CN201420793Y - 一种四缸柴油机曲轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四缸柴油机曲轴，包括主轴颈、与主轴颈连接的曲柄臂，相邻非曲柄臂之间通过连杆轴颈连接，所述主轴颈直径φd为φ78～φ82h6mm，连杆轴颈的直径φd1为φ65～φ75h6mm，整体刚度类比提高了15％左右；疲劳极限强度类比提高了87～93％；曲柄臂抗弯强度类比提高了45～50％，将上述改进后的曲轴分别各装5台能发挥最大功率(扭矩)的试验样机在发电机组、拖拉机、工程机械上进行实地试验证明，经改进后的曲轴具有良好的工作均匀性和平衡性，从而有效的解决和克服了曲轴断裂频繁的缺陷问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种柴油机零部件，具体的说涉及一种四缸柴油机曲轴。
背景技术
目前，495系列柴油机在国内外市场上具有较高的知名度，特别是近十几年来，大多数柴油机制造厂为适应用户在动力性和经济性等方面的要求，不断在原始机型的基础上，采取扩大缸径、加大行程、进气增压或增压中冷等技术改进措施，使其动力性有了大幅度的提升。仅就以原495D机型(26.5kW/1500r/min，行程为115mm)与经改进后的A4105ZLD机型(67kW/1500r/min，行程为125mm)为例对比可以看出其功率已提高了2.5倍多。但是，随着功率(扭矩)的大幅度提高而带来原机型所用曲轴(曲轴是柴油机动力传递和输出的最关键零件)刚度及强度不足的问题就凸显出来，从而导致了因原始结构性不足发生曲轴频繁断裂的重大机器故障，引起了用户的不满意，给生产厂和用户都带来了不应有的经济损失。因此，设计一合适的曲轴，是本技术领域至关重要的技术问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是在原曲轴基本构造型式的基础上，以强化曲轴强度为首要前提，通过对原曲轴的使用材质、相关结构及参数进行重新优化设计和调整，为提升功率后的所述四缸柴油机提供具有足够疲劳强度、弯曲刚度和扭转刚度并有良好工作均匀性的一种四缸柴油机曲轴。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种四缸柴油机曲轴，包括主轴颈、与主轴颈连接的曲柄臂，相邻非曲柄臂之间通过连杆轴颈连接，其特征是：所述主轴颈直径φd为φ78～φ82h6mm，连杆轴颈的直径φd1为φ65～φ75h6mm。
以下是本实用新型对上述方案的进一步改进：
所述主轴颈包括曲轴前端主轴颈、曲轴止推主轴颈及中间主轴颈，所述曲柄臂包括前端曲柄臂、中间曲柄臂及后端曲柄臂，所述曲轴前端主轴颈与前端曲柄臂连接、曲轴止推主轴颈与后端曲柄臂连接，中间分别通过各曲柄臂与连杆轴颈连接。
所述曲轴前端主轴颈的长度L1为42～44mm，曲轴止推主轴颈的长度L为42～44mm，中间主轴颈的长度L2为38～40mm。
所述前端曲柄臂及后端曲柄臂的厚度h为24～27mm，中间曲柄臂的厚度h1为23.5～26.5mm，曲柄臂的宽度b为120～130mm，所述曲柄半径RB为55～65mm。
所述连杆轴颈的长度L3为33～36mm。
所述轴颈重叠度A为13.5～23.5mm。
所述主轴颈及连杆轴颈两侧为圆角过渡，采用普通内切或沉割圆角。
普通内切圆角为R4～5mm，沉割圆角为R1.9～3mm，沉割圆角深度δ为0.10～0.30mm，所述圆角均采用滚压强化处理。
所述曲轴表面采用整体氮化处理，其整体氮化硬度≥420HV0.10；氮化层深度≥0.10mm。
本实用新型采用上述技术方案，整体刚度类比提高了15％左右；疲劳极限强度类比提高了87～93％；曲柄臂抗弯强度类比提高了45～50％，将上述改进后的曲轴分别各装5台能发挥最大功率(扭矩)的试验样机在发电机组、拖拉机、工程机械上进行实地试验证明，经改进后的曲轴具有良好的工作均匀性和平衡性，从而有效的解决和克服了曲轴断裂频繁的缺陷问题。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：
附图说明
附图1为本实用新型实施例的结构示意图；
附图2为附图1中的N-N向剖视图；
附图3为附图1中W处的放大结构示意图。
图中：1-中间主轴颈；2-连杆轴颈；3-曲轴前端主轴颈；4-曲轴止推主轴颈；5-前端曲柄臂；6-后端曲柄臂；7-中间曲柄臂。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，一种四缸柴油机曲轴，包括用球墨铸铁QT800-2一体铸成的主轴颈、与主轴颈连接的曲柄臂，相邻曲柄臂之间通过连杆轴颈2连接，所述主轴颈直径φd为φ80h6(-0.019 +0)mm，连杆轴颈2的直径φd1为φ65h6(-0.019 +0)mm，所述主轴颈包括曲轴前端主轴颈3、曲轴止推主轴颈4及中间主轴颈1，所述曲柄臂包括前端曲柄臂5、中间曲柄臂7及后端曲柄臂6，所述曲轴前端主轴颈3与前端曲柄臂5连接、曲轴止推主轴颈4与后端曲柄臂6连接，中间主轴颈1则分别通过各相邻的曲柄臂7与连杆轴颈2连接。所述曲轴前端主轴颈3的长度L1为43±0.10mm，曲轴止推主轴颈4的长度L为43+0.05 +0.13mm，中间主轴颈1的长度L2为39-0 +0.10mm。所述前端曲柄臂5及后端曲柄臂6的厚度h为26±0.15mm，中间曲柄臂7的厚度h1为25.5±0.15mm，如图2所示，曲柄臂的宽度b为125mm，所述曲柄半径RB为57.50±0.05mm，所述连杆轴颈2的长度L3为34-0 +0.10mm。所述轴颈重叠度A为15mm。
