圆锥齿轮连续可变气门正时机构制造技术

本发明专利技术公开了一种圆锥齿轮连续可变气门正时机构，凸轮轴齿轮、中间齿轮和传动齿轮为圆锥齿轮；传动齿轮和凸轮轴齿轮均与中间齿轮啮合，且相对设置；中间齿轮与中间齿轮轴承固定连接，中间齿轮轴承套装于中间齿轮轴上；中间齿轮轴上端与控制轴承固定连接，控制轴承套装于凸轮轴上；传动齿轮与传动齿轮轴承固定连接，传动齿轮轴承套装于凸轮轴上；凸轮轴齿轮通过凸轮轴键设置于凸轮轴上；链轮套装于传动齿轮上，通过链轮键与传动齿轮连接；控制装置包括电机和单向驱动装置，中间齿轮轴通过单向驱动装置与电机连接；本发明专利技术相位变化稳定、结构简单，传动精度和传动效率提高，并且噪音小。

【技术实现步骤摘要】
圆锥齿轮连续可变气门正时机构
本专利技术涉及内燃机领域，特别涉及内燃机的进排气系统的气门正时控制机构。
技术介绍
在高污染、能源缺乏的大背景下，节能与减排成为了新的社会关注热点；汽车作为能源消耗和空气污染的主角之一，内燃机的节能与减排就显得尤其重要；近年来，可变气门正时（VVT）技术作为一项被公认的有助于内燃机节能减排的技术而受到青睐；而连续可变气门技术当然是其中的最佳选择之一，这类气门可变正时机构可以在发动机的全工况范围内实现对气门正时的调节，达到最理想的气门正时控制方案。针对连续可变气门正时机构的研究很多，但是现有的连续可变气门正时机构存在一些问题，比如目前比较流行的通过液压力来改变凸轮轴与传动齿轮之间的相位角这种方案，由于液压的脉动和可压缩性等问题，使得相位变化不是很稳定，同时也涉及到密封等问题，机构实施难度较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种相位变化稳定的圆锥齿轮连续可变正时机构。本专利技术采用的技术方案是：一种圆锥齿轮连续可变正时机构，包括中间齿轮、中间齿轮轴、凸轮轴、凸轮轴齿轮、传动齿轮、链轮和控制装置；所述凸轮轴齿轮、中间齿轮和传动齿轮为圆锥齿轮；所述传动齿轮和凸轮轴齿轮均与中间齿轮啮合，且相对设置；所述中间齿轮与中间齿轮轴承固定连接，中间齿轮轴承套装于中间齿轮轴上；所述中间齿轮轴上端与控制轴承固定连接，控制轴承套装于凸轮轴上；所述传动齿轮与传动齿轮轴承固定连接，传动齿轮轴承套装于凸轮轴上；所述凸轮轴齿轮通过凸轮轴键设置于凸轮轴上；所述链轮套装于传动齿轮上，通过链轮键与传动齿轮连接；所述控制装置包括电机和单向驱动装置，中间齿轮轴通过单向驱动装置与电机连接。作为优选，所述中间齿轮轴上端与控制轴承之间还固定连接有控制轴承座，控制轴承座套装于控制轴承上。作为优选，所述传动齿轮和凸轮轴齿轮齿数相同。作为优选，所述单向驱动装置包括推杆和摆臂；所述推杆的一端与中间齿轮轴铰接，另一端与摆臂铰接；摆臂通过传动轴与电机连接。作为优选，所述摆臂和传动轴之间还设置有蜗轮和蜗杆；所述蜗轮与摆臂与推杆铰接的相对端固定连接；蜗轮中心通过支点可转动的设置于发动机机体上；蜗杆与蜗轮啮合，并且通过传动轴与电机连接。作为优选，所述中间齿轮轴的中心轴线、推杆中心轴线和摆臂的中心轴线在同一平面内，并且该平面垂直于凸轮轴的中心轴线和蜗轮的中心轴线。作为优选，所述推杆的一端通过推杆铰链与中间齿轮轴铰接，另一端通过摆臂铰链与摆臂铰接。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术采用圆锥齿轮实现传动和相位改变，相位改变准确、控制机构简单并且节省空间；（2）本专利技术采用圆锥齿轮传动，传动精度和传动效率高，噪音小；（3）本专利技术中采用蜗轮和蜗杆结构，具有自锁功能，正时调整完成后无须附加措施来保持正时变化。