[发明专利]一种连接钛铝涡轮与钢轴的方法

说明书

技术领域

 本发明属于属于涡轮技术领域，具体涉及一种连接钛铝涡轮与钢轴的方法。

背景技术

钛铝材质涡轮比镍基铝材料，如Inconel 713 or K418材质的涡轮轻，特别适用于车用涡轮增压器。因为对于车用涡轮增压器而言，增压器瞬态反应是很重要的。然而钛铝材料却很难与涡轮钢轴焊接。同时钛铝材料也难铸造，并因此会降低涡轮中心线的材料强度。而涡轮中心线正是涡轮与轴的连接处。该连接难点限制了钛铝涡轮的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是要提供一种连接钛铝涡轮与钢轴的方法，该方法克服了通过焊接连接遇到的困难，同时该连接方法简便易行。

本发明的技术方案：一种连接钛铝涡轮与钢轴的方法，它包括钛铝涡轮1、涡轮背盘2，涡轮内螺纹3，压力减压井4、钢轴5和轴端匹配螺纹6，钛铝涡轮1与钢轴5通过涡轮背盘2连接，钢轴5的轴端外螺纹与涡轮背盘2的内螺纹连接，钛铝涡轮1与涡轮背盘2通过螺栓坚固连接。

所述钢轴5的轴端外螺纹和涡轮背盘2的内螺纹为标准螺纹和非标准螺纹中的任意一种。

所述钢轴5的轴端螺纹长度不能短于螺纹直径，螺纹数不小于3。

所述涡轮内螺纹3拧紧方向与钛铝涡轮1旋转方向相同，用于确保钛铝涡轮1在转动过程中不会松动。

所述涡轮背盘2中心内螺纹前，距钢轴5轴端一定距离处设置压力减压井4，用于避免应力集中现象。

所述的压力减压井4径向端面设置成椭圆形剖面。

所述压力减压井4左前端设置于涡轮背盘2垂直线右边，并与垂直线保持一定距离。

所述压力减压井4径向尺寸略大于钢轴5直径。

本发明的有益效果：本发明采用钛铝涡轮背盘内螺纹、钢轴外螺纹连接涡轮与钢轴。该方法克服了通过焊接连接遇到的困难，同时该连接方法简便易行。

附图说明

    图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中钢轴与涡轮背盘的连接处放大图。

具体实施方式

如图1所示，一种连接钛铝涡轮与钢轴的方法，它包括钛铝涡轮1、涡轮背盘2，涡轮内螺纹3，压力减压井4、钢轴5和轴端匹配螺纹6，钛铝涡轮1与钢轴5通过涡轮背盘2连接，钢轴5的轴端外螺纹与涡轮背盘2的内螺纹连接，钛铝涡轮1与涡轮背盘2通过螺栓坚固连接。

所述钢轴5的轴端外螺纹和涡轮背盘2的内螺纹为标准螺纹和非标准螺纹中的任意一种。

所述钢轴5的轴端螺纹长度不能短于螺纹直径，螺纹数不小于3，以确保连接的强度。

所述涡轮内螺纹3拧紧方向与钛铝涡轮1旋转方向相同，用于确保钛铝涡轮1在转动过程中不会松动。

所述涡轮背盘2中心内螺纹前，距钢轴5轴端一定距离处设置压力减压井4，用于避免应力集中现象。

所述的压力减压井4径向端面设置成椭圆形剖面，应避免锐角转角。

为使应力减压井4轴向位置远离轮毂内高应力区，所述压力减压井4左前端设置于涡轮背盘2垂直线右边，并与垂直线保持一定距离。应尽量减小压力减压井4轴向尺寸来缩短连接处或接头的长度，但压力减压井4的轴向尺寸应足够长，以保证在加工涡轮背盘2内螺纹时压力减压井4不会被损坏，同时不产生应力集中。压力减压井4径向尺寸应大于轴直径，但又不宜过大以免在压力减压井4处产生高应力。