具有丸粒阻尼器的配重平衡齿轮制造技术

本公开涉及具有丸粒阻尼器的配重平衡齿轮。一种发动机系统具有结合到发动机曲轴的曲轴齿轮和结合到平衡轴的平衡齿轮。该平衡齿轮由轮盘形成，该轮盘具有相对的第一侧和第二侧以及一系列轮齿。轮盘的第一扇区具有穿过它的至少一个孔，轮盘的相对的第二扇区限定与第一侧相交的凹入。平衡齿轮具有由盖板连接到第一侧而形成的阻尼器，该盖板连接到第一侧以封闭凹入并在其中包含多个颗粒。还提供了一种齿轮和一种形成齿轮的方法，所述齿轮具有第一扇区和第二扇区，第一扇区限定穿过它的至少一个孔，第二扇区限定与第一侧相交的凹入。多个颗粒设置在凹入中，盖板封闭凹入以形成阻尼器。

Counterweight balancing gear with pellet damper

The present disclosure relates to a counterweight balancing gear with a pellet damper. An engine system has crankshaft gears combined with engine crankshaft and balancing gears combined with balancing shaft. The balancing gear is formed by a wheel disc, which has relative first and second sides and a series of teeth. The first sector of the wheel disc has at least one hole through it, and the relative second sector of the wheel disc is defined as a concave intersection with the first side. The balancing gear has a damper formed by connecting the cover plate to the first side, which is connected to the first side to seal the recess and contain a plurality of particles. A gear and a method of forming a gear are also provided. The gear has a first sector and a second sector, the first sector is limited to pass through at least one hole of the gear, and the second sector is limited to concave intersection with the first side. A plurality of particles are arranged in the recess, and the cover plate is closed and recessed to form a damper.

