一种轻量化曲轴制造技术

本发明专利技术涉及一种轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为4mm～6mm，角度为40°～60°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：C0.03～0.1，Si0.05～0.3，Mo2～2.5，P0～0.025，S0～0.001，Al0.1～0.15，Nb0.01～0.1，Ti0.01～0.15，Fe余量。本发明专利技术中，采用特殊组分的材料，确保了曲轴的强度，且通过曲柄臂肩部斜面去重、四平衡重设计及第二平衡块中部去重的优化设计，使得曲轴的重量减轻，降低了曲轴成本，降低了发动机的油耗，提高了材料的利用率。本曲轴结构简单、质量轻、强度高、容易制造。

A lightweight crankshaft

The invention relates to a lightweight crankshaft. The lightweight crankshaft is processed by a crankshaft blank, including a spindle neck, a connecting rod neck, a crank arm and a first balance block in sequence. The shoulder width of the crank arm is 4mm to 6mm, and the angle is 40 to 60 degrees, and the crank arm includes a second balance block and balance weight. The balance weight is connected to the bottom of the second balancing block. The crankshaft is composed of the following elements: C0.03 to 0.1, Si0.05 to 0.3, Mo2 to 2.5, P0 to 0.025, S0 to 0.001, Al0.1 to 0.15, Nb0.01 to 0.1, Ti0.01 to 0.15, and Fe. In the invention, the strength of the crankshaft is ensured by the use of the special component material, and the weight loss of the crankshaft is reduced, the cost of crankshaft is reduced, the oil consumption of the engine is reduced and the utilization rate of the material is increased by the optimum design of the weight of the crank arm shoulder slope, the four balance weight design and the middle weight removal in the middle of the two balance block. The crankshaft is simple in structure, light in weight, high in strength and easy to make.

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化曲轴
本专利技术涉及一种轻量化曲轴，属于曲轴生产制造

技术介绍
曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。为减小曲轴质量及运动时所产生的离心力，曲轴轴颈往往做成中空的。在每个轴颈表面上都开有油孔，以便将机油引入或引出，用以润滑轴颈表面。为减少应力集中，主轴颈、曲柄销与曲柄臂的连接处都采用过渡圆弧连接。曲轴平衡重(也称配重)的作用是为了平衡旋转离心力及其力矩，有时也可平衡往复惯性力及其力矩。当这些力和力矩自身达到平衡时，平衡重还可用来减轻主轴承的负荷。平衡重的数目、尺寸和安置位置要根据发动机的气缸数、气缸排列形式及曲轴形状等因素来考虑。平衡重一般与曲轴铸造或锻造成一体，大功率柴油机平衡重与曲轴分开制造，然后用螺栓连接在一起。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轻量化曲轴，以便能够生产制造出质量较轻，且不影响其使用效果的曲轴。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。一种轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为4mm～6mm，角度为40°～60°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。进一步地，曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：C0.03～0.1，Si0.05～0.3，Mo2～2.5，P0～0.025，S0～0.001，Al0.1～0.15，Nb0.01～0.1，Ti0.01～0.15，Fe余量。进一步地，曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精炼、连铸成曲轴坯料，曲轴坯料经步进式加热炉再加热到1230℃以上保温，开扎温度控制在1230℃，终轧温度控制在850～900℃，带钢出精轧机组后进行层流冷却。进一步地，所述第二平衡块中部设有凹陷部，所述凹陷部宽度为8mm～12mm，角度为3°～10°，深度为4mm～8mm。进一步地，所述第一平衡块的肩部宽度为4mm～6mm，角度为40°～60°。进一步地，所述主轴颈的直径为45mm～55mm，长度为21mm～26mm。进一步地，所述连杆颈的直径为35mm～45mm，长度为20mm～25mm。该专利技术的有益效果在于：本专利技术中，采用特殊组分的材料，确保了曲轴的强度，且通过曲柄臂肩部斜面去重、四平衡重设计及第二平衡块中部去重的优化设计，使得曲轴的重量减轻，降低了曲轴成本，降低了发动机的油耗，提高了材料的利用率。本曲轴结构简单、质量轻、强度高、容易制造。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本专利技术。实施例1本实施例中的轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为4mm，角度为40o，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：C0.03～0.1，Si0.05～0.3，Mo2～2.5，P0～0.025，S0～0.001，Al0.1～0.15，Nb0.01～0.1，Ti0.01～0.15，Fe余量。曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精炼、连铸成曲轴坯料，曲轴坯料经步进式加热炉再加热到1230℃以上保温，开扎温度控制在1230℃，终轧温度控制在850～900℃，带钢出精轧机组后进行层流冷却。所述第二平衡块中部设有凹陷部，所述凹陷部宽度为8mm，角度为3°，深度为4mm。所述第一平衡块的肩部宽度为4mm，角度为40°。所述主轴颈的直径为45mm，长度为21mm。所述连杆颈的直径为35mm，长度为20mm。实施例2本实施例中的轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为5mm，角度为50°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：C0.03～0.1，Si0.05～0.3，Mo2～2.5，P0～0.025，S0～0.001，Al0.1～0.15，Nb0.01～0.1，Ti0.01～0.15，Fe余量。曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精炼、连铸成曲轴坯料，曲轴坯料经步进式加热炉再加热到1230℃以上保温，开扎温度控制在1230℃，终轧温度控制在850～900℃，带钢出精轧机组后进行层流冷却。所述第二平衡块中部设有凹陷部，所述凹陷部宽度为10mm，角度为6°，深度为6mm。所述第一平衡块的肩部宽度为5mm，角度为50°。所述主轴颈的直径为50mm，长度为24mm。所述连杆颈的直径为40mm，长度为22mm。实施例3本实施例中的轻量化曲轴，该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为6mm，角度为60°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：C0.03～0.1，Si0.05～0.3，Mo2～2.5，P0～0.025，S0～0.001，Al0.1～0.15，Nb0.01～0.1，Ti0.01～0.15，Fe余量。曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精炼、连铸成曲轴坯料，曲轴坯料经步进式加热炉再加热到1230℃以上保温，开扎温度控制在1230℃，终轧温度控制在850～900℃，带钢出精轧机组后进行层流冷却。所述第二平衡块中部设有凹陷部，所述凹陷部宽度为12mm，角度为10°，深度为8mm。所述第一平衡块的肩部宽度为6mm，角度为60°。所述主轴颈的直径为55mm，长度为26mm。所述连杆颈的直径为45mm，长度为25mm。以上所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化曲轴，其特征在于：该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为4mm～6mm，角度为40°～60°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。

【技术特征摘要】
1.一种轻量化曲轴，其特征在于：该轻量化曲轴采用曲轴坯料加工而成，包括依次顺序排列连接的主轴颈、连杆颈、曲柄臂及第一平衡块，所述曲柄臂的肩部宽度为4mm～6mm，角度为40°～60°，所述曲柄臂包括第二平衡块及平衡重，所述平衡重与所述第二平衡块的底部连接。2.根据权利要求1所述的轻量化曲轴，其特征在于：曲轴坯料由以下元素按重量百分比组成：C0.03～0.1，Si0.05～0.3，Mo2～2.5，P0～0.025，S0～0.001，Al0.1～0.15，Nb0.01～0.1，Ti0.01～0.15，Fe余量。3.根据权利要求1所述的轻量化曲轴，其特征在于：曲轴坯料制备造方法如下：将上述成分的原料按比例用300吨氧化转炉冶炼，出钢后钢水经炉后精...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊恒中，钟雪峰，杨杨，赖光勇，
申请(专利权)人：四川飞亚动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51