柴油机曲轴的轴端结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种柴油机曲轴的轴端结构，其正时齿轮安装轴颈的外圆直径为５４～５６ｍｍ，法兰安装轴颈的外圆直径为５３．４～５５．４ｍｍ，正时齿轮安装轴颈与主轴颈相邻处的过渡圆角为Ｒ５～６ｍｍ，设置于齿轮安装轴颈的键槽的根部具有Ｒ０．２～０．４ｍｍ的过渡圆角。采取以上措施后，与原结构的曲轴相比，改进部位的安全系数由１．７２９提高到２．０１，曲轴的综合强度大大提高。本实用新型专利技术解决了ＷＤ６１８柴油机应用于船机、客车后，其曲轴在靠近主轴颈的部位容易断裂的问题，而且结构简单，只需对生产工艺进行小范围的调整，即可方便地完成对现有产品的改造。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及柴油机曲轴的轴端结构，尤其涉及一种WD618系列柴油机的曲轴轴端结构。
技术介绍
WD618柴油机是引进国外技术制造的大功率高速柴油机，产品的最初应用主要面向重型卡车。后经二次开发，产品的应用范围拓宽到船机、发电机组及大型客车。由于船机、客车的使用条件与卡车不同，柴油机曲轴前端除了承受发动机本身的水泵、发电机以及机油泵、正时齿轮等的驱外力矩外，还要承受船舶上的冷却水泵、起网、拖网设备，客车柴油机要承受大功率发电机、空调压缩机等辅助设施。此外，柴油机用于船机、客车后还要承受来自于拖网或底盘的冲击载荷，因此，WD618柴油机应用于船机、客车后，经常出现曲轴在某一部位断裂问题。附图说明图1示出了一种WD618柴油机曲轴的轴端部件装配图，柴油机的曲轴1与正时齿轮3通过过盈配合及平键2结合在一起，正时齿轮3与曲轴1的周向定位由平键2决定，正时齿轮3的一个端面靠紧在曲轴主轴颈端面，其另一个端面与法兰4靠紧在一起；法兰4与曲轴1过盈配合结合在一起。减振器5、皮带轮7通过螺栓6紧固在法兰4上。曲轴1的主轴颈装在由气缸体及曲轴箱9和主轴瓦8形成的主轴孔内。由于曲轴1主轴颈装在由气缸体及曲轴箱9和主轴瓦8形成的主轴孔内，主轴孔外的曲轴无支撑点，曲轴前端形成悬臂梁结构。皮带轮7承受的力矩通过螺栓6、法兰4传递到曲轴1，正时齿轮3承受的力矩也传递给曲轴，使曲轴在靠近主轴颈的那部分受力最大。皮带轮7承受的冲击载荷，也在该部位形成较大弯矩。用户反馈的曲轴断裂部位，基本上都在这个位置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种柴油机曲轴的轴端结构，以解决WD618柴油机应用于船机、客车后，其曲轴在靠近主轴颈的部位容易断裂的问题。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是柴油机曲轴的轴端结构，包括主轴颈，正时齿轮安装轴颈和法兰安装轴颈，所述正时齿轮安装轴颈设有可与正时齿轮键连接的键槽，所述正时齿轮安装轴颈的外圆直径为54～56mm，所述法兰安装轴颈的外圆直径为53.4～55.4mm。正时齿轮安装轴颈的外圆直径优先确定为55mm，法兰安装轴颈的外圆直径优先确定为54.4mm。作为一种改进，正时齿轮安装轴颈与主轴颈相邻处的过渡圆角为R5～6mm。作为另一种改进，所述键槽的根部具有R0.2～0.4mm的过渡圆角。将正时齿轮安装轴颈的外圆直径由原来的53mm加大到55mm，法兰安装轴颈的外圆直径由原来的52.4mm加大到54.4mm，提高了这两部分的机械强度；将正时齿轮安装轴颈与主轴颈相邻处的过渡圆角由原来的R3增大为R5～6mm，可大大提高该部位的疲劳强度；同时，将键槽的根部，由直角改进为R0.2～0.4mm的过渡园角，减小了该部分的应力集中。采取以上措施后，与原结构的曲轴相比，改进部位的安全系数由1.729提高到2.01，曲轴的综合强度大大提高。本技术结构简单，效果好，只需对生产工艺进行小范围的调整，即可方便地完成对现有产品的改造。