專利名稱：曲軸平衡塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種曲軸，尤其涉及一種改善曲軸平衡效果，使曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)更穩(wěn)定的曲軸平衡塊。
背景技術(shù)：
曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最關(guān)鍵的零件之一，它與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)的動(dòng)力，傳給底盤的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中，曲軸包括主軸頸、連桿頸、平衡塊及曲軸臂。由于曲軸承受著爆發(fā)壓力、往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力，使得曲軸承載情況非常復(fù)雜，導(dǎo)致曲軸彎曲變形嚴(yán)重，不平衡轉(zhuǎn)動(dòng)及振動(dòng)非常明顯，因此，平衡塊起到了保持平衡和減小回轉(zhuǎn)不均勻性的作用?？萍歼M(jìn)步使得零部件向著輕量化設(shè)計(jì)方向發(fā)展，曲軸平衡塊的結(jié)構(gòu)直接影響曲軸重量。傳統(tǒng)平衡塊一般為扇形結(jié)構(gòu)，平衡塊的質(zhì)心離曲軸旋轉(zhuǎn)軸線比較近，產(chǎn)生的離心力比較小，平衡效果差，雖然也可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡，但曲軸重量大，如果要達(dá)到理想的平衡效果，就要不斷增加平衡塊的重量，曲軸重量也隨之增加。另一方面，曲軸工作時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，所以平衡性的好壞直接影響著整車駕乘的舒適性，如果平衡塊的平衡效果不理想，汽車發(fā)生了振動(dòng)，就有損于汽車的平順性和舒適性，并且生產(chǎn)噪音，加速司機(jī)疲勞，影響行車安全。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種曲軸平衡塊，增大了曲軸平衡塊的質(zhì)心與曲軸旋轉(zhuǎn)軸線的距離，能產(chǎn)生較大的離心力來抵消連桿頸和活塞連桿組的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力，提高了曲軸平衡效果，使曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定，并且減輕了曲軸重量，降低了制作成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下一種曲軸平衡塊，固聯(lián)于曲軸臂上，包括承重部，它還包括底端與承重部頂部固聯(lián)的連接部，連接部的頂端固聯(lián)于曲軸臂外周面上。作為本實(shí)用新型的限定，所述連接部為縮頸形的結(jié)構(gòu)；連接部的軸向?qū)挾刃∮趶较驅(qū)挾?，且徑向面與軸向面相交處為半徑4-8mm的圓弧過渡。作為本實(shí)用新型的另一種限定，所述承重部的軸向結(jié)構(gòu)為扇形，承重部的底面為圓弧面，其頂端輪廓為由兩個(gè)夾角呈160-180°鈍角的平面所成的折面結(jié)構(gòu)，折線處到底端的距離小于圓弧面的半徑；兩平面相交處的折線與曲軸主軸頸的軸線平行且上下相應(yīng)；平面與圓弧面相交處為弧面過渡。作為進(jìn)一步限定，所述曲軸平衡塊的質(zhì)心，位于承重部從頂端到底端高度的1/3處的曲軸主軸頸的豎向中心線上。作為本實(shí)用新型的第三種限定，所述連接部與曲軸臂固聯(lián)處為半徑7-10mm的圓弧過渡。[0012]本實(shí)用新型還有一種限定，所述連接部與承重部固聯(lián)處為半徑7-10mm的圓弧過渡。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于①將平衡塊分為連接部和承重部，加大了平衡塊的質(zhì)心與主軸旋轉(zhuǎn)中心的距離，以產(chǎn)生較大的離心力來抵消連桿頸和活塞連桿組的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力，從而提高了曲軸平衡效果，使曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定；②連接部本身相關(guān)部位采用圓弧過渡，可以避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高平衡塊連接強(qiáng)度，同時(shí)減輕了連接部的重量；③承重部的頂端平面與底端圓弧面間相交處采用圓弧面過渡，避免鑄造時(shí)出現(xiàn)尖角而影響成型質(zhì)量；④連接部與曲軸臂固聯(lián)處、連接部與承重部固聯(lián)處均采用圓弧過渡，有利于鑄造時(shí)鐵水流動(dòng)和冷卻成型，并且增加了曲軸與連接部、連接部與承重部的連接強(qiáng)度。綜上所述，本實(shí)用新型可改善曲軸平衡效果，減輕曲軸重量，降低制作成本。本實(shí)用新型適用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作更進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1為本實(shí) 用新型實(shí)施例的軸向結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
