曲轴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种曲轴。锻造曲轴(1)包括在旋转轴(11)上延伸的至少两个主轴承轴颈(10)，并且包括与旋转轴线(11)偏心地布置的至少一个销轴颈(12)，以及包括在主轴承轴颈(10)和销轴颈(12)之间延伸的至少两个曲柄臂(13)。根据本实用新型专利技术，曲柄臂(13)由横向边界表面(14)追踪并且在侧视图中观察时具有圆形轮廓，横向边界表面形成有两个肋(15,16)，在两个肋(15,16)之间具有凹陷部(17)。

crankshaft

The utility model relates to a crankshaft. The forged crankshaft (1) includes at least two main bearing journals (10) extending on the rotating shaft (11), at least one pin Journal (12) arranged eccentrically with the rotating shaft (11), and at least two crank arms (13) extending between the main bearing journal (10) and the pin Journal (12). According to the utility model, the crank arm (13) is traced by the transverse boundary surface (14) and has a circular outline when observed in the side view, the transverse boundary surface is formed with two ribs (15, 16), and between the two ribs (15, 16) is provided with a concave part (17).

【技术实现步骤摘要】
曲轴
本专利技术涉及一种锻造曲轴，该锻造曲轴的特征为在旋转轴线上延伸的至少两个主轴承轴颈，并且其特征为与旋转轴线偏心地布置的至少一个销轴颈，以及其特征为在主轴承轴颈和销轴颈之间延伸的至少两个曲柄臂。
技术介绍
DE102011014310A1公开了一种曲轴，其具有在旋转轴线上延伸的轴承轴颈，并且特征为与旋转轴线偏心地布置的轴颈，以及特征为在主轴承轴颈和销轴颈之间延伸的曲柄臂。曲轴被设计成在曲柄臂中具有螺柱孔和横向凹陷部的轻质结构。遗憾的是，螺柱孔和横向凹陷部只能在曲轴通过铸造制造时应用，但由于底切几何形状，锻造技术不适用。此外，横向凹陷部限于曲柄臂的横向追踪表面中的小区域。根据另一方面，这种横向凹陷部必须成形为具有不影响曲轴刚度的设计。具体地，必须确保上升力、材料应力、特别是扭矩可以在曲轴内传递。因此，横向凹陷部的设计局限于小区域。由于底切几何形状至少在与投射方向对齐的锻造方向上，所以底切几何形状导致在投射方向上的锻造是不可能的。当通过铸造制造曲轴时，与通过锻造制造的曲轴的材料特性相比，材料特性较差。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是消除上述缺点。特别地，本专利技术的目的是提供一种轻质设计的锻造曲轴。该目的通过根据本专利技术的锻造曲轴实现。本专利技术公开了曲柄臂由横向边界表面追踪，所述横向边界表面形成有两个肋，在两个肋之间具有凹陷部。本专利技术的核心在于曲柄臂的特殊形状，具体地，在于横向边界的追踪中的特殊形状设计，但也在于曲柄臂的其余表面。根据创新的曲柄臂的横向形状，具有两个肋并且在两个肋之间具有凹陷部的设计形成具有高承载能力的轻质结构。曲轴的特征为垂直指向曲柄臂的旋转轴线的投射方向。第一肋和第二肋以及肋之间的凹陷部的大体延伸部在投射方向上延伸，但是在曲柄臂的旋转轴线和边界表面的延伸部之间具有空间，该空间基于曲柄臂的横向宽度。根据优选实施例，肋和凹陷部沿直线方向延伸，或者肋和凹陷部平滑地弯曲，其曲率半径大于边界表面相对于旋转轴线的横向距离。在其优选实施例中，第一肋穿入到第一曲柄臂主表面中，并且第二肋穿入到第二曲柄臂主表面中，而第一曲柄臂主表面和第二曲柄臂主表面彼此相对地布置。换句话说，第一肋与第一曲柄臂主表面邻接，第二肋与第二曲柄臂主表面邻接。主表面彼此间隔开，并且在表面的空间之间，凹陷部在横向方向上与曲柄臂邻接。这意味着凹陷部在第一表面和第二表面之间与曲柄臂的材料邻接。主轴承轴颈从第一曲柄臂主表面伸出，并且销轴颈从第二曲柄臂主表面伸出。主轴承轴颈的延伸部垂直于第一曲柄臂主表面的平面布置，并且销轴颈的延伸部垂直于第二曲柄臂主表面布置，销轴颈相对于主轴承轴颈偏移。根据主轴承轴颈和销轴颈之间的偏移，第一曲柄臂主表面和第二曲柄臂主表面在投射方向上彼此平行地偏移。