CN102628503B - 发动机平衡轴外置齿轮结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机平衡轴外置齿轮结构，包括平衡轴、曲柄连杆总成、左曲轴箱、右曲轴箱、右曲轴箱盖、主动齿轮和平衡从动齿轮组合机构，关键在于：平衡轴、曲柄连杆总成的右曲柄伸到右曲轴箱外，并将由平衡从动齿轮组合机构和主动齿轮构成的平衡齿轮副设置在右曲轴箱和右曲轴箱盖之间。在平衡轴发动机总成装配完成后再发现发动机平衡齿轮副噪声较大时，可以只拆下右曲轴箱盖，就可更换平衡齿轮副，从而解决发动机平衡齿轮副的噪声问题，以及平衡轴发动机总成装配返修量大的问题。

Description

发动机平衡轴外置齿轮结构
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体地讲，是一种发动机平衡轴外置齿轮结构。
背景技术
为了使平衡轴发动机的结构紧凑，减小发动机的振动，通常会在左、右曲轴箱之间设置平衡轴和平衡齿轮机构。如图1所示为发动机平衡轴内置齿轮结构，包括平衡轴1、曲柄连杆总成2、左曲轴箱3、右曲轴箱4，左曲轴箱3内设置有平衡轴左支承轴承5、左曲柄支承轴承6，右曲轴箱4内设置有平衡轴右支承轴承7、右曲柄支承轴承8、主动齿轮14和平衡从动齿轮组合机构10等。主动齿轮14通过插销16固定装套在曲柄连杆总成2的右曲柄2a上，并位于右曲柄支承轴承8的左侧；平衡从动齿轮组合机构10装在平衡轴1上并位于平衡轴右支承轴承7的左侧，与主动齿轮14对应啮合。平衡轴1和平衡从动齿轮组合机构10在左曲轴箱3和右曲轴箱4之间有一定的左右窜动量，以确保机构能正常运转。
由于主动齿轮14和平衡从动齿轮组合机构10构成的平衡齿轮副装在曲轴箱内，如果在发动机总成装配完成后再发现平衡齿轮副的啮合噪声大，导致该平衡齿轮副必须更换时，必须完全解剖发动机总成后重新装配。因此这种齿轮内置结构对平衡轴左支承轴承5、平衡轴右支承轴承7安装孔的中心距，以及左曲柄支承轴承6、右曲柄支承轴承8安装孔的中心距尺寸精度要求较高，同时对平衡齿轮副的啮合精度要求较高。而现行曲轴箱和平衡齿轮生产工艺对左右曲轴箱的曲柄支承轴承安装孔和平衡轴支承轴承安装孔的中心距尺寸和平衡齿轮副的制造精度控制不好，导致发动机平衡齿轮副噪声较大，平衡轴发动机总成装配返修量大。
发明内容
本发明的目的是在不完全解剖发动机总成的前提下，通过更换平衡齿轮副，从而解决发动机平衡齿轮副的噪声问题，即解决平衡轴发动机总成装配返修量大的问题。
为此，本发明所采用的技术方案是：一种发动机平衡轴外置齿轮结构，包括平衡轴、曲柄连杆总成、左曲轴箱、右曲轴箱和右曲轴箱盖，所述左曲轴箱内设置有平衡轴左支承轴承和左曲柄支承轴承，右曲轴箱内设置有平衡轴右支承轴承和右曲柄支承轴承，关键在于：在所述平衡轴伸出右曲轴箱外的轴段上套装有平衡从动齿轮组合机构，在所述平衡轴右支承轴承与平衡从动齿轮组合机构之间的平衡轴上套装有轴套垫圈，在所述平衡从动齿轮组合机构的右侧依次装配有垫圈和螺母，将平衡从动齿轮组合机构紧固在平衡轴上，使平衡轴从动齿轮组合机构、平衡轴与平衡轴右支承轴承的内圈成为一体，在所述曲柄连杆总成伸出右曲轴箱外的右曲柄上套装有主动齿轮，所述主动齿轮与平衡从动齿轮组合机构啮合在一起。
作为本方案的进一步优选，所述平衡从动齿轮组合机构通过半圆键固定在平衡轴上，平衡从动齿轮组合机构由从动齿轮内套、从动齿轮和呈圆周均布的弹簧构成，所述从动齿轮套装在从动齿轮内套上，从动齿轮与从动齿轮内套间隙配合，所述从动齿轮上的凹槽与从动齿轮内套上的凹槽形成容纳弹簧的弹簧室，所述从动齿轮内套的右侧向外延伸有限位台阶。通常，在结构位置有限的情况下，平衡从动齿轮组合机构通过插销固定在平衡轴上，而采用半圆键固定的结构形式，结构更加可靠，加工更加方便；从动齿轮内套增加了限位台阶，简化了安装、减少了零件数量，而背景技术中介绍的从动齿轮结构在安装时，需要另外设置垫圈对弹簧的右侧限位。
另外，所述轴套垫圈包括轴套段和垫圈段，所述垫圈段和从动齿轮内套上的限位台阶将弹簧左右固定在弹簧室内，轴套段用于调整从动齿轮与右曲轴箱的距离。