【技术实现步骤摘要】
具有丸粒阻尼器的配重平衡齿轮
各种实施例涉及配重平衡齿轮，诸如用于发动机的配重平衡轴上的配重平衡齿轮。
技术介绍
齿轮传动系统经常在齿轮啮合频率的谐波处产生音调噪声和振动，并且这可由齿轮旋转时主动齿轮与从动齿轮之间的接触力的变化引起。齿轮间的相互作用可导致通常称为齿轮啸叫(gearwhine)的噪声。齿轮啸叫主要是由于两个齿轮的啮合的轮齿之间的传动误差产生的，并且可取决于包括扭转载荷、齿轮设计、轮齿轮廓、轮齿的总数量、接触轮齿的数量、齿轮质量和惯量的若干因素。齿轮啸叫可在高扭转激励的情况下增大，并且可基于系统动力学以各种阶次或在各个谐波处进一步加重。
技术实现思路
在实施例中，一种发动机系统具有曲轴齿轮，该曲轴齿轮结合到发动机的曲轴以用于与发动机的曲轴一起旋转。发动机系统具有平衡齿轮，该平衡齿轮结合到平衡轴以用于与平衡轴一起旋转，其中平衡齿轮和曲轴齿轮啮合。平衡齿轮由轮盘形成，该轮盘具有径向向外延伸到周向边缘的相对的第一侧和第二侧，该周向边缘限定一系列轮齿。轮盘的第一扇区具有穿过它的至少一个孔，轮盘的相对的第二扇区限定与第一侧相交的凹入。平衡齿轮具有由盖板连接到轮盘的第一侧而形成的阻尼器，该盖板连接到轮盘的第一侧以封闭凹入并在其中包含多个颗粒。根据本专利技术的一个实施例，盖板和凹入配合以限定阻尼器的体积；其中，多个颗粒填充所述体积的80％至90％之间。在另一实施例中，一种用于车辆轴的齿轮具有轮盘，轮盘具有相对的第一侧和第二侧，相对第一侧和第二侧径向向外延伸到限定一系列轮齿的边缘。轮盘具有第一扇区和第二扇区，第一扇区限定穿过第一扇区的至少一个孔，第二扇区限定与所述第一侧相交的凹入和设置在凹入中的多个颗粒。盖板连接到轮盘的第一侧以封闭凹入。根据本专利技术的一个实施例，第一扇区提供第一半轮盘，第二扇区提供第二半轮盘。根据本专利技术的一个实施例，凹入和盖板配合以在它们之间限定一定体积。根据本专利技术的一个实施例，所述一定体积的范围是第二扇区的体积的10％至40％。根据本专利技术的一个实施例，提供所述多个颗粒以填充所述一定体积的多达90％。在又一实施例中，提供一种形成用于车辆平衡轴的平衡齿轮的方法。形成轮盘，该轮盘具有径向向外延伸到周向边缘的相对的第一侧和第二侧。在所述周向边缘上形成一系列轮齿。单个凹入形成到轮盘中，该凹入与轮盘的第一侧相交并延伸到轮盘中不通透的深度，该凹入邻近于周向边缘延伸。在轮盘中形成至少一个孔，其中所述至少一个孔与轮盘的第一侧和第二侧相交并与凹入径向相对。多个丸粒设置到凹入中，以达到指定的填充率。盖板附连到轮盘的第一侧以封闭凹入，将多个丸粒保持在凹入中，并在平衡齿轮中形成内部阻尼器。内部阻尼器的体积、指定的填充率和丸粒的直径被设计为对由平衡齿轮的至少二阶变形引起的啸叫进行阻尼。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括在盖板与轮盘之间设置密封构件，以密封凹入。附图说明图1示出了被配置为实施根据本公开的各种实施例的内燃发动机的示意图；图2示出了用于图1的发动机的曲轴和平衡轴组件的透视图；图3示出了根据实施例的平衡齿轮和平衡轴的分解视图；图4示出了图3的平衡齿轮在移除盖板的情况下的平面图；图5示出了图4的平衡齿轮的剖视图；图6示出了根据可选实施例与图3的平衡轴一起使用的平衡齿轮；图7示出了根据另一可选实施例与图3的平衡轴一起使用的平衡齿轮；图8是提供图3的平衡齿轮与传统配重平衡齿轮和具有调谐质量阻尼器的平衡齿轮进行比较的声质量与频率的曲线图；图9示出了根据实施例形成具有阻尼器的配重平衡齿轮的方法。具体实施方式根据需要，在此提供本公开的具体实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为示例并且可以以各种可替代形式实施。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，此处所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式应用本公开的代表性基础。车辆通常使用互相啮合的齿轮在车辆中传递扭矩和动力，并且操作各种车辆系统和部件。车辆设置有内燃发动机和传动系统，它们中的每个可包括互相啮合的齿轮。各种互相啮合的齿轮或齿轮系可在齿轮啮合频率的谐波处产生音调噪声和振动。主动齿轮的轮齿与从动齿轮的轮齿互相啮合并接触以旋转从动齿轮，并且齿轮啸叫是在齿轮旋转时主动齿轮与从动齿轮之间的接触力的变化的产物。齿轮啸叫可由从主动齿轮的轮齿到从动齿轮的轮齿的力的传递的误差或变化性引起或增大。对于在使用中产生一定程度挠曲的齿轮，齿轮啸叫可被进一步放大。齿轮啸叫可以是各种齿轮间的操作参数和状态(包括扭转载荷、齿轮设计、轮齿轮廓、轮齿数量、齿轮质量和惯量)的函数。图1示出了被配置为根据本公开实施各种实施例的内燃发动机系统20的示意图。在一些实施例中，发动机20可用作车辆(诸如传统车辆或停止/起动车辆)中的唯一原动机。在其它实施例中，发动机可用于混合动力车辆，其中诸如电机的额外原动机可用于提供额外的动力以推进车辆。发动机20具有配合以限定多个汽缸22的汽缸体和汽缸盖，其中示出了一个汽缸。发动机20可具有一个汽缸、两个汽缸、三个汽缸、四个汽缸或多于四个汽缸。活塞24设置在每个汽缸内并且经由连杆28连接到曲轴26。一个或更多个进气门30控制从进气歧管32到汽缸22中的流动。一个或更多个排气门34控制从汽缸22到排气歧管36的流动。进气门和排气门30、34可以以本领域已知的各种方式进行操作，以控制发动机运转。发动机20被示出为具有进气门30和排气门34，它们在直喷式顶置凸轮构造中分别具有相关联的凸轮轴38、40。发动机和阀门30、34可以以本领域已知的各种方式构造，例如，作为单顶置凸轮轴、双顶置凸轮轴、直喷式凸轮轴致动、具有由推杆或摇杆操作的阀的顶置阀等。凸轮轴38、40可被可旋转地连接到曲轴26并由曲轴26驱动，并且在一个实施例中，是由根据下面描述的本公开的齿轮系驱动的。每个汽缸22可在包括进气冲程、压缩冲程、点火冲程和排气冲程的四冲程循环下运转。在其它实施例中，发动机可以以两冲程循环操作。活塞24在汽缸22的顶部的位置通常称为上止点(TDC)。活塞24在汽缸的底部的位置通常称为下止点(BDC)。在进气冲程期间，进气门30打开并且排气门30关闭，同时活塞24从汽缸22的顶部运动到汽缸22的底部以将空气从进气歧管引导到燃烧室。在压缩冲程期间，进气门30和排气门34关闭。活塞24从汽缸22的底部朝向汽缸22的顶部运动以压缩燃烧室内的空气。燃料随后被引导到燃烧室中并点燃。发动机可设置为火花点火式发动机或压燃式发动机。在膨胀冲程期间，燃烧室中的点燃的燃料空气混合物膨胀，从而使活塞24从汽缸22的顶部运动到汽缸22的底部。活塞24的运动引起曲轴26的相应运动并提供来自发动机20的机械扭矩输出。在排气冲程期间，进气门30保持关闭，并且排气门34打开。活塞24从汽缸22的底部运动到汽缸22的顶部以通过减小燃烧室的体积从燃烧室去除排气和燃烧产物。排气从燃烧汽缸22流动到排气歧管36。进气门30和排气门34的位置和正时以及燃料喷射正时和点火正时可因各个发动机冲程而不同。曲轴26可设置有曲轴齿轮42或主动齿轮。平衡轴44可设置有与主动齿轮42啮合的平衡齿轮46或从动齿轮。曲轴26可具有安装在其上的额外的主动齿轮或与主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆轴的齿轮，包括：轮盘，具有相对的第一侧和第二侧，相对的第一侧和第二侧径向向外延伸到限定一系列轮齿的边缘，所述轮盘具有第一扇区和第二扇区，第一扇区限定穿过第一扇区的至少一个孔，第二扇区限定与所述第一侧相交的凹入；多个颗粒，放置在所述凹入中；盖板，连接到轮盘的第一侧以封闭所述凹入。