根据创新的曲轴的又一改进，第一肋穿入到第一弯曲材料带，该第一弯曲材料带通过环绕主轴承轴颈而追踪第一曲柄臂主表面。以相同的方式，在任何一个投射中，第二肋穿入到第二弯曲材料带中，该第二弯曲材料带通过环绕销轴颈而追踪第二曲柄臂主表面。肋和材料带之间的过渡导致曲柄臂的刚度提高，同时曲柄臂的质量被最小化。材料带形成分别围绕主轴承轴颈和销轴颈的曲率的一种细长的肋。根据另一改进，凹陷部具有凹形形状，半径大约为3mm至20mm，优选为5mm至15mm，更优选为10mm。曲柄臂的厚度由半径确定，并且此外由肋的厚度确定。因此，曲柄臂的厚度由凹陷部的半径限定，并且此外由两个肋的厚度限定。在其优选实施例中，第一曲柄臂主表面包括过渡区域，过渡区域包括穿入到第二弯曲材料带的后表面中的弯曲形状。通过另一改进，第二曲柄臂主表面包括过过渡区域，过渡区域包括穿入到第一弯曲材料带中的弯曲形状。利用相对表面相互过渡，形成了材料最小化的结构，特别是在过渡点之后的曲柄臂的外部区域中，曲柄臂的材料被去除，因此曲轴的重量被最小化。最后，凹陷部具有穿入到过渡区域的凹陷端部区域。凹陷部的端部区域的特征为对应于凹陷部的主半径或者大于主半径的半径。通过凹陷端部区域的设计，可以将更简单的锻造技术应用于制造具有本专利技术特征的曲轴。特别地，避免了横向凹陷部的底切设计，并且曲轴的锻造技术可以仅在一个锻造方向上执行。因此，本专利技术的曲轴具有轻质结构，并且曲轴可以通过锻造制造，以及锻造可以在投射方向上进行。本专利技术的核心是针对曲柄臂的侧边界表面的形状，其特征为具有两个肋，在两个肋之间具有凹陷部。借助于第一弯曲材料带和第二弯曲材料带，与现有技术的曲轴相比，曲柄臂和曲轴的机械载荷、扭转刚度得到增加。前述部件以及要求保护的部件和在描述的实施例中根据本专利技术使用的部件在其尺寸、形状、材料选择和技术概念方面不受任何特殊例外的限制，使得这样可以无限制地应用相关领域中已知的选择标准。附图说明在从属权利要求和以下各个附图的描述中公开了本专利技术的目的的其他细节、特征和优点，以下描述结合附图示出了根据本专利技术的主题的示例性方式的优选实施例，其中图1示出了具有根据现有技术的曲轴臂设计的曲轴，以及图2示出了具有根据本专利技术的特征的曲轴臂设计的曲轴。具体实施方式图1示出了现有技术的曲轴1，其具有沿旋转轴线11延伸的两个主轴承轴颈10，并且其特征为相对于旋转轴线11偏心地布置的一个销轴颈12。该描述仅对应于曲轴1的一部分，并且曲轴1的特征可以是多个销轴颈12，例如，三个或四个或更多个销轴颈12可以沿着旋转轴11布置，其中销轴颈12位于主轴承轴颈10之间。主轴承轴颈10和销轴颈12通过在主轴承轴颈10和销轴颈12之间延伸的曲柄臂13彼此连接。曲柄臂13的设计对应于现有技术。根据现有技术的缺点，曲柄臂13的形状在尺寸和重量方面没有得到优化。此外，关于形成曲柄臂的材料使用，可以通过这种已知的曲柄臂设计获得的机械载荷没有得到优化。图2示出了具有根据本专利技术的特征的曲轴1的细节。主轴承轴颈10和(仅示出一个)销轴颈12之间的曲柄臂13由侧边界表面14追踪，侧边界表面形成有两个肋15和16，并且在两个肋15和16之间具有凹陷部17。考虑到肋15、16和凹陷部17相对于旋转轴线11的横向距离基于曲柄臂13的横向宽度，两个肋15和16的延伸部以及肋15、16之间的凹陷部17对应于投射方向20。第一肋15邻近主轴承轴颈10布置，第二肋16邻近销轴颈12布置。因此，第一肋15穿入到第一曲柄臂主表面18中，并且第二肋16穿入到第二曲柄臂主表面19中。因此，第一曲柄臂主表面18和第二曲柄臂主表面19彼此相对布置，从而相对于肋15和16之间的凹陷部17形成曲柄臂13的横向边界。主轴承轴颈10从第一曲柄臂主表面18和在第二曲柄臂主表面19之间延伸的销轴颈12伸出。第一曲柄臂主表面18和第二曲柄臂主表面19的特征为在投射方向20上彼此平行地偏移。该偏移适于使销轴颈12分别相对于主轴承轴颈10和旋转轴线11的偏移。第一肋15穿入到第一弯曲材料带21中，第一弯曲材料带21通过环绕主轴承轴颈10而追踪第一曲柄臂主表面18。第二肋16穿入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲轴(1)，所述曲轴具有在旋转轴线(11)上延伸的至少两个主轴承轴颈(10)，并且具有相对于所述旋转轴线(11)偏心地设置的至少一个销轴颈(12)，以及具有在所述主轴承轴颈(10)和所述销轴颈(12)之间延伸的至少两个曲柄臂(13)，其特征在于/n-所述曲柄臂(13)由横向边界表面(14)追踪，所述横向边界表面形成有两个肋(15,16)并且在侧视图中观察时具有圆形轮廓，在所述两个肋(15,16)之间具有凹陷部(17)，并且/n-第一肋(15)穿入到第一曲柄臂主表面(18)中，并且第二肋(16)穿入到第二曲柄臂主表面(19)中，以及/n-所述第一曲柄臂主表面(18)和所述第二曲柄臂主表面(19)被布置成彼此相对，并且在投射方向(20)上彼此平行地偏移。/n

