配备大小扇柄结构的减重曲轴的制作方法

1.本实用新型涉及发动机零部件技术领域，具体涉及一种配备大小扇柄结构的减重曲轴。


背景技术：

2.曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑，曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个机械系统的源动力。
3.连杆装在曲轴的连杆轴颈上，而连杆轴颈与主轴颈中心相距一定的距离。由于上述两个轴颈不同心，当曲轴旋转时，活塞和连杆的惯性质量使曲轴失去平衡，产生很大的不平衡力(离心力)，这种不平衡力作用在主轴颈上，会加大负荷。为了消除这种不平衡，需要在曲轴上安装平衡块，其质量大小、形状和安装位置需进行合理设计，以克服曲轴旋转中产生的离心力，减轻主轴颈负荷。一般曲柄连杆机构平衡率要求≥80％，现有的曲柄连杆机构难以达到这个平衡率要求，即使通过一些结构的变形达到了平衡率要求，却又难以满足轻量化的要求，导致整个曲柄连杆机构体积庞大，质量也非常大。
4.因此，为解决以上问题，需要一种配备大小扇柄结构的减重曲轴，能够既满足平衡率要求又能减轻扇柄重量，外侧扇柄半径不超出连杆最大运动轮廓，小型内侧扇柄补充平衡率要求，实现缸体回转腔体积小，曲轴重量轻等轻量化。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供配备大小扇柄结构的减重曲轴，能够既满足平衡率要求又能减轻扇柄重量，外侧扇柄半径不超出连杆最大运动轮廓，小型内侧扇柄补充平衡率要求，实现缸体回转腔体积小，曲轴重量轻等轻量化。
6.本实用新型的配备大小扇柄结构的减重曲轴，包括主轴颈、曲柄组件及连杆颈，所述曲柄组件包括多对通过连杆颈固定连接的大扇柄和小扇柄，所述大扇柄的曲柄臂对称地左右外伸形成不超出连杆最大运动轮廓的扇形结构，所述小扇柄的曲柄轴对称地左右内缩形成扇形结构。
7.进一步，所述曲柄组件包括四组扇柄组分别为第一大扇柄、第一小扇柄、第二大扇柄、第二小扇柄、第三大扇柄、第三小扇柄及第四大扇柄、第四小扇柄，沿着主轴颈的延伸方向各扇柄的设置顺序依次为第一大扇柄、第一小扇柄、第二小扇柄、第二大扇柄、第三大扇柄、第三小扇柄及第四小扇柄、第四大扇柄，在主轴颈上第一大扇柄与第四大扇柄对称，第一小扇柄与第四小扇柄对称，第二小扇柄与第三小扇柄对称，第二大扇柄与第三大扇柄对称，大扇柄在工作时用于达到较大的转动惯性，以减少曲柄整体的质量，小扇柄的配合以达
到平衡率设计要求，避免单侧曲柄曲轴不满足平衡率的要求，减小缸体回转腔的尺寸，进而减小发动机的尺寸，紧凑性更好，大小扇柄的配合能实现较高平衡率及整体轻量化，减少材料成本。
8.进一步，四组扇柄将主轴颈分隔开形成主轴颈一段、主轴颈二段、主轴颈三段、主轴颈四段及主轴颈五段，各扇柄组以间隔的方式设置于主轴颈上。
9.进一步，所述连杆颈包括连接第一大扇柄和第一小扇柄的第一连杆颈、连接第二大扇柄和第二小扇柄的第二连杆颈、连接第三大扇柄和第三小扇柄的第三连杆颈及连接第四大扇柄和第四小扇柄的第四连杆颈。
10.进一步，沿所述主轴颈一段、第一大扇柄的曲柄臂及第一连杆颈斜向设置便于润滑油循环的第一油孔；沿所述主轴颈二段、第二小扇柄的曲柄臂及第二连杆颈斜向设置便于润滑油循环的第二油孔；沿主轴颈三段、第三大扇柄的曲柄臂及第三连杆颈斜向设置便于润滑油循环的第三油孔；沿主轴颈四段、第四小扇柄的曲柄臂及第四连杆颈斜向设置便于润滑油循环的第四油孔。
11.进一步，所述主轴颈与扇柄连接处及连杆颈与扇柄的连接处的过渡圆角处经滚压处理。
12.进一步，所述大扇柄及小扇柄的曲柄臂在与连杆颈连接处进行减厚设置，减少曲轴的整体质量，满足轻量化的设计要求，减小缸体回转腔体积。