【技术特征摘要】
2017.07.07 US 15/643,6271.一种用于车辆轴的齿轮，包括：轮盘，具有相对的第一侧和第二侧，相对的第一侧和第二侧径向向外延伸到限定一系列轮齿的边缘，所述轮盘具有第一扇区和第二扇区，第一扇区限定穿过第一扇区的至少一个孔，第二扇区限定与所述第一侧相交的凹入；多个颗粒，放置在所述凹入中；盖板，连接到轮盘的第一侧以封闭所述凹入。2.如权利要求1所述的齿轮，其中，第一扇区和第二扇区彼此相对，使得齿轮被配重平衡。3.如权利要求1所述的齿轮，其中，凹入和盖板配合以在它们之间限定一定体积，并且其中，所述一定体积的范围是第二扇区的体积的10％至40％。4.如权利要求3所述的齿轮，其中，所述多个颗粒中的每个颗粒的直径比所述一定体积小千倍的数量级。5.如权利要求3所述的齿轮，其中，提供所述多个颗粒以填充所述一定体积的70％与90％之间。6.如权利要求1所述的齿轮，其中，盖板的外表面和轮盘的第一侧彼此共面。7.如权利要求1所述的齿轮，其中，轮盘限定具有端壁和侧壁的凹入，端壁与轮盘的第二侧间隔开，侧壁与轮盘的第一侧相交。8.如权利要求7所述的齿轮，其中，端壁平行于轮盘的第二侧延伸。9.如权利要求1所述的齿轮，其中，凹入是轮盘中容纳颗粒的唯一凹入并且由盖板封闭。10.一种发动机系统，包括：曲轴齿轮，结合到发动机的曲轴以用于与发动机的曲轴一...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿卜杜克里姆·祖安尼，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US