附图说明图1为本专利技术装配位置关系示意图。图2为本专利技术控制装置结构示意图。图中：1-中间齿轮，2-中间齿轮轴，3-中间齿轮轴承，4-凸轮轴，5-凸轮轴键，6-凸轮轴齿轮，7-控制轴承，8-控制轴承座，9-传动齿轮轴承，10-传动齿轮，11-链轮，12-链轮键，13-发动机机体，14-推杆铰链，15-推杆，16-摆臂铰链，17-摆臂，18-蜗轮，19-蜗杆，20-传动轴，21-电机。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图2所示，圆锥齿轮连续可变气门正时机构，包括中间齿轮1、中间齿轮轴2、凸轮轴4、凸轮轴齿轮6、传动齿轮10、链轮11和控制装置；所述凸轮轴齿轮6、中间齿轮1和传动齿轮10为圆锥齿轮；所述传动齿轮10和凸轮轴齿轮6均与中间齿轮1啮合，且相对设置；所述中间齿轮1与中间齿轮轴承3固定连接，中间齿轮轴承3套装于中间齿轮轴2上；所述中间齿轮轴2上端与控制轴承7固定连接，控制轴承7套装于凸轮轴4上；所述传动齿轮10与传动齿轮轴承9固定连接，传动齿轮轴承9套装于凸轮轴4上；所述凸轮轴齿轮6通过凸轮轴键5设置于凸轮轴4上；所述链轮11套装于传动齿轮10上，通过链轮键12与传动齿轮10连接；所述控制装置包括电机21和单向驱动装置，中间齿轮轴2通过单向驱动装置与电机21连接；凸轮轴齿轮6、中间齿轮1和传动齿轮10采用圆锥齿轮，传动精度更高、传动效率更高，并且相位改变更加稳定。所述中间齿轮轴2上端与控制轴承7之间还固定连接有控制轴承座8，控制轴承座8套装于控制轴承7上；中间齿轮轴2与凸轮轴4的轴线在同一平面内，并且中间齿轮轴2垂直于凸轮轴4，中间齿轮轴2和凸轮轴4连接可以使得整个机构为一个整体，传动过程更加稳定、精度更高。所述传动齿轮10和凸轮轴齿轮6齿数相同；所述单向驱动装置包括推杆15和摆臂17；所述推杆15的一端与中间齿轮轴2铰接，另一端与摆臂17铰接；摆臂17通过传动轴20与电机21连接；所述摆臂17和传动轴20之间还设置有蜗轮18和蜗杆19；所述蜗轮18与摆臂17与推杆15铰接的相对端固定连接；蜗杆19与蜗轮18啮合，并且通过传动轴20与电机21连接；蜗轮18中心通过支点可转动的设置于发动机机体13上；采用蜗轮18和蜗杆19的结构，具有自锁功能，正时调整完成后无需附加措施来保持正时不变，结构更加稳定。所述中间齿轮轴2的中心轴线、推杆15中心轴线和摆臂17的中心轴线在同一平面内，并且该平面垂直于凸轮轴4的中心轴线和蜗轮18的中心轴线；这种结构设计可以使得正时调整更加稳定和准确。所述推杆15的一端通过推杆铰链14与中间齿轮轴2铰接，另一端通过摆臂铰链16与摆臂17铰接；这种结构设计使得推杆15和中间齿轮轴2之间，推杆15和摆臂17之间的连接更加稳定，相位传递更加准确。使用时，链轮11与发动机的曲轴连接，曲轴的运动带动链轮11运动，由于链轮11通过链轮键12与传动齿轮10连接，并且链轮11和传动齿轮10同轴，所以链轮11与传动齿轮10同速转动；由于传动齿轮10与中间齿轮1啮合，传动齿轮10的转动带动中间齿轮1转动；由于中间齿轮1与凸轮轴齿轮6相互啮合，中间齿轮1的转动带动凸轮轴齿轮6转动；由于传动齿轮10齿数与凸轮轴齿轮6齿数相同，因此传动齿轮10与凸轮轴齿轮6轮转速相同；由于凸轮轴齿轮6、中间齿轮1和传动齿轮10均为圆锥齿轮，传动齿轮10的运动经中间齿轮1传递给凸轮轴齿轮6后方向改变，凸轮轴齿轮6的旋转方向与传动齿轮10相反；凸轮轴齿轮6通过凸轮轴键5设置于凸轮轴4上，凸轮轴齿轮6的转动带动凸轮轴4的转动，曲轴的运动传递给了凸轮轴4，实现配气机构的传动过程；凸轮轴4安装在发动机上并可以旋转，用于驱动气门的开启和关闭。