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柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:5763512閱讀:202來源:國知局
專利名稱:柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu),尤其涉及一種WD618系列柴油機的曲軸軸端結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)
WD618柴油機是引進國外技術(shù)制造的大功率高速柴油機,產(chǎn)品的最初應(yīng)用主要面向重型卡車。后經(jīng)二次開發(fā),產(chǎn)品的應(yīng)用范圍拓寬到船機、發(fā)電機組及大型客車。由于船機、客車的使用條件與卡車不同,柴油機曲軸前端除了承受發(fā)動機本身的水泵、發(fā)電機以及機油泵、正時齒輪等的驅(qū)外力矩外,還要承受船舶上的冷卻水泵、起網(wǎng)、拖網(wǎng)設(shè)備,客車柴油機要承受大功率發(fā)電機、空調(diào)壓縮機等輔助設(shè)施。此外,柴油機用于船機、客車后還要承受來自于拖網(wǎng)或底盤的沖擊載荷,因此,WD618柴油機應(yīng)用于船機、客車后,經(jīng)常出現(xiàn)曲軸在某一部位斷裂問題。


圖1示出了一種WD618柴油機曲軸的軸端部件裝配圖,柴油機的曲軸1與正時齒輪3通過過盈配合及平鍵2結(jié)合在一起,正時齒輪3與曲軸1的周向定位由平鍵2決定,正時齒輪3的一個端面靠緊在曲軸主軸頸端面,其另一個端面與法蘭4靠緊在一起;法蘭4與曲軸1過盈配合結(jié)合在一起。減振器5、皮帶輪7通過螺栓6緊固在法蘭4上。曲軸1的主軸頸裝在由氣缸體及曲軸箱9和主軸瓦8形成的主軸孔內(nèi)。由于曲軸1主軸頸裝在由氣缸體及曲軸箱9和主軸瓦8形成的主軸孔內(nèi),主軸孔外的曲軸無支撐點,曲軸前端形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。皮帶輪7承受的力矩通過螺栓6、法蘭4傳遞到曲軸1,正時齒輪3承受的力矩也傳遞給曲軸,使曲軸在靠近主軸頸的那部分受力最大。皮帶輪7承受的沖擊載荷,也在該部位形成較大彎矩。用戶反饋的曲軸斷裂部位,基本上都在這個位置。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu),以解決WD618柴油機應(yīng)用于船機、客車后,其曲軸在靠近主軸頸的部位容易斷裂的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型的技術(shù)方案是柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu),包括主軸頸,正時齒輪安裝軸頸和法蘭安裝軸頸,所述正時齒輪安裝軸頸設(shè)有可與正時齒輪鍵連接的鍵槽,所述正時齒輪安裝軸頸的外圓直徑為54~56mm,所述法蘭安裝軸頸的外圓直徑為53.4~55.4mm。
正時齒輪安裝軸頸的外圓直徑優(yōu)先確定為55mm,法蘭安裝軸頸的外圓直徑優(yōu)先確定為54.4mm。
作為一種改進,正時齒輪安裝軸頸與主軸頸相鄰處的過渡圓角為R5~6mm。
作為另一種改進,所述鍵槽的根部具有R0.2~0.4mm的過渡圓角。
將正時齒輪安裝軸頸的外圓直徑由原來的53mm加大到55mm,法蘭安裝軸頸的外圓直徑由原來的52.4mm加大到54.4mm,提高了這兩部分的機械強度;將正時齒輪安裝軸頸與主軸頸相鄰處的過渡圓角由原來的R3增大為R5~6mm,可大大提高該部位的疲勞強度;同時,將鍵槽的根部,由直角改進為R0.2~0.4mm的過渡園角,減小了該部分的應(yīng)力集中。采取以上措施后,與原結(jié)構(gòu)的曲軸相比,改進部位的安全系數(shù)由1.729提高到2.01,曲軸的綜合強度大大提高。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,效果好,只需對生產(chǎn)工藝進行小范圍的調(diào)整,即可方便地完成對現(xiàn)有產(chǎn)品的改造。