CN220488079U - 一种曲轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曲轴，属于汽车发动机技术领域，包括沿长度方向布置的两个主轴颈、两个平衡块、三个连杆颈以及两个曲柄，两个主轴颈内均开设有主轴颈减重孔，两个平衡块上均开设有平衡块减重槽，三个连杆颈上均开设有连杆颈减重孔、两个曲柄的两侧均开设有曲柄减重槽。本实用新型从多个角度对曲轴进行轻量化设计，提供一种从对曲轴进行减重并兼顾曲轴强度的轻量化曲轴结构。曲轴通过两个主轴颈减重孔、两道平衡块减重槽、三个连杆颈减重孔以及四道曲柄减重槽设计之后，能够大幅减少曲轴的重量，进而减少了曲轴的质量与惯性，减小了机械损失。此外开设孔和槽的部位避开了曲轴的危险断面，保证了曲轴使用的可靠性。

Description

一种曲轴

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，具体是一种曲轴。

背景技术

曲轴是一种重要的机械零件，常见于汽车发动机内，其主要作用是将往复运动转换为旋转运动，从而提供动力输出。曲轴通常由高强度合金钢铸造或锻造而成，它具有多个连杆的连接点，这些连杆与活塞相连。当活塞在气缸中进行往复运动时，通过连杆与曲轴的连接，曲轴会将活塞的往复运动转化为曲轴本身的旋转运动。

曲轴质量约占整机的10％，其尺寸及重量在很大程度上决定并影响着内燃机的总体尺寸和重量。因此在曲轴上应用有效的减重措施，将有利于发动机整机的油耗改善以及成本降低。目前的曲轴一般为实心曲轴，重量大，惯量大，导致发动机的运动件的机械效率损失大，机油油耗也大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种曲轴，以解决上述现有技术中提出的问题。

提供一种曲轴，包括：

沿长度方向布置的两个主轴颈、两个平衡块、三个连杆颈以及两个曲柄，两个所述主轴颈内均开设有主轴颈减重孔，两个所述平衡块上均开设有平衡块减重槽，三个所述连杆颈上均开设有连杆颈减重孔，所述连杆颈减重孔一端贯穿平衡块且另一端贯穿曲柄，两个所述曲柄的两侧均开设有曲柄减重槽。

进一步地，两个所述曲柄的两端均设置有斜减重切面。

进一步地，所述平衡块位于连杆颈减重孔处设置有加强筋。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型从多个角度对曲轴进行轻量化设计，提供一种从对曲轴进行减重并兼顾曲轴强度的轻量化曲轴结构。曲轴通过两个主轴颈减重孔、两道平衡块减重槽、三个连杆颈减重孔以及四道曲柄减重槽设计之后，能够大幅减少曲轴的重量，进而减少了曲轴的质量与惯性，减小了机械损失。此外开设孔和槽的部位避开了曲轴的危险断面，保证了曲轴使用的可靠性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为一种曲轴的整体结构示意图；

图2为曲轴的危险断面分布图。

图中：1、主轴颈；11、主轴颈减重孔；2、平衡块；21、平衡块减重槽；22、加强筋；3、连杆颈；31、连杆颈减重孔；4、曲柄；41、曲柄减重槽；42、斜减重切面。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2所示，本实用新型实施例中，一种曲轴，包括沿长度方向布置的两个主轴颈1、两个平衡块2、三个连杆颈3以及两个曲柄4，两个主轴颈1内均开设有主轴颈减重孔11，两个平衡块2上均开设有平衡块减重槽21，三个连杆颈3上均开设有连杆颈减重孔31，连杆颈减重孔31一端贯穿平衡块2且另一端贯穿曲柄4，两个曲柄4的两侧均开设有曲柄减重槽41。

请参阅图1所示，曲轴由两端主轴颈1和两个主轴颈1中间的两个平衡块2、三个连杆颈3和两个曲柄4构成，顺序依次为主轴颈1、平衡块2、连杆颈3、曲柄4、连杆颈3、曲柄4、连杆颈3、平衡块2和主轴颈1。为保证发动机全平衡，平衡块2设计在曲轴两端的连杆颈3处，以抵消两端连杆颈3相互带来的旋转惯性力和往复惯性力。

请参阅图2所示，图中A区域为曲轴运动向主轴颈1和平衡块2带来的危险断面，危险断面位于主轴颈1和平衡块2连接部位的外径区域。主轴颈减重孔11的设置深度避开此危险断面。主轴颈1在进行扭矩传递时，越靠近轴***的部分受到的扭转作用力越大，而轴心部分则受到的应力影响小甚至不产生内应力，因此在主轴颈1的轴心部位开设主轴颈减重孔11可以有效减少质量并保持主轴颈1的强度。

平衡块2若不设置减重槽而是缩窄设计也是可以达到减重并保持平衡的效果，但平衡块2保持宽度后外轮廓离主轴颈1更远，进而使得曲轴箱压力润滑在体积较大的平衡块2作用下飞溅到凸轮轴的效果更好，而平衡块减重槽21能够达到这个效果且又不增加重量。

请参阅图2所示，图中B区域为曲轴运动向连杆颈3带来的危险断面。连杆颈减重孔31用于降低连杆颈3的重量。同样地，在进行扭矩传递时，越靠近轴***的部分受到的扭转作用力越大，而轴心部分则受到的应力影响小甚至不产生内应力。连杆颈3连杆颈减重孔31的设计不接触危险断面，且连杆对连杆颈3为均布载荷，因此所设计的连杆颈减重孔31避开了断裂的地方，形成有效的减重设计。

平衡块2位于连杆颈减重孔31处设置有加强筋22。此处加强筋22将主轴颈1与平衡块2的连接部位增厚，增加的重量小于连杆颈减重孔31减小的重量。能有效增强主轴颈1与平衡块2的连接强度，维持扭矩传递的效果。

请参阅图2所示，图中C区域为曲轴运动向曲柄4带来的危险断面。中间两个曲柄4有多个方向的减重设计，包括四道竖直减重切削。因为曲轴的中部没有主轴颈1，因此曲柄4的宽度不用太宽也能满足要求，减重设计让曲柄4的断面呈现为“工”字形，工字形截面在正应力小的区域材料用量少，抗弯截面模量得到提高，从而使材料的抗弯能力得到较充分地发挥，结构合理，不会影响曲柄4的强度和稳定性。

“工”字型的曲柄减重槽41宽度尺寸占曲柄4的三分之一，深度与宽度相同。

两个曲柄4的两端均设置有斜减重切面42。斜减重切面42只改变曲轴轴向方向的厚度，但不影响连杆旋转切线方向的曲柄4的断面强度。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种曲轴，其特征在于，包括：

沿长度方向布置的两个主轴颈(1)、两个平衡块(2)、三个连杆颈(3)以及两个曲柄(4)，两个所述主轴颈(1)内均开设有主轴颈减重孔(11)，两个所述平衡块(2)上均开设有平衡块减重槽(21)，三个所述连杆颈(3)上均开设有连杆颈减重孔(31)，所述连杆颈减重孔(31)一端贯穿平衡块(2)且另一端贯穿曲柄(4)，两个所述曲柄(4)的两侧均开设有曲柄减重槽(41)。

2.根据权利要求1所述的一种曲轴，其特征在于，两个所述曲柄(4)的两端均设置有斜减重切面(42)。

3.根据权利要求1所述的一种曲轴，其特征在于，所述平衡块(2)位于连杆颈减重孔(31)处设置有加强筋(22)。