CN219139614U - 一种高强度轻量化中型发动机曲轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高强度轻量化中型发动机曲轴，属于发动机曲轴技术领域，解决了现有中型发动机曲轴成本高的问题。该曲轴包括前端轴、后端轴、多个主轴颈、多个连杆轴颈、多个曲柄和多个平衡块，其特征在于，所述的主轴颈上开设有贯穿的横油孔，所述的主轴颈、曲柄和连杆轴颈之间开设有斜油孔，所述的斜油孔倾斜布置，并且所述斜油孔位于主轴颈内的一端与横油孔连接，所述的斜油孔位于连杆轴颈内的一端贯穿到连杆轴颈的外缘上。本实用新型的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，既有较高的曲轴强度，又可减少物料成本，有效增加市场竞争力，具有适用范围广、实用性强的特点。

Description

一种高强度轻量化中型发动机曲轴

技术领域

本实用新型涉及发动机曲轴技术领域，尤其涉及一种高强度轻量化中型发动机曲轴。

背景技术

曲轴是发动机的核心动力零部件，其作用主要有：承担发动机的保压压力，将往复运动转化为回转运动并将发动机动力输出，驱动配气机构和其他辅助装置附件(如风扇、水泵、发动机等)。作为发动机的核心动力件，曲轴工作时承受气体压力、惯性力及惯性力矩作用，并承受交变负荷的冲击作用，因此，要求其具备足够的强度和刚度，并具备良好的抗冲击载荷能力。并且，曲轴作为发动及的重要核心部件，其成本占据发动机本体主要部分。目前一般情况下，曲轴的材料一般是强度高达800MPa以上的钢质材料，常用的有42CrMo\48MnV\40Cr等。钢材料成本高，密度大，对发动机降本增效有害无利。

随着节能减排及材料、人工成本上升，为了提升产品竞争力、增加收益，发动机轻量化及降成本成为主流需求，为了满足市场需求，亟需一款高强度轻量化的曲轴。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种高强度轻量化中型发动机曲轴，既有较高的曲轴强度，又可减少物料成本，有效增加市场竞争力，具有适用范围广、实用性强的特点。

本实用新型采用的技术方案是：一种高强度轻量化中型发动机曲轴，包括前端轴、后端轴、多个主轴颈、多个连杆轴颈、多个曲柄和多个平衡块，其特征在于，所述的主轴颈上开设有贯穿的横油孔，所述的主轴颈、曲柄和连杆轴颈之间开设有斜油孔，所述的斜油孔倾斜布置，并且所述斜油孔位于主轴颈内的一端与横油孔连通，所述的斜油孔位于连杆轴颈内的一端贯穿到连杆轴颈的外缘上，所述的连杆轴颈内开设有减重槽，所述的连杆轴颈两侧的曲柄上均开设有减重孔，所述的减重孔与减重槽连通，所述的斜油孔位于减重槽的一侧。作为进一步地改进，两侧所述的减重孔与减重槽共同形成一个两端高中间低的弧形减重通孔。

进一步地，所述的主轴颈、连杆轴颈与曲柄的连接处均设有滚压圆角。

进一步地，所述的前端轴、后端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄和平衡块为一体式结构，并且均采用铸铁材料QT1000-5铸造而成。

进一步地，所述的平衡块数量为四个，其中两个所述的平衡块分别布置在中间的两个曲柄上，另外两个所述的平衡块分别布置在最左和最右端的两个曲柄上。

进一步地，中间的两个所述的平衡块布置在前端轴的一侧，两端所述的平衡块布置在前端轴的另一侧。

进一步地，多个所述的主轴颈为五个，从左到右依次分别为第一主轴颈、第二主轴颈、第三主轴颈、第四主轴颈和第五主轴颈，多个所述的连杆轴颈为四个，从左到右依次分别为第一连杆颈、第二连杆颈、第三连杆颈、第四连杆颈，所述的第一主轴颈、第二主轴颈、第四主轴颈和第五主轴颈开设有横油孔。

进一步地，所述的第一主轴颈的横油孔与第一连杆颈的斜油孔连通，所述的第二主轴颈的横油孔与第二连杆颈的斜油孔连通，所述的第四主轴颈的横油孔与第三连杆颈的斜油孔连通，所述的第五主轴颈的横油孔与第四连杆颈的斜油孔连通。