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是一種公知的WD618柴油機曲軸軸端部件的裝配圖;圖2是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖2所示,柴油機曲軸的軸端呈階梯狀,包括主軸頸11,正時齒輪安裝軸頸12和法蘭安裝軸頸13,所述正時齒輪安裝軸頸12設(shè)有可與正時齒輪鍵連接的鍵槽121,所述正時齒輪安裝軸頸12的外圓直徑為55mm,所述法蘭安裝軸頸13的外圓直徑為54.4mm。正時齒輪安裝軸頸12與主軸頸11相鄰處的過渡圓角為R5~6mm。所述鍵槽121的根部具有R0.2~0.4mm的過渡圓角,優(yōu)選為R0.3mm。鍵槽121的長度為20mm,該鍵槽121的最大長度不應(yīng)超過25mm;而小于10mm時,將影響到正時齒輪的定位。
當(dāng)然,正時齒輪安裝軸頸12的外圓直徑也可以在一定范圍內(nèi)浮動。但是,當(dāng)該直徑超過56mm時,將影響正時齒輪3的強度;若小于54mm,則曲軸強度的改善效果不明顯。
與正時齒輪安裝軸頸12的外圓直徑相適應(yīng),法蘭安裝軸頸13也可在一定范圍內(nèi)浮動。為了便于正時齒輪3的安裝,法蘭安裝軸頸13的外圓直徑應(yīng)小于正時齒輪安裝軸頸12的外圓直徑,其變動范圍最好應(yīng)在53.4~55.4mm。
采取以上措施后,與原結(jié)構(gòu)的曲軸相比,改進部位的安全系數(shù)由1.729提高到2.01,曲軸的綜合強度大大提高。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,效果好,只需對生產(chǎn)工藝進行小范圍的調(diào)整,即可方便地完成對現(xiàn)有產(chǎn)品的改造。
權(quán)利要求1.柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu),包括主軸頸(11),正時齒輪安裝軸頸(12)和法蘭安裝軸頸(13),所述正時齒輪安裝軸頸(12)設(shè)有可與正時齒輪鍵連接的鍵槽(121),其特征在于所述正時齒輪安裝軸頸(12)的外圓直徑為54~56mm,所述法蘭安裝軸頸(13)的外圓直徑為53.4~55.4mm。
2.如權(quán)利要求1所述的柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu),其特征在于所述正時齒輪安裝軸頸(12)的外圓直徑為55mm,所述法蘭安裝軸頸(13)的外圓直徑為54.4mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu),其特征在于所述正時齒輪安裝軸頸(12)與主軸頸(11)相鄰處的過渡圓角為R5~6mm。
4.如權(quán)利要求3所述的柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu),其特征在于所述鍵槽(121)的根部具有R0.2~0.4mm的過渡圓角。
專利摘要本實用新型公開了一種柴油機曲軸的軸端結(jié)構(gòu),其正時齒輪安裝軸頸的外圓直徑為54~56mm,法蘭安裝軸頸的外圓直徑為53.4~55.4mm,正時齒輪安裝軸頸與主軸頸相鄰處的過渡圓角為R5~6mm,設(shè)置于齒輪安裝軸頸的鍵槽的根部具有R0.2~0.4mm的過渡圓角。采取以上措施后,與原結(jié)構(gòu)的曲軸相比,改進部位的安全系數(shù)由1.729提高到2.01,曲軸的綜合強度大大提高。本實用新型解決了WD618柴油機應(yīng)用于船機、客車后,其曲軸在靠近主軸頸的部位容易斷裂的問題,而且結(jié)構(gòu)簡單,只需對生產(chǎn)工藝進行小范圍的調(diào)整,即可方便地完成對現(xiàn)有產(chǎn)品的改造。
文檔編號F16C3/06GK2866942SQ20052012502
公開日2007年2月7日 申請日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者張紀(jì)元, 馮日德, 劉際仁, 王磊 申請人:濰柴動力股份有限公司
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