[實(shí)用新型]曲軸主軸頸圓角強(qiáng)化結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720157066.7
• 申請日: 2007-07-01
• 公開（公告）號: CN201100304Y
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃國杰
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西玉柴機(jī)器股份有限公司
• 主分類號: F16C3/06
• 分類號: F16C3/06
• 代理公司: 玉林市宇林專利代理事務(wù)所
• 代理人: 吳安儀;邱振泉

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及曲軸的設(shè)計(jì)和工藝。它是一種強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，尤其適合于軸類零件的強(qiáng)化設(shè)計(jì)。通過施加壓力在這個(gè)結(jié)構(gòu)，增加曲軸的疲勞強(qiáng)度，使曲軸得到強(qiáng)化。

背景技術(shù)

曲軸是發(fā)動機(jī)中承受沖擊載荷、傳遞動力的重要零件，在發(fā)動機(jī)五大件中最難以保證加工質(zhì)量。由于曲軸工作條件惡劣，因此對曲軸材質(zhì)以及毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強(qiáng)化、動平衡等要求都十分嚴(yán)格。如果其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量沒有得到保證，則可嚴(yán)重影響曲軸的使用壽命和整機(jī)的可靠性。目前，曲軸的彎曲斷裂是曲軸零件重要的故障之一，同時(shí)越來越大功率的發(fā)動機(jī)對曲軸的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度提出了更高的要求。因此只有對曲軸進(jìn)行工藝強(qiáng)化才能滿足發(fā)動機(jī)的使用要求。發(fā)動機(jī)曲軸承受復(fù)雜交變的彎曲-扭轉(zhuǎn)載荷和一定的沖擊截荷，疲勞斷裂是曲軸的主要破壞形式，裂紋源多發(fā)生在軸頸與曲臂的過渡圓角處。因此工藝上提高曲軸疲勞強(qiáng)度的方法主要是通過對曲軸的圓角強(qiáng)化，在圓角表層形成一定的壓應(yīng)力來實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的曲軸強(qiáng)化工藝主要是軸頸的氮化，經(jīng)過此工藝處理過的曲軸，疲勞強(qiáng)度只能達(dá)到2000Nm左右，遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)要求。因此需要優(yōu)化曲軸圓角設(shè)計(jì)，強(qiáng)化曲軸的疲勞強(qiáng)度成了迫不容緩的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種克服氮化工藝對曲軸的強(qiáng)化能力的不足的缺點(diǎn)，對曲軸的軸徑圓角進(jìn)行強(qiáng)化的工藝方法。該結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，通過對該圓角結(jié)構(gòu)的擠壓，提高了曲軸的疲勞強(qiáng)度。該圓角結(jié)構(gòu)包括了曲軸的軸頸和軸頸臺肩。特征是在曲軸與臺肩面交匯處的圓角呈斜下凹，圓角由兩個(gè)夾角斜面和一個(gè)圓弧面組成，一個(gè)夾角斜面夾角12.5°-32.5°，另一個(gè)夾角斜面夾角22.5°-42.5°。圓角口寬3.075mm-3.745mm。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是相比傳統(tǒng)的氮化曲軸的工藝，通過強(qiáng)化曲軸軸頸和臺肩交匯處的圓角，從而強(qiáng)化了整個(gè)曲軸，疲勞強(qiáng)度提高了50％以上。該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，效果好，曲軸壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)構(gòu)成是這樣的

圖1是是本實(shí)用新型的曲軸圓角強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖1中，臺肩面(1)、夾角斜面(2)、圓弧面(3)、圓角中心線至水平面夾角(4)、夾角斜面(5)、軸頸面(6)、圓角口寬(7)。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式是這樣的。參照圖1，圓角在主軸頸與臺肩面交匯處，圓角呈斜下凹的方式。圓角由兩個(gè)斜面和一個(gè)圓弧面組成。當(dāng)把一種有規(guī)律的擠壓力施加到這兩個(gè)斜面時(shí)，就完成了對該區(qū)域的強(qiáng)化。具體是在曲軸軸頸和臺肩交匯處設(shè)計(jì)一個(gè)向下凹的圓角，圓角由兩個(gè)夾角斜面(2、5)和一個(gè)圓弧面(3)組成，夾角斜面(2)夾角12.5°±2.5°-32.5°±2.5°，夾角斜面(5)夾角22.5°±2.5°-42.5°±2.5°。圓角中心線至水平面夾角40°-60°，本實(shí)用新型取50°圓角口寬3.075mm-3.745mm。