[發明專利]用于評估曲軸的計算機程序和方法

有效

• 申請號: 201510454977.5
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN105320803B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 詹姆斯·M·萊弗靈頓
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪洋

一種用于評估曲軸的方法。該方法包括接收與曲軸的三維掃描相關的數據，基于該數據以生成曲軸計算機模型，并且基于該曲軸計算機模型來確定曲軸是否適合機加工成機加工曲軸。

技術領域

本發明涉及一種用于評估曲軸的計算機程序和方法。

背景技術

往復式發動機具有高速旋轉的機加工曲軸，并且還具有隨著機加工曲軸的每次旋轉而上下擺動的活塞和連桿。這些部件稱為發動機的旋轉組件。機加工曲軸需要很好地被設計，以使得能量轉換過程的效率最大化，并且還防止沖擊載荷問題和疲勞衰壞。此外，機加工曲軸需要輕質化和小型化，以提供快速響應時間并且足夠緊湊以裝配在發動機缸殼內。

曲軸可以通過變形工藝而被制成，在該變形工藝中產品被壓縮在一對模具之間，使用撞擊壓力或漸變壓力以形成部件。經過一段時間，模具改變并在(相應的)曲軸之間導致潛在的改變。僅作為一個示例，當模具形成曲軸時，可能具有在該模具上留下的較薄的連結板，兩個模具在該連結板處接觸。由于薄的連結板的尺寸與在模具上的磨損程度相關，因而薄的連結板的尺寸對于不同的曲軸來說是不同的。

發動機設計員在關鍵區域中指定材料分布，以用于確保不超過機加工曲軸的機械材料限制。例如，機加工曲軸的銷軸頸通過材料的連結板傳輸活塞的能量，該連結板將銷軸頸連結到主軸頸。必須具有足夠的材料，該材料合適地定位在連結板中用于防止其失效。在至少一些情況下，連結板和銷軸頸已經被認為是機加工曲軸的最弱區域。不管連結板和銷軸頸的重要性和潛在的弱點，該連結板和銷軸頸仍然可能是傾向于出現缺陷的。用于形成曲軸的被加熱鋼在銷軸頸區域中經受最高的流量和限制條件，在這些特定區域中導致模具磨損的更高可能性和不合適的模具填充的更高可能性。此外，銷軸頸位于分模線上，上模具和下模具在鍛造過程中在該分模線處連接到一起，引起通過模具相對于彼此移動或模具不完全地關閉而導致的錯位材料。

一個制造方法是，針對涉及不合適的模具填充和錯位材料的問題來視覺上檢查每個曲軸；然而，該方法是勞動密集的并且易受人為誤差影響。

發明內容

公開了一種用于評估曲軸的方法。該方法包括接收與曲軸的三維掃描相關的數據，基于該數據生成曲軸計算機模型，并且基于該曲軸計算機模型來確定該曲軸是否適合機加工成機加工曲軸。

附圖說明

對附圖的詳細描述涉及以下附圖，其中：

圖1是示例性曲軸的透視圖；

圖2是一種用于評估曲軸的方法的示例；

圖3是正視圖，圖示了曲軸計算機模型的與內界殼和外界殼軸向對準的外殼；以及

圖4是圖3的沿著線4-4截取的橫截面，圖示了曲軸計算機模型的與內界殼和外界殼徑向對準的外殼。

在多個附圖中，類似的附圖標記指示類似的元件。

具體實施方式

圖1示出了用在內燃機中的曲軸100的一個實施例，并且圖2示出了用于評估曲軸100的方法200。盡管曲軸100被示出為是用于六缸式內燃機中的曲軸，但是方法200可以用于各種尺寸和類型的曲軸。曲軸100可以用于各種機械中，包括公路卡車、施工車輛、航海船艦、固定發電機、汽車、農業拖拉機、農業車輛和游藝車輛。