[發(fā)明專利]一種曲軸滾壓裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410388280.8
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104191158A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張立平;李海國;趙小立
• 申請（專利權(quán)）人: 濱州海得曲軸有限責(zé)任公司
• 主分類號: B23P9/02
• 分類號: B23P9/02
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及曲軸滾壓技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種曲軸滾壓裝置。

背景技術(shù)

曲軸是發(fā)動機中的核心零件之一，其綜合機械性能直接決定發(fā)動機的使用壽命。曲軸的失效形式一般有軸頸磨損和疲勞斷裂兩種類型。對于疲勞斷裂，一般采用軸頸圓角滾壓強化工藝來提高其疲勞強度，以達(dá)到曲軸延長使用壽命的要求。應(yīng)用于圓角滾壓工藝的滾壓頭，一般分為上滾壓頭和下滾壓頭，上滾壓頭負(fù)責(zé)對曲軸圓角進(jìn)行滾壓加工，具體為兩個滾輪對曲軸軸頸圓角實施滾壓加工，滾輪與軸頸成一定角度；下滾壓頭承擔(dān)對上滾壓頭產(chǎn)生的滾壓力平衡支撐作用，具體為兩個滾柱支撐曲軸軸頸。

在具體實施過程中由于滾輪與軸頸角度目前尚無一定標(biāo)準(zhǔn)參考，不同產(chǎn)品規(guī)定的滾壓角度不同，一般在45-60°之間。在哪一個角度值滾壓的效果如何也無理論依據(jù)，滾壓后的曲軸疲勞強度也很難達(dá)到理想的效果，而且生產(chǎn)效率低下。究其原因，有三個方面影響因素，一是在某一角度下以一定壓力滾壓產(chǎn)生的塑性變形區(qū)域較小，形成的壓應(yīng)力有限，很難完全或大部分抵消曲軸在發(fā)動機中運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的拉應(yīng)力；二是滾壓角度固定，圓角滾壓時滾輪與軸頸圓角接觸面小，滾壓后圓角光亮帶窄，不成形；三是下壓頭僅起支撐作用，對滾壓效果無貢獻(xiàn)。以上三方面原因造成曲軸圓角滾壓后疲勞強度提高僅為40%-60%左右，無法達(dá)到理想的抗疲勞強度效果，而且滾壓效率低下。這就是現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種曲軸滾壓裝置，其能夠增大曲軸滾壓后的疲勞強度，提高滾壓效率。

本方案是通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)的：一種曲軸滾壓裝置，包括上滾壓頭和下滾壓頭，所述上滾壓頭包括上滾壓體和上壓頭導(dǎo)輪，上滾壓體上設(shè)有上壓頭滾輪保持架，上壓頭滾輪保持架上設(shè)置有一組滾輪，滾輪的兩端分別與上壓頭導(dǎo)輪中兩軸肩外圓和曲軸的軸頸圓角配合，滾輪與曲軸之間為擺動滾壓角α，擺動滾壓角α的取值范圍為45°～60°；下滾壓頭包括下滾壓體和兩個下壓頭導(dǎo)輪，下滾壓體上設(shè)置有兩個下壓頭滾輪保持架，每個下壓頭滾輪保持架上設(shè)置有一組滾輪，滾輪的兩端分別與下壓頭導(dǎo)輪中兩軸肩外圓和曲軸的軸頸圓角配合，滾輪與曲軸之間為恒定滾壓角。

優(yōu)選地，所述上壓頭導(dǎo)輪的旋轉(zhuǎn)中心與曲軸的軸頸圓角之間的距離為恒定值a。

更近一步地，所述上壓頭導(dǎo)輪中兩軸肩外圓的幾何中心與上壓頭導(dǎo)輪的旋轉(zhuǎn)中心之間設(shè)置有偏心量e，且偏心量e為滾輪在擺動滾壓角α內(nèi)徑向擺動距離的二分之一。

更近一步地，所述上壓頭導(dǎo)輪的輪轂中與滾輪配合處的厚度沿上壓頭導(dǎo)輪的圓周方向由最大值l₂向最小值l₁連續(xù)過渡，且最大值l₂與最小值l₁之間的差值為滾輪在擺動滾壓角α內(nèi)軸向擺動距離的兩倍。

優(yōu)選地，所述上壓頭滾輪保持架與兩組下壓頭滾輪保持架兩兩之間的夾角為120°。

更近一步地，所述恒定滾壓角的取值為52°。

優(yōu)選地，所述滾輪包括兩個對稱安裝的滾輪。

優(yōu)選地，所述上滾壓體上安裝有上壓頭芯軸，上壓頭導(dǎo)輪通過上壓頭滾針安裝在上壓頭芯軸上；下滾壓體上安裝有下壓頭芯軸，下壓頭導(dǎo)輪通過下壓頭滾針安裝在下壓頭芯軸上。

優(yōu)選地，所述上滾壓體上固定連接有上壓塊，上壓頭滾輪保持架固定在上壓塊上；下滾壓體上固定連接有下壓塊，下壓頭滾輪保持架固定在下壓塊上。

本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明的曲軸兩輪擺動、四輪恒角度滾壓裝置，滾壓時曲軸旋轉(zhuǎn)帶動兩個滾輪在45°～60°范圍內(nèi)擺動滾壓，使得滾壓圓角光亮飽滿，塑性變形帶大大增加，另外四個滾輪用52°恒角度滾壓，對中間位置加強滾壓，這樣滾壓圈數(shù)僅為原裝置的三分之一，能夠提高曲軸圓角滾壓后的疲勞強度和滾壓效率，可減少滾壓機床的數(shù)量，經(jīng)滾壓后的曲軸疲勞強度可提高90%以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的A-A剖視圖。

圖3為圖1中的B-B剖視圖。

圖4為圖1中的C-C剖視圖。

圖5為本發(fā)明的原理示意圖。

圖6為圖5中的右視圖。

圖7為圖6中D部的放大示意圖。