圖1的左視圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的使用狀態(tài)參考圖；圖4為圖3的左視圖。圖中1、連接部；2、承重部；3、曲軸臂；4、主軸頸的豎向中心線；5、質(zhì)心；6、主軸頸的軸線；α、承重部兩相交平面的夾角；R、質(zhì)心5與曲軸旋轉(zhuǎn)軸線的距離。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一種曲軸平衡塊，結(jié)構(gòu)如
圖1及圖2所示，包括連接部I和承重部2。連接部I為縮頸形的結(jié)構(gòu)，其頂端固聯(lián)于曲軸臂3外周面上，頂端的形狀與曲軸臂3外周面相吻合，如圖3所示，且固聯(lián)位置位于曲軸臂3徑向的底端。連接部I與曲軸臂3固聯(lián)處采用圓弧過渡，圓弧的半徑范圍可選在為7-10_之間。以曲軸軸向?yàn)榛鶞?zhǔn)，連接部I的軸向?qū)挾刃∮趶较驅(qū)挾?，且徑向面與軸向面相交處采用圓弧過渡，圓弧的半徑范圍可選在4_8mm之間。連接部I底端與承重部2頂端固聯(lián)，固聯(lián)處采用圓弧過渡，圓弧的半徑范圍可選在7-10mm之間。軸向視圖(
圖1)中，承重部2為扇形結(jié)構(gòu),承重部2底端輪廓為圓弧面,頂端輪廓為兩個(gè)相交平面，兩平面交線與曲軸主軸頸的軸線6相平行且上下相應(yīng)，承重部兩相交平面的夾角α的范圍可選在160-180°之間。承重部2的頂端到底端的距離小于弧面的半徑。平面與圓弧面的相交處采用圓弧面過渡。[0029]曲軸平衡塊重量主要分布在承重部2，其質(zhì)心5位于承重部2從頂端到底端高度的1/3處的曲軸主軸頸的豎向中心線4上。由于平衡塊增設(shè)了連接部I,在曲軸主軸直徑相同的情況下，質(zhì)心5與曲軸旋轉(zhuǎn)軸線的距離R變大。依據(jù)離心力公式=F=MRco2可知，相同的質(zhì)量M情況下，質(zhì)心5離曲軸旋轉(zhuǎn)軸線的距離R越大，產(chǎn)生的離心力F越大，以此來抵消曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)連桿軸頸和活塞連桿組的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力，從而改善曲軸平衡性能，使曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。
權(quán)利要求1.一種曲軸平衡塊，固聯(lián)于曲軸臂(3)上，包括承重部(2)，其特征在于它還包括底端與承重部(2)頂部固聯(lián)的連接部(1)，連接部(I)的頂端固聯(lián)于曲軸臂(3)外周面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸平衡塊，其特征在于所述連接部(I)為縮頸形的結(jié)構(gòu)；連接部(I)的軸向?qū)挾刃∮趶较驅(qū)挾?，且徑向面與軸向面相交處為半徑4-8_的圓弧過渡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸平衡塊，其特征在于所述承重部(2)的軸向結(jié)構(gòu)為扇形，承重部(2)的底面為圓弧面,其頂端輪廓為由兩個(gè)夾角呈160-180°鈍角的平面所成的折面結(jié)構(gòu)，折線處到底端的距離小于圓弧面的半徑；兩平面相交處的折線與曲軸主軸頸的軸線(6)相平行且上下相應(yīng)；平面與圓弧面相交處為弧面過渡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曲軸平衡塊，其特征在于所述曲軸平衡塊的質(zhì)心(5)，位于承重部(2)從頂端到底端高度的1/3處的曲軸主軸頸的豎向中心線(4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸平衡塊，其特征在于所述連接部(I)與曲軸臂(3)固聯(lián)處為半徑7-10mm的圓弧過渡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的曲軸平衡塊，其特征在于所述連接部(I)與承重部(2)固聯(lián)處為半徑7-10mm的圓弧過渡。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種曲軸平衡塊，固聯(lián)于曲軸臂上，包括承重部和連接部，連接部的頂端固聯(lián)于曲軸臂外周面上，底端與承重部固聯(lián)。本實(shí)用新型提供的曲軸平衡塊，利用曲軸平衡塊的質(zhì)心與曲軸旋轉(zhuǎn)軸線的距離增大，能產(chǎn)生較大的離心力來抵消連桿頸和活塞連桿組的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力，以提高曲軸平衡效果，使曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定，并且減輕了曲軸重量，降低了制作成本。本實(shí)用新型適用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上。
文檔編號(hào)F16F15/26GK202867696SQ20122042951
公開日2013年4月10日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者魏云騰, 魏福吉, 趙國東, 韓雅玉 申請人:長城汽車股份有限公司