[发明专利]选择性加强的曲轴

说明书

技术领域

本发明涉及曲轴，并且更具体地涉及一种选择性加强的曲轴。

背景技术

通常，曲轴包括主轴颈和曲柄销轴颈，其与相互径向偏移并整体地通过曲柄臂连接的相邻轴颈呈串联关系。这些轴颈的表面通过称为圆角的表面融入到曲柄臂的表面。

轴颈表面易于经受严重的磨损和撕裂条件。因此，传统所知的是硬化轴颈的表面。曲轴在操作期间也受到极高的弯曲力和扭转力，这些力会产生遍及曲轴的大的应力，尤其是在圆角区域内。因此，为了增加曲轴的强度，同样传统所知的是使轴颈表面的硬化延伸进入圆角及圆角周围。

然而，圆角的表面硬化也造成了这些圆角的延展性下降。因此，圆角在高应力条件下将导致材料碎裂而不是使材料流动以消除应力。当曲轴受到作用力时，材料中的裂缝将进一步作为曲轴中的压力集中点。

美国专利8,222,577涉及一种用于处理曲轴的曲柄销的方法。在该方法中，测量曲柄销表面的硬度，并且在硬度超过预定极限值时，测量硬点的深度。至少基于硬点的深度测量值来确定热处理参数，并且对硬点进行热处理。在热处理期间，硬点由感应加热装置加热。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种曲轴。曲轴包括曲柄销轴颈和主轴颈，主轴颈通过曲柄臂连接到曲柄销轴颈。曲柄销轴颈和主轴颈具有至多第一预定深度的硬化表面。曲轴还包括连接曲柄销轴颈和曲柄臂的曲柄销轴颈圆角。曲柄销轴颈圆角包括通过喷丸过程加强的硬化表面。曲轴还包括连接主轴颈和曲柄臂的主轴颈圆角。主轴颈圆角包括通过喷丸过程加强的硬化表面。曲轴也包括延伸穿过曲柄销轴颈和主轴颈的油道。油道延伸，以使得表面接近油道的部分被硬化到第二预定深度。

在另一方面，提供了一种用于加强曲轴的方法。曲轴包括曲柄销轴颈和主轴颈，主轴颈通过曲柄臂连接到曲柄销轴颈。曲轴还包括连接曲柄销轴颈和曲柄臂的曲柄销轴颈圆角。曲轴还包括连接主轴颈和曲柄臂的主轴颈圆角。曲轴还包括延伸穿过曲柄销轴颈和主轴颈的油道。所述方法包括硬化曲柄销和主轴颈圆角。此外，所述方法包括通过喷丸过程来加强曲柄销轴颈圆角和主轴颈圆角。此外，所述方法包括将曲柄销轴颈和主轴颈中的每一个的表面硬化至多第一预定深度，以及将表面接近油道的部分硬化至多第二预定深度。

在又另一方面，本发明提供了一种用于加强曲轴的方法。曲轴包括曲柄销轴颈和主轴颈，主轴颈通过曲柄臂连接到曲柄销轴颈。曲轴还包括连接曲柄销轴颈和曲柄臂的曲柄销轴颈圆角。曲轴还包括连接主轴颈和曲柄臂的主轴颈圆角。曲轴还包括延伸穿过曲柄销轴颈和主轴颈的油道。所述方法包括硬化曲柄销和主轴颈圆角。所述方法还包括通过喷丸过程来加强曲柄销轴颈圆角和主轴颈圆角。

在另一个方面，本发明提供了一种用于加强曲轴的方法。该曲轴包括曲柄销轴颈和主轴颈，主轴颈通过曲柄臂连接到曲柄销轴颈。该曲轴还包括连接曲柄销轴颈和曲柄臂的曲柄销轴颈圆角。该曲轴还包括连接主轴颈和曲柄臂的主轴颈圆角。此外，该曲轴还包括延伸穿过曲柄销轴颈和主轴颈的油道。所述方法包括将曲柄销轴颈和主轴颈中的每一个的表面硬化至多第一预定深度，以及将表面靠近油道的一部分硬化至多曲柄销轴颈上的第二预定深度。

根据下面的说明及附图，本发明的其他特征及方面将是显而易见的。

附图说明

图1是曲轴的透视图；

图2示出了图1的曲轴的一部分；

图3和图4是沿着图2箭头方向截取的曲轴的剖视图；和

图5示出根据本发明的一个方面的对图1所示的曲轴进行硬化的方法。

具体实施方式

图1示出了可旋转地设置在内燃机(未示出)的汽缸体内的曲轴100的透视图。如图1所示，曲轴100可以包括前端102、后端104以及旋转的中心轴A-A’。后端104可以包括凸缘106，该凸缘被配置连接到飞轮上。

此外，曲轴100可以被配置成通过多个主轴颈可旋转地安装在发动机汽缸体内，主轴颈108、110、112、114、116、118和119与中心轴A-A’纵向对齐。曲轴100还包括多个曲柄臂120、122、123、124、125、126，127、128、130、132、133、134，以及用于轴颈支撑各自连杆(未示出)的曲柄销轴颈136、137、138、139、140和142。曲柄销轴颈136-142分别被安装在成对的相邻曲柄臂之间，例如，曲柄臂120-122、123-124、125-126、127-128、130-132和133-134；曲柄臂120-134将曲柄销轴颈136-142连接到主轴颈108-119。