有益效果

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，相对传统中型发动机曲轴，整体一体化铸造采用QT1000-5材料，使得曲轴整体强度性能大幅提升，球铁材料密度小，加之连杆轴颈上设置有减重槽，减少连杆轴颈部分的旋转惯性力及力矩、往复惯性力及力矩，减轻曲轴负载，降低主轴颈轴瓦的负荷，综合降低了减少曲轴重量，提升轻量化设计的要求，曲轴采用半平衡结构，减少平衡块数量，减轻曲轴重量，减少物料成本，实现轻量化和降成本，提升产品竞争力。同时为了提升曲轴的强度，在曲柄宽度上，针对曲轴危险截面进行加厚加宽，通过调整滚压角度，对连杆轴颈圆角、主轴颈圆角均采用小圆角滚压工艺强化，有效提升曲轴强度，具有实用性强、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本实用新型的主视透视结构示意图；

图2为本实用新型中部分剖视结构放大示意图。

其中：1-前端轴、2-后端轴、3-主轴颈、4-连杆轴颈、5-横油孔、6-斜油孔、7-曲柄、8-平衡块、9-减重槽、10-减重孔、11-滚压圆角。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

参阅图1-2所示，本实用新型的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，包括前端轴1、后端轴2、多个主轴颈3、多个连杆轴颈4、多个曲柄7和多个平衡块8，主轴颈3上开设有贯穿的横油孔5，主轴颈3、曲柄7和连杆轴颈4之间开设有斜油孔6，斜油孔6倾斜布置，并且斜油孔6位于主轴颈3内的一端与横油孔5连通，斜油孔6位于连杆轴颈4内的一端贯穿到连杆轴颈4的外缘上，连杆轴颈4内开设有减重槽9，连杆轴颈4两侧的曲柄7上均开设有减重孔10，减重孔10与减重槽9连通，斜油孔6位于减重槽9的一侧，连杆轴颈4上设置有减重槽9，减少连杆轴颈4部分的旋转惯性力及力矩、往复惯性力及力矩，减轻曲轴负载，降低主轴颈3轴瓦的负荷，综合降低了减少曲轴重量，提升轻量化设计的要求，通过横油孔5往斜油孔6流入润滑油，对连杆进行润滑，斜油孔6可以实现与减重孔10进行位置错开，避免干涉，同时斜油孔6可以直接钻孔加工而成，加工便利，曲轴采用半平衡结构，减少平衡块8数量，减轻曲轴重量，减少物料成本，实现轻量化和降成本，提升产品竞争力。同时为了提升曲轴的强度，在曲柄7宽度上，针对曲轴危险截面进行加厚加宽，并且通过调整滚压角度，对连杆轴颈4圆角、主轴颈3的连接处均采用小圆角滚压工艺设置滚压圆角11，有效提升曲轴强度。

具体的，两侧减重孔10与减重槽9共同形成一个两端高中间低的弧形减重通孔，根据曲柄7的大小，在曲柄7的中间位置开设减重孔10，保障曲柄7的强度，做到即减轻重量，又能保证曲轴的强度。

优选的，主轴颈3、连杆轴颈4与曲柄7的连接处均设有滚压圆角11，通过调整滚压角度，对连杆轴颈4圆角、主轴颈3的连接处均采用小圆角滚压工艺设置滚压圆角11，有效提升曲轴强度。

进一步地，前端轴1、后端轴2、主轴颈3、连杆轴颈4、曲柄7和平衡块8为一体式结构，并且均采用铸铁材料QT1000-5铸造而成，一体式结构增加曲轴整体的强度，避免后期连接的工序，铸铁材料QT1000-5材料密度小，强度高，相对于传统的中型发动机曲轴，降低了减少曲轴重量，同时提高了机械强度，实现高强度轻量化的设计。

进一步地，平衡块8数量为四个，其中两个平衡块8分别布置在中间的两个曲柄7上，另外两个平衡块8分别布置在最左和最右端的两个曲柄7上，曲轴采用半平衡结构，减少平衡块8数量，减轻曲轴重量，减少物料成本，实现轻量化和降成本，提升产品竞争力。

进一步地，中间的两个平衡块8布置在前端轴1的一侧，两端平衡块8布置在前端轴1的另一侧，使得曲轴两侧的平衡块8可以有效的克服曲轴旋转中产生的离心力，减轻主轴颈3负荷。

进一步地，多个主轴颈3为五个，从左到右依次分别为第一主轴颈、第二主轴颈、第三主轴颈、第四主轴颈和第五主轴颈，多个连杆轴颈4为四个，从左到右依次分别为第一连杆颈、第二连杆颈、第三连杆颈、第四连杆颈，第一主轴颈、第二主轴颈、第四主轴颈和第五主轴颈开设有横油孔5。