13.实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种配备大小扇柄结构的减重曲轴，通过设计大小扇柄的配合，既达到了曲轴具有良好的平衡率，又实现了缸体回转腔体积小，曲轴重量轻量化。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为图1中a-a横截面结构示意图；
17.图3为图1中b-b横截面结构示意图；
18.图4为图1中c-c横截面结构示意图；
19.图5为图1中d-d横截面结构示意图；
20.图6为图3中j-j横截面结构示意图。
具体实施方式
21.图1为本实用新型的结构示意图，图2为图1中a-a横截面结构示意图,图3为图1中b-b横截面结构示意图,图4为图1中c-c横截面结构示意图,图5为图1中d-d横截面结构示意图,图6为图3中j-j横截面结构示意图，如图所示，本实施例中的配备大小扇柄结构的减重曲轴包括主轴颈、曲柄组件及连杆颈，所述曲柄组件包括多对通过连杆颈固定连接的大扇柄和小扇柄，所述大扇柄的曲柄臂对称地左右外伸形成不超出连杆最大运动轮廓的扇形结构，所述小扇柄的曲柄轴对称地左右内缩形成扇形结构。
22.本实施例中，所述曲柄组件包括四组扇柄组分别为第一大扇柄3a、第一小扇柄3b、第二大扇柄4a、第二小扇柄4b、第三大扇柄5a、第三小扇柄5b及第四大扇柄6a、第四小扇柄
6b，沿着主轴颈的延伸方向各扇柄的设置顺序依次为第一大扇柄3a、第一小扇柄3b、第二小扇柄4b、第二大扇柄4a、第三大扇柄5a、第三小扇柄5b及第四小扇柄6b、第四大扇柄6a，在主轴颈上第一大扇柄3a与第四大扇柄6a对称，第一小扇柄3b与第四小扇柄6b对称，第二小扇柄4b与第三小扇柄5b对称，第二大扇柄4a与第三大扇柄5a对称，大扇柄在工作时用于达到较大的转动惯性，以减少曲柄整体的质量，小扇柄的配合以达到平衡率设计要求，避免单侧曲柄曲轴不满足平衡率的要求，减小缸体回转腔的尺寸，进而减小发动机的尺寸，紧凑性更好，大小扇柄的配合能实现较高平衡率及整体轻量化，减少材料成本。
23.本实施例中，四组扇柄将主轴颈分隔开形成主轴颈一段1a、主轴颈二段1b、主轴颈三段1c、主轴颈四段1d及主轴颈五段1e，各扇柄组以间隔的方式设置于主轴颈上。
24.本实施例中，所述连杆颈包括连接第一大扇柄3a和第一小扇柄3b的第一连杆颈2a、连接第二大扇柄4a和第二小扇柄4b的第二连杆颈2b、连接第三大扇柄5a和第三小扇柄5b的第三连杆颈2c及连接第四大扇柄6a和第四小扇柄6b的第四连杆颈2d。
25.本实施例中，沿所述主轴颈一段1a、第一大扇柄3a的曲柄臂及第一连杆颈2a斜向设置便于润滑油循环的第一油孔7a；沿所述主轴颈二段1b、第二小扇柄4b的曲柄臂及第二连杆颈2b斜向设置便于润滑油循环的第二油孔7b；沿主轴颈三段1c、第三大扇柄5a的曲柄臂及第三连杆颈2c斜向设置便于润滑油循环的第三油孔7c；沿主轴颈四段1d、第四小扇柄6b的曲柄臂及第四连杆颈2d斜向设置便于润滑油循环的第四油孔7d。
26.本实施例中，所述主轴颈与扇柄连接处及连杆颈与扇柄的连接处的过渡圆角处经滚压处理。
27.本实施例中，所述大扇柄及小扇柄的曲柄臂在与连杆颈连接处进行减厚设置，减少曲轴的整体质量，满足轻量化的设计要求，减小缸体回转腔体积。
28.本实用新型公开的一种配备大小扇柄结构的减重曲轴，通过设计大小扇柄的配合，既达到了曲轴具有良好的平衡率，又实现了缸体回转腔体积小，曲轴重量轻量化。
29.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。