使用时，电机21通过传动轴20带动蜗杆19旋转一定角度，由于蜗杆19与蜗轮18相互啮合，蜗杆19带动蜗轮18旋转一定的角度；由于蜗轮18与摆臂17固定连接，蜗轮18的旋转带动摆臂17旋转；摆臂17通过摆臂铰链16推动推杆15运动，推杆15通过推杆铰链14推动中间齿轮轴2运动；中间齿轮轴2带动中间齿轮1和控制轴承座8绕凸轮轴4旋转一定的角度；由于中间齿轮1同时与传动齿轮10和凸轮轴齿轮6啮合，所以凸轮轴齿轮6将相对于传动齿轮10旋转一定的角度；凸轮轴齿轮6相对于传动齿轮10的旋转角度等于中间齿轮轴2绕凸轮轴4旋转角度的2倍；由于传动齿轮10的运动与发动机曲轴的运动按比例同步，所以凸轮轴齿轮6相对于传动齿轮10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆锥齿轮连续可变气门正时机构，其特征在于：包括中间齿轮（1）、中间齿轮轴（2）、凸轮轴（4）、凸轮轴齿轮（6）、传动齿轮（10）、链轮（11）和控制装置；所述凸轮轴齿轮（6）、中间齿轮（1）和传动齿轮（10）为圆锥齿轮；所述传动齿轮（10）和凸轮轴齿轮（6）均与中间齿轮（1）啮合，且相对设置；所述中间齿轮（1）与中间齿轮轴承（3）固定连接，中间齿轮轴承（3）套装于中间齿轮轴（2）上；所述中间齿轮轴（2）上端与控制轴承（7）固定连接，控制轴承（7）套装于凸轮轴（4）上；所述传动齿轮（10）与传动齿轮轴承（9）固定连接，传动齿轮轴承（9）套装于凸轮轴（4）上；所述凸轮轴齿轮（6）通过凸轮轴键（5）设置于凸轮轴（4）上；所述链轮（11）套装于传动齿轮（10）上，通过链轮键（12）与传动齿轮（10）连接；所述控制装置包括电机（21）和单向驱动装置，中间齿轮轴（2）通过单向驱动装置与电机（21）连接。

【技术特征摘要】
1.一种圆锥齿轮连续可变气门正时机构，其特征在于：包括中间齿轮(1)、中间齿轮轴(2)、凸轮轴(4)、凸轮轴齿轮(6)、传动齿轮(10)、链轮(11)和控制装置；所述凸轮轴齿轮(6)、中间齿轮(1)和传动齿轮(10)为圆锥齿轮；所述传动齿轮(10)和凸轮轴齿轮(6)均与中间齿轮(1)啮合，且相对设置；所述中间齿轮(1)与中间齿轮轴承(3)固定连接，中间齿轮轴承(3)套装于中间齿轮轴(2)上；所述中间齿轮轴(2)上端与控制轴承(7)固定连接，控制轴承(7)套装于凸轮轴(4)上；所述传动齿轮(10)与传动齿轮轴承(9)固定连接，传动齿轮轴承(9)套装于凸轮轴(4)上；所述凸轮轴齿轮(6)通过凸轮轴键(5)设置于凸轮轴(4)上；所述链轮(11)套装于传动齿轮(10)上，通过链轮键(12)与传动齿轮(10)连接；所述控制装置包括电机(21)和单向驱动装置，中间齿轮轴(2)通过单向驱动装置与电机(21)连接；所述单向驱动装置包括推杆(15)和摆臂(17)；所述推杆(15)的一端与中间齿轮轴(2)铰接，另一端与摆臂(17)铰接；摆臂(17)通过传动轴(20)与电机(21)连接；所述摆臂(17)和传...

【专利技术属性】
技术研发人员：田维，韩伟强，张洵，郭道演，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51