进一步地，第一主轴颈的横油孔5与第一连杆颈的斜油孔6连通，第二主轴颈的横油孔5与第二连杆颈的斜油孔6连通，第四主轴颈的横油孔5与第三连杆颈的斜油孔6连通，第五主轴颈的横油孔5与第四连杆颈的斜油孔6连通。

本实施例的一种高强度轻量化中型发动机曲轴在使用时，采用QT1000-5材料一体化铸造曲轴，使得曲轴整体强度性能大幅提升，连杆轴颈4与各个连杆连接，连杆轴颈4上设置有减重槽9，减少连杆轴颈4部分的旋转惯性力及力矩、往复惯性力及力矩，减轻曲轴负载，降低主轴颈3轴瓦的负荷，综合降低了减少曲轴重量，提升轻量化设计的要求。通过横油孔5往斜油孔6流入润滑油，对连杆进行润滑，斜油孔6可以实现与减重孔10进行位置错开，避免干涉，同时斜油孔6可以直接钻孔加工而成，加工较为便利，曲轴采用半平衡结构，减少平衡块8数量，减轻曲轴重量，减少物料成本，实现轻量化和降成本，提升产品竞争力。同时为了提升曲轴的强度，在曲柄7宽度上，针对曲轴危险截面进行加厚加宽，并且通过调整滚压角度，对连杆轴颈4圆角、主轴颈3的连接处均采用小圆角滚压工艺设置滚压圆角11，有效提升曲轴强度。本实用新型的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，既有较高的曲轴强度，又可减少物料成本，有效增加市场竞争力，具有适用范围广、实用性强的特点。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种高强度轻量化中型发动机曲轴，包括前端轴(1)、后端轴(2)、多个主轴颈(3)、多个连杆轴颈(4)、多个曲柄(7)和多个平衡块(8)，其特征在于，所述的主轴颈(3)上开设有贯穿的横油孔(5)，所述的主轴颈(3)、曲柄(7)和连杆轴颈(4)之间开设有斜油孔(6)，所述的斜油孔(6)倾斜布置，并且所述斜油孔(6)位于主轴颈(3)内的一端与横油孔(5)连通，所述的斜油孔(6)位于连杆轴颈(4)内的一端贯穿到连杆轴颈(4)的外缘上，所述的连杆轴颈(4)内开设有减重槽(9)，所述的连杆轴颈(4)两侧的曲柄(7)上均开设有减重孔(10)，所述的减重孔(10)与减重槽(9)连通，所述的斜油孔(6)位于减重槽(9)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，其特征在于，两侧所述的减重孔(10)与减重槽(9)共同形成一个两端高中间低的弧形减重通孔。

3.根据权利要求1所述的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，其特征在于，所述的主轴颈(3)、连杆轴颈(4)与曲柄(7)的连接处均设有滚压圆角(11)。

4.根据权利要求1所述的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，其特征在于，所述的前端轴(1)、后端轴(2)、主轴颈(3)、连杆轴颈(4)、曲柄(7)和平衡块(8)为一体式结构，并且均采用铸铁材料QT1000-5铸造而成。

5.根据权利要求1所述的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，其特征在于，所述的平衡块(8)数量为四个，其中两个所述的平衡块(8)分别布置在中间的两个曲柄(7)上，另外两个所述的平衡块(8)分别布置在最左和最右端的两个曲柄(7)上。

6.根据权利要求5所述的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，其特征在于，中间的两个所述的平衡块(8)布置在前端轴(1)的一侧，两端所述的平衡块(8)布置在前端轴(1)的另一侧。

7.根据权利要求1所述的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，其特征在于，多个所述的主轴颈(3)为五个，从左到右依次分别为第一主轴颈、第二主轴颈、第三主轴颈、第四主轴颈和第五主轴颈，多个所述的连杆轴颈(4)为四个，从左到右依次分别为第一连杆颈、第二连杆颈、第三连杆颈、第四连杆颈，所述的第一主轴颈、第二主轴颈、第四主轴颈和第五主轴颈开设有横油孔(5)。

8.根据权利要求7所述的一种高强度轻量化中型发动机曲轴，其特征在于，所述的第一主轴颈的横油孔(5)与第一连杆颈的斜油孔(6)连通，所述的第二主轴颈的横油孔(5)与第二连杆颈的斜油孔(6)连通，所述的第四主轴颈的横油孔(5)与第三连杆颈的斜油孔(6)连通，所述的第五主轴颈的横油孔(5)与第四连杆颈的斜油孔(6)连通。

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