发动机的双轴平衡装置制造方法及图纸

技术编号:7539395 阅读:138 留言:0更新日期:2012-07-13 03:59
本发明专利技术提供了一种发动机的双轴平衡装置,属于机械工程技术领域。它解决了现有汽车存在发动机振动以及由振动带来的噪音等技术问题。本发动机的双轴平衡装置,包括固定在曲轴上的驱动齿轮和位于曲轴的旁侧且相对于曲轴主轴颈平行设置的第一平衡轴和第二平衡轴;所述的第一平衡轴和第二平衡轴均具有齿部、轴部和位于齿部与轴部之间且相对于齿部一径向线的一侧区域的重量低于另一侧区域的重量的平衡部;所述的第一平衡轴和第二平衡轴的齿部相啮合且第一平衡轴的齿部与驱动齿轮相啮合;所述的第一平衡轴的平衡部和第二平衡轴的平衡部相对于第一平衡轴与第二平衡轴啮合面对称设置。本发明专利技术方便整机布置,并且具有结构紧凑,体积小和节约成本的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械工程
,涉及一种减震装置,特别是一种发动机的双轴平衡装置
技术介绍
发动机(Engine),又称为引擎,是一种能够把其它形式的能转化为另一种能的机器,通常是把化学能转化为机械能。它被广泛地应用在车辆、轮船等设备上。随着汽车产业的快速发展和人们对汽车舒适性要求的提高,汽车发动机振动以及由振动带来的噪音已经成为汽车发动机设计上关注度日益提高的问题。曲柄连杆机构是发动机重要的机构之一,发动机曲柄连杆机构的往复运动会产生周期性往复惯性力,从而带来周期性的振动。为了消除上述的周期性振动,在发动机上安装平衡轴是汽车发动机设计的常用方案之一。其相关文献如中国专利文献公开的一种发动机曲轴平衡轴机构专利号 ZL200510094169. 9 ;授权公告号CN100432479C,它包括两个平衡轴,平衡轴由两个平衡重和一个驱动轴组成,其驱动方式为齿轮驱动。由于两个平衡重分别位于驱动轴两端,因此该布置方案使平衡轴所占空间较大,整机布置困难。又如中国专利文献公开的一种改进的发动机双轴平衡装置专利号 ZL200920303563. 2 ;授权公告号CN201475M1U,包括曲轴和设于曲轴旁侧平行布置的第 1平衡轴和第2平衡轴,在曲轴上设有驱动齿轮,在第1平衡轴上并排设有与驱动齿轮啮合的从动齿轮以及用于带动第2平衡轴转动的平衡轴I齿轮,在第2平衡轴上设有与平衡轴 I齿轮啮合的平衡轴II齿轮,在第1平衡轴和第2平衡轴上相对应的位置分别设有二对平衡块。虽然本技术方案采用了双平衡轴齿轮驱动,具有消除周期性振动的能力,但是还是存在着一定的缺陷。1、第1平衡轴和第2平衡轴的长度基本上与曲轴等长,因此该布置方案也使平衡轴所占空间较大,整机布置困难。2、采用两对齿轮副啮合传动,即具有四个齿轮, 因此存在着成本高、容易产生噪音等问题。3、双轴平衡装置的平衡轴长度大,部件多,导致重量极大,这与发动机轻量化设计理念相违背。4、第1平衡轴和第2平衡轴结构并不相同, 无法通用,这也导致生产发动机的成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种结构紧凑和体积小的发动机的双轴平衡装置。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现一种发动机的双轴平衡装置,发动机包括箱体和曲轴,本双轴平衡装置包括固定在曲轴上的驱动齿轮和位于曲轴的旁侧且相对于曲轴主轴颈平行设置的第一平衡轴和第二平衡轴;其特征在于,所述的第一平衡轴和第二平衡轴均具有齿部、轴部和位于齿部与轴部之间且相对于齿部一径向线的一侧区域的重量低于另一侧区域的重量的平衡部;所述的第一平衡轴和第二平衡轴的轴部均定位箱体上,所述的第一平衡轴和第二平衡轴的齿部相啮合且第一平衡轴的齿部与驱动齿轮相啮合;所述的第一平衡轴的平衡部和第二平衡轴的平衡部相对于第一平衡轴与第二平衡轴啮合面对称设置。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的驱动齿轮与第一平衡轴之间的传动比为 1 2。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的第一平衡轴与第二平衡轴之间的传动比为1 1。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的第一平衡轴和第二平衡轴位于曲轴的下方且第一平衡轴和第二平衡轴位于同一水平面上。该结构对发动机来说布置更为合理、 更紧凑,更容易布置且对发动机其他部件布置影响最小。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的第一平衡轴的轴心线位于曲轴主轴颈竖直径向线的一侧;所述的第二平衡轴的轴心线位于曲轴主轴颈竖直径向线的另一侧。