质量平衡传动装置和装配该装置的方法制造方法及图纸

技术编号:8886301 阅读:280 留言:0更新日期:2013-07-05 03:07
内燃机(1)的质量平衡传动装置,其包括传动装置壳体(8)和具有支承部位(10、11)以及不均衡区段(9)的平衡轴(6),在该支承部位处平衡轴径向地支承在传动装置壳体的轴承座(12、13)中,该不均衡区段与初始成形的平衡轴的支承部位一件式地构造,其中,支承部位相对于不均衡区段径向地回缩,从而支承部位的外包络圆d1和不均衡区段的外包络圆d2满足如下直径关系:d2>d1。沿平衡轴的轴向方向观察,不均衡区段的外包络圆d2和支承部位的外包络圆d1应该彼此错开偏心度e地分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的质量平衡传动装置和用于装配该质量平衡传动装置的方法。这种质量平衡传动装置包括传动装置壳体和具有支承部位以及不均衡区段的平衡轴,在该支承部位处平衡轴径向地支承在传动装置壳体的轴承座中,该不均衡区段与初始成形的平衡轴的支承部位一件式地构造,其中,支承部位相对于不均衡区段径向地回缩,从而支承部位的外包络圆dl和不均衡区段的外包络圆d2满足如下直径关系:d2>dl。
技术介绍
具有初始成形的且通常铸造或锻造的平衡轴的质量平衡传动装置例如在JP20062852A中公知,该平衡轴的一个或多个支承部位相对于一个或多个不均衡区段径向地回缩。在该文献中,平衡轴的不均衡部分地由沿周边方向在宽度上变化的支承部位得出,然而主要由径向凸出的不均衡区段得出,其仅在180°的周边区域上延伸。尽管有这种造型,但考虑到内燃机的质量平衡而预先给定的轴不均衡部仍旧需要具有大的包络圆直径的不均衡区段并且相应地造成平衡轴的所不期望的过大的质量。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是给出开头提到的类型的质量平衡传动装置,其具有改进的轻结构特性也就是说平衡轴的不均衡相对于质量具有大的比值,并且给出为此有利的装配方法。该任务在设备方面由如下方式解决,S卩,从平衡轴的轴向方向观察,不均衡区段的外包络圆d2和支承部位的外包络圆dl彼此错开偏心度e地分布。相对于引用的具有同中心的外包络圆的现有技术, 它们的彼此偏心的布置导致:在预先给定的轴不均衡的情况下,为此所必需的不均衡质量可以减小并且建造者相应地得到具有较大的轻结构优度的质量平衡传动装置。在本专利技术的改进方案中,同样从平衡轴的轴向方向观察,支承部位的外包络圆dl应该完全分布在不均衡区段的外包络圆d2的内部,从而偏心度e满足如下关系:e ^ 1/2 * (d2-dl)。具有最大限制的偏心度的平衡轴的几何设计方案导致了在高的轻结构优度与所必需的结构空间方面的尽可能小的整个包络圆直径之间的有利的折中。在该情况下,气缸的直径既涵盖支承部位也涵盖不均衡区段。此外设置如下,即,平衡轴的径向支承是一种隧道支承(Tunnellagerung)。在此,平衡轴利用两个在不均衡区段的两侧上成形的支承部位支承在传动装置壳体的两个与此相应的轴承座中,并且不均衡区段相对于具有相同内包络圆d3的轴承座径向地凸出。因此,在直径关系d3>d2下,偏心度e满足如下关系:e>l/2.(d3_d2)。该具有最小限制的偏心度的不等式表述出:有利于轻结构优度,不均衡区段不仅相对于分布在两侧的支承部位径向地凸出,还相对于在传动装置壳体中的轴承座径向地凸出。然而,平衡轴的径向支承应该还是一种所谓的隧道支承,其中,像稍后阐述的那样,轴被推入到闭合的也就是说传动装置壳体的不分开的轴承座中。替选地,隧道支承的平衡轴也可以如此地塑造,S卩,其具有一个径向支承部位和两个分布在两侧的不均衡区段,它们具备之前提到的几何关系。考虑到在运行时尽可能低的摩擦功率并且同时考虑到成本低的相同部件概念,平衡轴应该在具有相同外包络圆dl的两个支承部位上借助两个结构相同的滚动轴承支承在传动装置壳体中。优选地,滚动轴承是无内圈的滚子轴承,其滚子在分别构造为内滚道的支承部位上滚动。为了将平衡轴轴向支承在传动装置壳体中,可以如此地设置与其中一个滚动轴承相邻布置的球轴承,即,其外圈在一侧通过装入传动装置壳体中的卡环而在另一侧通过滚动轴承的压入轴承座的外圈轴向地支撑在传动装置壳体上。