[發(fā)明專利]球墨鑄鐵曲軸及制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010134247.4
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN102200166A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于筍;陶前昭;俸文斌
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: F16C3/08
• 分類號: F16C3/08
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;張相午

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及球墨鑄鐵曲軸。

背景技術(shù)

在我國球墨鑄鐵曲軸的應(yīng)用中，在同等發(fā)動機功率和同等可靠性要求的條件下，現(xiàn)有的球墨鑄鐵曲軸還無法代替鍛鋼曲軸。國內(nèi)球墨鑄鐵曲軸基本上用于低爆壓、低功率的發(fā)動機上；而在高爆壓、高功率的發(fā)動機，球墨曲軸還不能滿足彎曲疲勞強度的要求，只能采用成本較高的鍛鋼曲軸。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前的球墨鑄鐵曲軸抗疲勞強度差，不能滿足高爆壓、高功率發(fā)動機的要求。

發(fā)明內(nèi)容

球墨鑄鐵曲軸，應(yīng)用于發(fā)動機，包括曲軸主軸頸，曲軸臺肩，曲軸連桿頸，曲軸主軸頸和曲軸臺肩的連接處設(shè)置第一過渡圓角，曲軸臺肩和曲軸連桿頸的連接處設(shè)置第二過渡圓角。在常規(guī)球墨鑄鐵滾壓曲軸生產(chǎn)工藝中，對第一過渡圓角和第二過度圓角進行滾壓的壓力為2.8MPa，滾壓時間為5s。采用上述工藝制造的曲軸，彎曲疲勞強度低，而在本發(fā)明中，采用了以下工藝

通過滾壓強化工藝的參數(shù)的調(diào)整，主要參數(shù)滾壓壓力調(diào)整5-20％，即對第一過渡圓角和第二過渡圓角進行滾壓，滾壓壓力為3MPa-3.5MPa，滾壓時間為8s-12s。優(yōu)選地，滾壓壓力為3.5MPa，滾壓時間為10s。

本技術(shù)方案中，曲軸臺肩的寬度為28mm-30mm。優(yōu)選地，曲軸臺肩的寬度為30mm。

本技術(shù)方案中，第二過渡圓角的半徑為2.5mm。曲軸主軸頸采用中頻淬火，非淬區(qū)為5mm。球墨鑄鐵曲軸的材質(zhì)采用QT800-6球墨鑄鐵。

本發(fā)明還公開了一種球墨鑄鐵曲軸的制造方法，對第一過渡圓角和第二過渡圓角進行滾壓，滾壓壓力為3MPa-3.5MPa，滾壓時間為8s-12s。

優(yōu)選地，本技術(shù)方案中，滾壓壓力為3.5MPa；滾壓時間為10s。曲軸臺肩的寬度為30mm，曲軸連桿頸的寬度設(shè)置為36mm。

本發(fā)明的球墨鑄鐵曲軸，通過對曲軸薄弱部位的結(jié)構(gòu)改進和制造過程的圓角滾壓力優(yōu)化配合，可提高球鐵曲軸的疲勞強度，實現(xiàn)球鐵曲軸的高可靠性、安全性。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明球墨鑄鐵曲軸的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明球墨鑄鐵曲軸對應(yīng)的連桿體-連接蓋部件的結(jié)構(gòu)圖。

結(jié)合附圖在其上標記以下附圖標記：

1-曲軸臺肩；???????2-曲軸主軸頸；????3-曲軸連桿頸；

4-第一過渡圓角；???5-第二過渡圓角；

11-連桿體小頭；????12-連桿體大頭；???13-連桿蓋。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。

產(chǎn)品實施例一：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在原球墨鑄鐵曲軸的基礎(chǔ)上，尋求新的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)尺寸及滾壓強化工藝參數(shù)配合調(diào)整來提高球墨鑄鐵曲軸的疲勞彎矩值，從而達到或超過鋼軸的水平。

本發(fā)明以QT800-6球墨鑄鐵制備的曲軸為例進行說明，其他材質(zhì)制備的曲軸與此類似，不再進行詳細描述。圖1為本發(fā)明球墨鑄鐵曲軸的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明球墨鑄鐵曲軸對應(yīng)的連桿體-連接蓋部件的結(jié)構(gòu)圖。球墨鑄鐵曲軸，應(yīng)用于發(fā)動機，包括曲軸主軸頸2，曲軸臺肩1，曲軸連桿頸3，曲軸主軸頸2和曲軸臺肩1的連接處設(shè)置第一過渡圓角4，曲軸臺肩1和曲軸連桿頸3的連接處設(shè)置第二過渡圓角5。

1、優(yōu)化滾壓工藝

通過滾壓強化工藝的參數(shù)的調(diào)整，對第一過渡圓角和4第二過渡圓角5進行滾壓，主要參數(shù)滾壓壓力增加5-20％，增加滾壓時間。其中滾壓壓力為3MPa-3.5MPa，滾壓時間為8s-12s。尤其地，采用的滾壓壓力為3.5MPa，滾壓時間為10s。對應(yīng)的QT800-6曲軸的疲勞試驗彎矩值提高20％左右。

2、結(jié)構(gòu)改進

如圖1和圖2所示，在機體結(jié)構(gòu)尺寸不做任何調(diào)整，同時也保證連桿軸瓦寬度不變、承壓面積不變的情況下，縮小曲軸連桿頸3和連桿體大頭12的寬度，以加大曲軸主軸頸2與曲軸連桿頸3間危險截面的厚度。