如图3所示，所述主轴颈及连杆轴颈两侧为圆角过渡，采用普通内切R4.5-0.15 +0mm，主轴颈、连杆轴颈两侧圆角强化采用全部滚压处理，所述曲轴表面采用整体氮化处理，其整体氮化硬度≥420HV0.10；氮化层深度≥0.10mm。
将上述改进后的曲轴装5台能发挥最大功率(扭矩)的试验样机在发电机组、拖拉机、工程机械上进行实地试验证明，经改进后的曲轴具有良好的工作均匀性和平衡性，从而有效的解决和克服了曲轴断裂频繁的缺陷问题。
实施例2，如图1所示，一种四缸柴油机曲轴，包括用球墨铸铁QT800-2一体铸成的主轴颈、与主轴颈连接的曲柄臂，相邻曲柄臂之间通过连杆轴颈2连接，所述主轴颈直径φd为φ80h6(-0.019 +0)mm，连杆轴颈2的直径φd1为φ72h6(-0.019 +0)mm，所述主轴颈包括曲轴前端主轴颈3、曲轴止推主轴颈4及中间主轴颈1，所述曲柄臂包括前端曲柄臂5、中间曲柄臂7及后端曲柄臂6，所述曲轴前端主轴颈3与前端曲柄臂5连接、曲轴止推主轴颈4与后端曲柄臂6连接，中间主轴颈1则分别通过各相邻的曲臂柄7与连杆轴颈2连接。所述曲轴前端主轴颈3的长度L1为43±0.10mm，曲轴止推主轴颈4的长度L为43+0.05 +0.13mm，中间主轴颈1的长度L2为39-0 +0.10mm。所述前端曲柄臂5及后端曲柄臂6的厚度h为25.5±0.15mm，中间曲柄臂7的厚度h1为25±0.15mm，如图2所示，曲柄臂的宽度b为125mm，所述曲柄半径RB为62.5±0.05mm，所述连杆轴颈2的长度L3为35-0 +0.10mm，所述轴颈重叠度A为13.50mm。
如图3所示，所述主轴颈及连杆轴颈两侧为圆角过渡，采用沉割R2.0±0.10mm，沉割圆角深度δ为0.10-0 +0.08mm，主轴颈、连杆轴颈两侧圆角强化采用全部滚压处理，所述曲轴表面采用整体氮化处理，其整体氮化硬度≥420HV0.10；氮化层深度≥0.10mm。
将上述改进后的曲轴装5台能发挥最大功率(扭矩)的试验样机在发电机组、拖拉机、工程机械上进行实地试验证明，经改进后的曲轴具有良好的工作均匀性和平衡性，从而有效的解决和克服了曲轴断裂频繁的缺陷问题。
Claims (9)
1、一种四缸柴油机曲轴，包括主轴颈、与主轴颈连接的曲柄臂，相邻曲柄臂之间通过连杆轴颈(2)连接，其特征是：所述主轴颈直径φd为φ78～φ82h6mm，连杆轴颈(2)的直径φd1为φ65～φ75h6mm。
2、根据权利要求1所述的一种四缸柴油机曲轴，其特征是：所述主轴颈包括曲轴前端主轴颈(3)、曲轴止推主轴颈(4)及中间主轴颈(1)，所述曲柄臂包括前端曲柄臂(5)、中间曲柄臂(7)及后端曲柄臂(6)，所述曲轴前端主轴颈(3)与前端曲柄臂(5)连接、曲轴止推主轴颈(4)与后端曲柄臂(6)连接，所述中间主轴颈(1)则分别通过各相邻的曲柄臂(7)与连杆轴颈(2)连接。
3、根据权利要求2所述的一种四缸柴油机曲轴，其特征是：所述曲轴前端主轴颈(3)的长度L1为42～44mm，曲轴止推主轴颈(4)的长度L为42～44mm，中间主轴颈(1)的长度L2为38～40mm。
4、根据权利要求2所述的一种四缸柴油机曲轴，其特征是：所述前端曲柄臂(5)及后端曲柄臂(6)的厚度h为24～27mm，中间曲柄臂(7)的厚度h1为23.5～26.5mm，曲柄臂的宽度b为120～130mm，所述曲柄半径RB为55～65mm。
5、根据权利要求2所述的一种四缸柴油机曲轴，其特征是：所述连杆轴颈(2)的长度L3为33～36mm。
6、根据权利要求3～5其中之一所述的一种四缸柴油机曲轴，其特征是：所述轴颈重叠度A为13.5～23.5mm。
7、根据权利要求6所述的一种四缸柴油机曲轴，其特征是：所述主轴颈及连杆轴颈两侧为圆角过渡，采用普通内切，所述普通内切R4～5mm，
8、根据权利要求6所述的一种四缸柴油机曲轴，其特征是：所述主轴颈及连杆轴颈两侧为圆角过渡，采用沉割圆角，沉割R1.9～3mm，沉割圆角深度δ为0.10～0.30mm。
9、根据权利要求6所述的一种四缸柴油机曲轴，其特征是：所述曲轴表面采用整体氮化处理，其整体氮化硬度≥420HV0.10；氮化层深度≥0.10mm。
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| CN103256292A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 重庆小康工业集团股份有限公司 | 汽油发动机四平衡块曲轴 |
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| CN103256292B (zh) * | 2013-04-28 | 2015-09-23 | 重庆小康工业集团股份有限公司 | 汽油发动机四平衡块曲轴 |
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