[实用新型]超轻型曲轴

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种超轻型曲轴，属内燃机配件技术领域。

背景技术：

钢件材料曲轴是各类高性能发动机，各类往复运动与旋转运动相互转换的高性能机构的核心零部件。但对于一些苛求整机重量的机构，如高级赛车、高速游艇、小型飞机等所用发动机的钢件曲轴，重量的优化尤为重要。重量优化设计后能使机构效率明显提高，消耗大幅下降，资源占用和污染减少，同时还能达到高效、节能、环保的效果。国内有厂商在铸造曲轴领域曾经采用过优化设计方案，其曲轴材料采用球墨铸铁或高强度可锻铸铁，利用高温铁水的流动性，将曲轴铸造成主轴颈和连杆轴颈的中空型式，但这种优化设计方案的主要目的是为了降低铸造内部的缺陷，并不是为了重量的优化。对于锻钢曲轴，由于不能够锻造出如此复杂的曲轴锻件，目前国内未发现有厂商为了减轻曲轴重量，去除不影响曲轴性能多余金属的重量优化方法。

发明内容：

本实用新型的目的在于：提供一种在不降低曲轴使用性能的前提下，最大范围的减轻曲轴自身重量，以达到动力机构总体效率提高，整机重量减小的超轻型曲轴。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该超轻型曲轴由主轴颈、连杆轴颈、轴肩和平衡铁构成，其特征在于：所述的主轴颈上制有梅花形法兰，主轴颈中心制有中心空孔；连杆轴颈芯部上制有对接式减重孔；轴肩上制有大R形减重曲面；主轴颈和连杆轴颈两侧面的平衡铁外侧制有环形减重槽，平衡铁前后端制有流线形平衡尾。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该超轻型曲轴采用上述技术方案优化设计后，制造的超轻型曲轴除重量减轻了约四分之一外，还具有其它多项优化效果：1、由于减轻了连杆轴颈和轴肩重量，使连杆轴颈部位离心力和主轴颈的轴承离心力载荷大大减小。2、主轴颈和连杆轴颈采用中空式结构，增加了曲轴的刚度和抵抗扭转振动的能力，降低了曲轴的纵向振动，使曲轴的承载能力和疲劳强度得到显著加强。3、外形结构改进后的曲轴装机后其发动机马力明显增强，同比油耗下降，起到了既节能又环保的效果，特别受到赛车爱好者的亲睐。

附图说明：

图1为超轻型曲轴的结构示意图；

图2为超轻型曲轴平衡铁的A—A视图；

图3为超轻型曲轴主轴颈的B—B视图。

图中：1、主轴颈，2、连杆轴颈，3、轴肩，4、平衡铁，5、梅花形法兰，6、中心空孔，7、对接式减重孔，8、大R形减重曲面，9、环形减重槽，10、流线形平衡尾。

具体实施方式：

该超轻型曲轴由主轴颈1、连杆轴颈2、轴肩3和平衡铁4构成，其相互之间的位置关系和外形结构与现有的曲轴一样，其特征在于：

本实用新型将主轴颈1上的法兰制成梅花形法兰5，主轴颈1的中心制成中心空孔6，提高曲轴的整体刚性。

另外，由于曲轴的连杆轴颈和轴肩的重量，既影响动平衡状况，也决定了平衡重的形状和重量，减少其重量可明显减轻整体曲轴重量。因此在连杆轴颈2的芯部上制有对接式减重孔7，轴肩3上制有大R形减重曲面8。

曲轴的平衡铁4是曲轴结构中为满足其高速运转的动平衡性能而设置的，曲轴在缸体中旋转时，平衡铁4以高速冲击油底壳中的积油，此时油液对运行中的曲轴也产生很大的阻力。因此本实用新型在主轴颈1和连杆轴颈2两侧面的平衡铁4的外侧，分别采用主轴颈1同心圆和连杆轴颈2同心圆结构法去除对平衡量影响小的金属，保留最外圆外平衡铁质量，在平衡铁4的外侧制有环形减重槽9，并以流线形设计方案对平衡铁前后端形状予以优化。将平衡铁4的前后端制成流线形平衡尾10。

该超轻型曲轴改变了传统的钢件材料曲轴设计，增加了曲轴主轴颈1和连杆轴颈2两侧面平衡铁的环形减重槽9，连杆轴颈2和轴肩3制有减重的大R形减重曲面8，连杆轴颈2制有减重的对接式减重孔7，主轴颈1的中心制有减重的中心空孔6及法兰制成梅花形法兰5，结构改进后增加了曲轴的刚度和抵抗扭转振动的能力，使曲轴的承载能力和疲劳强度得到显著加强。曲轴装机后其发动机马力明显增强，起到了既节能又环保的效果，特别适用于一些苛求整机重量的如高级赛车、高速游艇、小型飞机等的发动机使用。