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的第一平衡轴的竖直径向线与曲轴主轴颈竖直径向线之间的距离小于第二平衡轴的竖直径向线与曲轴主轴颈竖直径向线之间的距离。该结构有效地避免了第一平衡轴和第二平衡轴上的齿部均与驱动齿轮相啮合。同时, 上述的距离大小可根据实际情况进行设计,进一步提高了本发动机的双轴平衡装置布置的灵活性。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的平衡部相对于齿部一径向线的一侧区域的重量与另一侧区域的重量比例值为0. 18 0. 62。该结构可使平衡轴产生较大的离心力以满足平衡发动机在各个转速时的二阶惯性力,从而实现发动机的动平衡。根据不同的发动机可根据实际情况选择不同的数值,进而使本双轴平衡装置具有良好地通用性。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的曲轴连杆轴颈的轴心处于与曲轴主轴颈竖直径向线相交状态时,上述的将平衡部划分为一侧区域与另一侧区域的齿部一径向线与曲轴主轴颈竖直径向线相垂直。该结构也用于保证平衡轴产生的离心力在两根平衡轴轴心连线方向上的分力大小相同且方向相反,因此正好相互抵消,在活塞运动中心轨迹线方向的分力大小、方向均相同,从而可抵消活塞往复运动产生的惯性力。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的齿部宽度与轴部长度的比例值为 0. 25 0. 5。由此可知,本平衡轴的长度较短,该结构也有效的保证了本双轴平衡装置占用空间小的特点。在上述的发动机的双轴平衡装置中,所述的轴部的两端均通过轴承与箱体相连。与现有技术相比,本发动机的双轴平衡装置具有以下优点1、双平衡轴水平布置结构平衡由曲柄连杆机构的往复运动会产生周期性二阶往复惯性力,且无侧向力产生。2、利用平衡轴上的平衡部一侧加重,另一侧去重形成偏心结构,代替传统平衡轴齿轮与平衡重分离的结构,使平衡轴轴向尺寸显著缩短,方便整机布置。3、第一平衡轴上的齿部即既起到中间齿轮的传动作用,又使本身偏心结构旋转从而平衡二阶往复惯性力。4、第一平衡轴和第二平衡轴布置在曲轴下方,并与曲轴中心线不对称,此结构布置可使第一平衡轴在带动第二平衡轴转动的同时,避免第二平衡轴的齿部与驱动齿轮相啮合;从而使本双轴平衡装置比其他双平衡轴发动机少一组传动齿轮。附图说明图1是本发动机的双轴平衡装置的立体结构示意图。图2是图1中去除箱体后的立体结构示意图。图3是本发动机的双轴平衡装置的侧视结构示意图。图4是本发动机的双轴平衡装置中平衡轴的立体结构示意图。图5是本发动机的双轴平衡装置中平衡轴的剖视结构示意图。图中,1、曲轴;la、连杆轴颈;lb、主轴颈;2、驱动齿轮;3、第一平衡轴;4、第二平衡轴;5、轴部;6、平衡部;7、齿部;8、减重凹槽;9、增重块;10、箱体。具体实施例方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图,对本专利技术的技术方案作进一步的描述, 但本专利技术并不限于这些实施例。如图1和图2所示,发动机包括箱体10和曲轴1。本双轴平衡装置设置在箱体10 内,它包括驱动齿轮2、第一平衡轴3和第二平衡轴4。具体来说,如图1、图2和图3所示,驱动齿轮2固定在曲轴1上。第一平衡轴3和第二平衡轴4相对于曲轴1主轴颈Ib平行设置且位于曲轴1的旁侧。本实施例给出的方案是第一平衡轴3和第二平衡位于曲轴1的下方;第一平衡轴3和第二平衡位于同一水平面上。如图1至图5所示,第一平衡轴3和第二平衡轴4的结构和尺寸均相同,由此在实际生产中可大大地降低设计、生产成本及方便安装和维修。第一平衡轴3和第二平衡轴4 均具有齿部7、轴部5和平衡部6。齿部7呈圆环状,齿位于齿部7的外侧面上;该齿可以为直齿也可以为斜齿。轴部 5呈圆柱状,齿部7宽度与轴部5长度的比例值为0. 25 0. 5。轴部5位于齿部7的轴心处;且轴部5的中心与齿部7的中心重合。平衡部6位于轴部5和齿部7之间且使齿部本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:佟宇由毅沈源袁爽赵福全
申请(专利权)人:浙江吉利汽车研究院有限公司浙江吉利控股集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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