CN108591240A - 高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴。该高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴包括：主轴颈、连杆轴颈和曲柄臂，所述一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄臂形成一个曲拐；所述主轴颈的直径与缸径的比值为0.84～0.90；所述连杆轴颈的直径与缸径的比值为0.71～0.75；所述曲柄臂的厚度与缸径的比值为：0.25～0.3；所述主轴颈和连杆颈的圆角均采用二次滚压工艺，并进行淬火。该高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴的材质采用球墨铸铁，通过对曲轴主要结构参数、轴颈淬火及圆角滚压的工艺、材料的改进，提高了其结构强度，使其能够承受更高爆压。
Description
技术领域
本发明是关于发动机领域，特别是关于一种高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴。
背景技术
曲轴是发动机中最重要的零件。它承受连杆传来的力，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。曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐。
现有V型柴油机的曲轴强度不高，需要在结构和工艺方面来加强。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单合理的高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴，该高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴的材质采用球墨铸铁，通过对曲轴主要结构参数、轴颈淬火及圆角滚压的工艺、材料的改进，提高了其结构强度，使其能够承受更高爆压。
为实现上述目的，本发明提供了一种高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴，包括：主轴颈、连杆轴颈和曲柄臂，所述一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄臂形成一个曲拐；所述主轴颈的直径与缸径的比值为0.84～0.90；所述连杆轴颈的直径与缸径的比值为0.71～0.75；所述曲柄臂的厚度与缸径的比值为：0.25～0.3；所述主轴颈和连杆颈的圆角均采用二次滚压工艺，并进行淬火。
在一优选的实施方式中，主轴颈的滚压圆角半径为主轴颈直径的3.6-5％；所述连杆颈的滚压圆角半径为连杆颈直径的3.6-5％。
在一优选的实施方式中，对所述主轴颈和连杆颈的圆角的第一次滚压为预滚压，滚压力为4MPa-40MPa，滚压时间为3s-5s；第二次滚压力为第一次滚压力的1.5-2倍，滚压时间为5-8s。
在一优选的实施方式中，主轴颈和连杆颈的淬火硬度为53-60HRC。
与现有技术相比，根据本发明的高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴具有如下有益效果：该高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴的材质采用球墨铸铁，通过对曲轴主要结构参数、轴颈淬火及圆角滚压的工艺、材料的改进，提高了其结构强度，使其能够承受更高爆压。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴的结构示意图。
图2是图1的A部放大结构示意图。
图3是图1的B部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本发明优选实施方式的高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴的具体结构包括：主轴颈1、连杆轴颈2和曲柄臂3。其中，一个主轴颈1、一个连杆轴颈2和一个曲柄臂3组成了一个曲拐。
(一)该高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴的曲拐的主要设计参数：
主轴颈直径d1/D(缸径)为0.84～0.90；
连杆轴颈直径d2/D为0.71～0.75；
曲柄臂厚度H/D为：0.25～0.3；
(二)如图2所示，所有主轴颈和连杆颈的圆角采用滚压工艺，圆角结构如下：
1、滚压圆角R为主轴颈或连杆颈的直径的3.6-5％；
2、滚压角度为50-60度；
3、圆角下沉为10-30％；
4、圆角宽度为1.5-1.8倍；
5、切入角为20-30度；
6、滚压粗糙度为0.25；
7、工艺:
滚压强化工艺的参数的调整，对过渡圆角进行二次滚压，第一次滚压为预滚压，滚压力为4MPa-40MPa，滚压时间为3s-5s。第二次滚压力为第一次滚压力的1.5-2倍，滚压时间为5-8s。
(三)如图3所示，主轴颈和连杆颈的淬火硬度为53-60HRC，深度为3.2-5，距离滚压圆角距离0.5-1；
(四)球铁材料方面
球铁曲轴铸件需正火处理，硬度(270～320)HBW，同一曲轴硬度差不大于30HBW个单位；
材料机械性能：抗拉强度不低于800-840MPa，延伸率5-6％，冲击值大于25N.m/cm。
金相组织：珠光体含量达90％；球化类型:石墨球小而圆整，球化率在1～3级，石墨大小为5～8级；渗碳体和磷共晶体二项总量不大于3％，游离渗碳体、磷共晶体各不大于2％。
综上，该高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴的材质采用球墨铸铁，通过对曲轴主要结构参数、轴颈淬火及圆角滚压的工艺、材料的改进，提高了其结构强度，使其能够承受更高爆压。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (4)
1.一种高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴，其特征在于，包括：主轴颈、连杆轴颈和曲柄臂，所述一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄臂形成一个曲拐；所述主轴颈的直径与缸径的比值为0.84～0.90；所述连杆轴颈的直径与缸径的比值为0.71～0.75；所述曲柄臂的厚度与缸径的比值为：0.25～0.3；所述主轴颈和连杆颈的圆角均采用二次滚压工艺，并进行淬火。
2.如权利要求1所述的高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴，其特征在于，所述主轴颈的滚压圆角半径为主轴颈直径的3.6-5％；所述连杆颈的滚压圆角半径为连杆颈直径的3.6-5％。
3.如权利要求1所述的高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴，其特征在于，对所述主轴颈和连杆颈的圆角的第一次滚压为预滚压，滚压力为4MPa-40MPa，滚压时间为3s-5s；第二次滚压力为第一次滚压力的1.5-2倍，滚压时间为5-8s。
4.如权利要求1所述的高增压中大型柴油机球墨铸铁曲轴，其特征在于，所述主轴颈和连杆颈的淬火硬度为53-60HRC。
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