有垫片二，所述的垫片二压紧于输出轴与输出轴连接块之间。

在加工时，输出轴与输出轴连接块由于加工精度的关系导致两者装配时存在间隙，而通过在输出轴和输出轴连接块之间设置垫片，可以填充输出轴和输出轴连接块之间的间隙，使输出轴和输出轴连接块之间的连接较为稳定，同时也降低了生产输出轴和输出轴连接块的难度。

在上述的五片式曲轴中，所述的输出轴的两端面上均固连有螺钉二。

通过设置螺钉二，方便了输出轴的拧紧或拧出，从而方便了本五片式曲轴的组装。

在上述的五片式曲轴中，所述的输入轴连接块及输出轴连接块均采用钢板冲压锻造成型。

即输入轴连接块及输出轴连接块均采用钢板冲压锻造成型而成，相对于现有技术中输入段整体锻造成型，简化了工艺，提高了原材料的利用率，同时又提高了效率，最终使成本降低。

在上述的五片式曲轴中，所述的输入轴连接块还设有连接孔三，所述的输出轴连接块上正对设有连接孔四，所述的曲轴销的两端分别与连接孔三及连接孔四通过过盈配合。

曲柄轴两端直接通过过盈配合地方式分别插入到连接孔三和连接孔四内，从而进一步提高了生产效率和安全性。

在上述的五片式曲轴中，作为另一种技术方案，所述的输入轴连接块及输出轴连接块分别采用粉末冶金成型。

用粉末冶金成型方式生产连接块，金属损耗只有1％-5％，从而进一步降低了加工成本。

在上述的五片式曲轴中，所述的曲轴销采用冷镦成型。

曲轴销采用冷镦成型，进一步提高了降低了生产成本、提高了生产效率及提高了产品加工时的安全性。

与现有技术相比，本五片式曲轴具有以下优点：

1、五片式曲轴拆分成输入轴、输入轴连接块、输出轴、输出轴连接块及曲轴销这五部分组成且每个部分多是单独加工而成，然后进行组装，具有加工难度低的优点。

2、输入轴、输出轴和曲轴销均采用冷镦成型，省去了铸造工艺中下料、无心磨、车端面、车外圆等工序，从而提高了生产效率。

3、输入轴、输出轴和曲轴销均采用冷镦成型，及输入轴连接块及输出轴连接块均采用钢板冲压锻造成型，相对于现有技术中输入段和输出段整体采用锻造成型，提高了原材料的利用率，从而降低了加工成本。

4、在冷镦成型或钢板冲压时，不会产生有毒有害气体，从而提高了加工时的安全性。

附图说明

图1是本五片式曲轴的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是本五片式曲轴的左视图。

图4是输入轴连接块(输出轴连接块)的结构示意图。

图中，1、输入段；1a、输入轴；1a1、连接部一；1b、输入轴连接块；1b1、连接孔一；1b2、连接孔三；2、输出段；2a、输出轴；2a1、连接部二；2b、输出轴连接块；2b1、连接孔二；2b2、连接孔四；3、曲轴销；4、垫片一；5、垫片二。6、螺钉一；7、螺钉二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本五片式曲轴由输入段1、输出段2和曲轴销3这三大部分组成。其中，曲轴销3的两端分别与输入段1及输出段2连接。

具体来说，输入段1包括输入轴1a以及输入轴连接块1b。输入轴1a的一端具有凸出的呈柱状凸出的连接部一1a1，输入轴连接块1b上对应具有连接孔一1b1，且连接部一1a1通过过盈配合地方式插接在连接孔一1b1内，使得输入轴1a和输入轴连接块1b稳定地连接在一起。在本实施例中，输入轴1a采用冷镦成型，输入轴连接块1b采用钢板冲压加锻造成型，由于冷镦工艺具有无切削加工，材料利用率高、成品强度比铸造成型的零件强度要高，在一定批量生产条件下冷镦加工要比其他加工方法低的多等优点，相对于现有技术中输入段整体采用锻造成型，提高了输入轴1a及输入轴连接块1b的加工效率、降低了加工成本，同时又提高了加工时的安全性。自然，输入轴连接块1b也可由采用粉末冶金成型。