【技术特征摘要】
1.一种曲轴(1)，所述曲轴具有在旋转轴线(11)上延伸的至少两个主轴承轴颈(10)，并且具有相对于所述旋转轴线(11)偏心地设置的至少一个销轴颈(12)，以及具有在所述主轴承轴颈(10)和所述销轴颈(12)之间延伸的至少两个曲柄臂(13)，其特征在于
-所述曲柄臂(13)由横向边界表面(14)追踪，所述横向边界表面形成有两个肋(15,16)并且在侧视图中观察时具有圆形轮廓，在所述两个肋(15,16)之间具有凹陷部(17)，并且
-第一肋(15)穿入到第一曲柄臂主表面(18)中，并且第二肋(16)穿入到第二曲柄臂主表面(19)中，以及
-所述第一曲柄臂主表面(18)和所述第二曲柄臂主表面(19)被布置成彼此相对，并且在投射方向(20)上彼此平行地偏移。


2.根据权利要求1所述的曲轴(1)，其特征在于，所述主轴承轴颈(10)从所述第一曲柄臂主表面(18)伸出，并且所述销轴颈(12)从所述第二曲柄臂主表面(19)伸出。


3.根据权利要求1或2所述的曲轴(1)，其特征在于，所述两个肋(15,16)具有圆形或半圆形形状。


4.根据权利要求1或2中任一项所述的曲轴(1)，其特征在于，所述第一肋(15)穿入到第一弯曲材料带(21)，所述第一弯曲材料带(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏得安，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯发动机零部件中国有限公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32