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是一种公知的WD618柴油机曲轴轴端部件的装配图；图2是本技术实施例的结构示意图。具体实施方式如图2所示，柴油机曲轴的轴端呈阶梯状，包括主轴颈11，正时齿轮安装轴颈12和法兰安装轴颈13，所述正时齿轮安装轴颈12设有可与正时齿轮键连接的键槽121，所述正时齿轮安装轴颈12的外圆直径为55mm，所述法兰安装轴颈13的外圆直径为54.4mm。正时齿轮安装轴颈12与主轴颈11相邻处的过渡圆角为R5～6mm。所述键槽121的根部具有R0.2～0.4mm的过渡圆角，优选为R0.3mm。键槽121的长度为20mm，该键槽121的最大长度不应超过25mm；而小于10mm时，将影响到正时齿轮的定位。当然，正时齿轮安装轴颈12的外圆直径也可以在一定范围内浮动。但是，当该直径超过56mm时，将影响正时齿轮3的强度；若小于54mm，则曲轴强度的改善效果不明显。与正时齿轮安装轴颈12的外圆直径相适应，法兰安装轴颈13也可在一定范围内浮动。为了便于正时齿轮3的安装，法兰安装轴颈13的外圆直径应小于正时齿轮安装轴颈12的外圆直径，其变动范围最好应在53.4～55.4mm。采取以上措施后，与原结构的曲轴相比，改进部位的安全系数由1.729提高到2.01，曲轴的综合强度大大提高。本技术结构简单，效果好，只需对生产工艺进行小范围的调整，即可方便地完成对现有产品的改造。权利要求1.柴油机曲轴的轴端结构，包括主轴颈(11)，正时齿轮安装轴颈(12)和法兰安装轴颈(13)，所述正时齿轮安装轴颈(12)设有可与正时齿轮键连接的键槽(121)，其特征在于所述正时齿轮安装轴颈(12)的外圆直径为54～56mm，所述法兰安装轴颈(13)的外圆直径为53.4～55.4mm。2.如权利要求1所述的柴油机曲轴的轴端结构，其特征在于所述正时齿轮安装轴颈(12)的外圆直径为55mm，所述法兰安装轴颈(13)的外圆直径为54.4mm。3.如权利要求1或2所述的柴油机曲轴的轴端结构，其特征在于所述正时齿轮安装轴颈(12)与主轴颈(11)相邻处的过渡圆角为R5～6mm。4.如权利要求3所述的柴油机曲轴的轴端结构，其特征在于所述键槽(121)的根部具有R0.2～0.4mm的过渡圆角。专利摘要本技术公开了一种柴油机曲轴的轴端结构，其正时齿轮安装轴颈的外圆直径为54～56mm，法兰安装轴颈的外圆直径为53.4～55.4mm，正时齿轮安装轴颈与主轴颈相邻处的过渡圆角为R5～6mm，设置于齿轮安装轴颈的键槽的根部具有R0.2～0.4mm的过渡圆角。采取以上措施后，与原结构的曲轴相比，改进部位的安全系数由1.729提高到2.01，曲轴的综合强度大大提高。本技术解决了WD618柴油机应用于船机、客车后，其曲轴在靠近主轴颈的部位容易断裂的问题，而且结构简单，只需对生产工艺进行小范围的调整，即可方便地完成对现有产品的改造。文档编号F16C3/06GK2866942SQ20052012502公开日2007年2月7日 申请日期2005年11月28日 优先权日2005年11月28日专利技术者张纪元, 冯日德, 刘际仁, 王磊 申请人:潍柴动力股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
柴油机曲轴的轴端结构，包括主轴颈（１１），正时齿轮安装轴颈（１２）和法兰安装轴颈（１３），所述正时齿轮安装轴颈（１２）设有可与正时齿轮键连接的键槽（１２１），其特征在于：所述正时齿轮安装轴颈（１２）的外圆直径为５４～５６ｍｍ，所述法兰安装轴颈（１３）的外圆直径为５３．４～５５．４ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张纪元，冯日德，刘际仁，王磊，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]