输出段2包括输出轴2a以及输出轴连接块2b。输出轴2a的一端具有呈柱状凸出的连接部二2a1，输出轴连接块2b上对应具有连接孔二2b1，且连接部二2a1通过过盈配合地方式插接在连接孔二2b1内，使得输出轴2a和输出轴连接块2b稳定地连接在一起。在本实施例中，输出轴2a采用冷镦成型，输出轴连接块2b采用钢板冲压加锻造成型，由于冷镦工艺具有无切削加工，材料利用率高、成品强度比铸造成型的零件强度要高，在一定批量生产条件下，冷镦加工要比其他加工方法低的多等优点，相对于现有技术中输入段整体采用锻造成型，提高了输出轴2a及输出轴连接块2b的加工效率、降低了加工成本，同时又提高了加工时的安全性。自然，输出轴连接块2b也可由采用粉末冶金成型。

进一步说明，输入轴1a与输入轴连接块1b之间设有呈环形的垫片一4，该垫片一4套上在连接部一1a1上且该垫片一4上相对的两侧面分别与输入轴1a和输入轴连接块1b相抵，用于填充输入轴1a和输入轴连接块1b之间的间隙。输出轴2a与输出轴连接块2b之间设有呈环形的垫片二5，该垫片二5套上在连接部二2a1上且该垫片二5上相对的两侧面分别与输出轴2a和输出轴连接块2b相抵，用于填充输出轴2a和输出轴连接块2b之间的间隙。

输入轴1a的两端面上均固连有螺钉一6，输出轴2a的两端面上均固连有螺钉二7。设置螺钉一6和螺钉二7，方便了输入轴1a和输出轴2a的拧紧或拧出，从而方便了本五片式曲轴的组装。

如图2所示，输入轴1a连接块还设有连接孔三1b2，输出轴连接块2b上正对设有连接孔四2b2，曲轴销3的两端分别与连接孔三1b2及连接孔四2b2通过过盈配合相固连。在本实施例中，曲轴销3采用冷镦成型，进一步提高了降低了生产成本、提高了生产效率及提高了产品加工时的安全性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种五片式曲轴，包括输入段(1)、输出段(2)以及两端分别与输入段(1)及输出段(2)连接的曲轴销(3)，所述的输入段(1)包括输入轴(1a)以及输入轴连接块(1b)，所述的输出段(2)包括输出轴(2a)以及输出轴连接块(2b)，其特征在于，所述的输入轴(1a)及输出轴(2a)均采用冷墩成型，所述的输入轴(1a)与输入轴连接块(1b)相固定，所述的输出轴(2a)与输出轴连接块(2b)相固定，所述的曲轴销(3)呈中空状，所述的输入轴连接块(1b)与输出轴连接块(2b)分别与曲轴销(3)的两端相固定。

2.根据权利要求1所述的五片式曲轴，其特征在于，所述的输入轴(1a)的一端具有呈柱状的凸出的连接部一(1a1)，所述的输入轴连接块(1b)上对应具有连接孔一(1b1)，所述的连接部一(1a1)与连接孔一(1b1)通过过盈配合。

3.根据权利要求2所述的五片式曲轴，其特征在于，所述的连接部一(1a1)上套接有垫片一(4)，所述垫片一(4)压紧于输入轴(1a)与输入轴连接块(1b)之间。

4.根据权利要求3所述的五片式曲轴，其特征在于，所述的输入轴(1a)的两端面上均固连有螺钉一(6)。

5.根据权利要求1所述的五片式曲轴，其特征在于，所述的输出轴(2a)的一端具有呈柱状的凸出的连接部二(2a1)，所述的输出轴连接块(2b)上对应具有连接孔二(2b1)，所述的连接孔二(2b1)与上述连接孔一(1b1)相正对，所述的连接部二(2a1)与连接孔二(2b1)通过过盈配合。

6.根据权利要求5所述的五片式曲轴，其特征在于，所述的连接部二(2a1)上套接有垫片二(5)，所述的垫片二(5)压紧于输出轴(2a)与输出轴连接块(2b)之间。

7.根据权利要求6所述的五片式曲轴，其特征在于，所述的输出轴(2a)的两端面上均固连有螺钉二(7)。

8.根据权利要求1所述的五片式曲轴，其特征在于，所述的输入轴连接块(1b)及输出轴连接块(2b)均采用钢板冲压锻造成型。

9.根据权利要求1所述的五片式曲轴，其特征在于，所述的输入轴连接块(1b)还设有连接孔三(1b2)，所述的输出轴连接块(2b)上正对设有连接孔四(2b2)，所述的曲轴销(3)的两端分别与连接孔三(1b2)及连接孔四(2b2)通过过盈配合。