因为球轴承沿该另一方向的轴向支撑在压入的也就是说在与壳体固定的滚动轴承的或滚子轴承的外圈上进行,所以在该结构设计方案中仅一个卡环是必需的。于是,得到具有隧道支承的平衡轴的质量平衡传动装置的有利的装配方法:平衡轴以如下这种偏离轴线方式(Desachsierung)引入到传动装置壳体中,S卩,在不均衡区段穿过轴承座中的一个时,不均衡区段和轴承座基本上彼此同中心地分布。这可以借助装配芯棒进行,该装配芯棒在平衡轴的轴向端部容纳平衡轴,将其引入到传动装置壳体中并将其径向移位,直到支承部位与轴承座对中。替选地,当平衡轴和壳体彼此轴向地定位时,也可以将壳体引导到平衡轴上并径向地移位。为了平衡轴在传动装置壳体中的径向支承而设置有两个串在装配芯棒上的滚动轴承,优选为无内圈的滚子轴承,其外圈在平衡轴对中了的情况下借助分布在装配芯棒上的滑动件压入轴承座中。为了平衡轴在传动装置壳体中的轴向支承而设置有与其中一个滚动轴承或滚子轴承相邻布置的球轴承,其串在其中一个装配芯棒上并同样借助分布在装配芯棒上的滑动件而装入轴承座中。在此,为了将球轴承轴向支撑在传动装置壳体上而设置有卡环,其同样串在其中一个装配芯棒上并借助分布在装配芯棒上的滑动件装入轴承座上的、与球轴承的外圈相邻分布的环槽中。附图说明本专利技术的其他的特征由以下描述和附图得出,在附图中根据本专利技术的质量平衡传动装置的实施例和装配设备为此部分示意性地和/或非常简易地示出,其中:图1按图3中的视线II以几何图示出根据本专利技术的平衡轴;图2以穿过传动装置壳体的纵向剖面图示出根据本专利技术的质量平衡传动装置;图3以转动90°的俯视图示出根据图2的平衡轴;图4以相应于图1的几何图示出常规的平衡轴;图5按图2中的视线I以几何图示出在偏离轴线地装配到传动装置壳体的情况中的根据图1至图3的平衡轴;图6示出在支承件对中后的根据图5的质量平衡传动装置;图7以示意图示出具有公知的二阶质量平衡的内燃机;图8以示意性的纵向剖面图示出用于在压入径向轴承之前的某一时间点上的质量平衡传动装置的装配设备;图9示出根据图8的在装入轴向轴承之前或之后的时间点上的装配设备。具体实施例方式本专利技术从图7开始阐述,该图借助传动装置图示出具有也作为兰开斯特平衡公知的质量平衡传动装置的直列四缸结构的往复式活塞内燃机。内燃机I包括在气缸中摆动的活塞2,其纵向运动经由联杆3转换成曲柄轴4的旋转。该曲柄轴在这里经由中间轴5驱动具有不均衡部7的两个平衡轴6’,其中,平衡轴6’平行于曲柄轴以曲柄轴转速的两倍相反地旋转,以便平衡自由的二阶惯性力。针对本专利技术的理解,图1至图3示出根据本专利技术的质量平衡传动装置的基本的几何特征,该质量平衡传动装置具有平衡轴6和传动装置壳体8,其装配在内燃机的未示出的曲柄壳体上。初始成形的且在此由单件式锻造的钢毛坯件加工成的平衡轴6包括不均衡区段9和在不均衡区段两侧分布的两个支承部位10、11,在所述支承部位处轴6径向地支承在传动装置壳体8的两个对应的轴承座12和13中。径向支承借助两个滚动轴承14、15,在这里为无内圈的滚子轴承,来进行,其外圈16压入轴承座12、13并且其滚子17在分别构造为内滚道的、由硬化的滚动轴承钢制造的平衡轴6的支承部位10、11上滚动。由于旋转的不均衡部而以集中负载加载的内滚道10、11在轻微负载的、远离不均衡部的侧面上减少其宽度,这有利于减小轴质量。像以后阐述的那样,在图2和图3中在支承部位11右边分布的支承栓18用于容纳深沟球轴承,借助该深沟球轴承,平衡轴6轴向地支承在传动装置壳体8中。在图1和图2中明显识别的是,支承部位10、11相对于不均衡区段9径向地回缩,从而支承部位10、11的外包络圆dl和不均衡区段9的外包络圆d2满足如下直径关系:d2>本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:西格弗里德·蒂施
申请(专利权)人:谢夫勒科技股份两合公司
类型:
国别省市:

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