进一步，所述主动齿轮包括轴套段和齿盘段，齿盘段与平衡轴上的平衡从动齿轮组合机构啮合，轴套段用于调整主动齿轮和右曲轴箱的距离。
本发明的平衡轴、曲柄连杆总成的右曲柄伸到右曲轴箱外，并将由平衡从动齿轮组合机构和主动齿轮构成的平衡齿轮副设置在右曲轴箱和右曲轴箱盖之间，在平衡轴发动机总成装配完成后再发现发动机平衡齿轮副噪声较大时，可以只拆下右曲轴箱盖，就可更换平衡齿轮副，从而解决发动机平衡齿轮副的噪声问题，以及平衡轴发动机总成装配返修量大的问题；另外，平衡轴从动齿轮组合机构、平衡轴与平衡轴右支承轴承的内圈固定在一起，消除了平衡轴在左曲轴箱和右曲轴箱之间的左右窜动量，也减小了平衡轴发动机的噪音。
附图说明
图1是背景技术中介绍的发动机平衡轴内置齿轮结构。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明中平衡从动齿轮组合机构的结构示意图。
图4是图3的右视图。
图5是本发明中从动齿轮内套的结构示意图。
图6是本发明中从动齿轮的结构示意图。
图7是本发明中轴套垫圈的结构示意图。
图8是本发明中主动齿轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图2所示的发动机平衡轴外置齿轮结构，由平衡轴1、曲柄连杆总成2、左曲轴箱3、右曲轴箱4、右曲轴箱盖15、由主动齿轮14和平衡从动齿轮组合机构10构成的平衡齿轮副等组成。左曲轴箱3内设置有平衡轴左支承轴承5和左曲柄支承轴承6，右曲轴箱4内设置有平衡轴右支承轴承7和右曲柄支承轴承8。平衡轴左支承轴承5用于支承平衡轴1的左端，平衡轴右支承轴承7用于支承平衡轴1的右端。曲柄连杆总成2由左曲柄、右曲柄2a以及连杆等组成，左曲柄支承轴承6用于支承左曲柄，右曲柄支承轴承8用于支承右曲柄2a。左曲轴箱3的外侧设置左曲轴箱盖(图中未示出)，右曲轴箱4的外侧设置有右曲轴箱盖15。主动齿轮14装在曲柄连杆总成2的右曲柄2a上，平衡从动齿轮组合机构10装在平衡轴1的右侧轴颈，与主动齿轮14对应啮合。以上所述，与传统结构相同。
区别在于：平衡轴1的右端伸到右曲轴箱4外，曲柄连杆总成2的右曲柄2a也伸到右曲轴箱4外。在平衡轴1伸出右曲轴箱4外的轴段上套装有平衡从动齿轮组合机构10，在平衡轴右支承轴承7与平衡从动齿轮组合机构10之间的平衡轴1上套装有轴套垫圈9，在平衡从动齿轮组合机构10的右侧依次装配有垫圈11和螺母12，在平衡轴1的右端部设置有与螺母12配合的外螺纹，垫圈11和螺母12将平衡从动齿轮组合机构10紧固在平衡轴1上，使平衡轴从动齿轮组合机构10、平衡轴1与平衡轴右支撑轴承7的内圈7a紧固成为一体。平衡轴右支承轴承7、轴套垫圈9、平衡从动齿轮组合机构10、垫圈11和螺母12在平衡轴1上依次布置。在曲柄连杆总成2伸出右曲轴箱4外的右曲柄2a上套装有主动齿轮14，主动齿轮14与平衡从动齿轮组合机构10啮合在一起。由平衡从动齿轮组合机构10和主动齿轮14构成的平衡齿轮副设置在右曲轴箱4和右曲轴箱盖15之间。
平衡从动齿轮组合机构10通过半圆键13固定在平衡轴1上，可以采用插销固定在平衡轴1上，还可以采用渐开线花键固定在平衡轴1上。
如图3-6所示，平衡从动齿轮组合机构10由从动齿轮内套10a、从动齿轮10b和呈圆周均布的若干弹簧10c构成。从动齿轮10b套装在从动齿轮内套10a上，从动齿轮10b与从动齿轮内套10a间隙配合。从动齿轮10b上设置有与弹簧数量、位置对应的凹槽，从动齿轮内套10a上设置有与弹簧10c数量、位置对应的凹槽，从动齿轮10b上的凹槽10g与从动齿轮内套10a上的凹槽10f形成容纳弹簧10c的弹簧室10d。从动齿轮内套10a的右侧向外延伸有限位台阶10e。从动齿轮内套10a上的凹槽10f和台阶限位10e最好由模具精锻成型，以大大减少了机加成本。
如图7所示，轴套垫圈9包括轴套段9a和垫圈段9b，轴套段9a的长度根据需要设置，用于调整从动齿轮10b与右曲轴箱4的距离。结合图2可知，垫圈段9b和从动齿轮内套10a上的限位台阶10e将弹簧10c左右固定在弹簧室10d内。
如图8所示，主动齿轮14包括轴套段14a和齿盘段14b，轴套段14a的长度根据需要设置，用于调整主动齿轮14和右曲轴箱4的距离，齿盘段14b与平衡轴1上的平衡从动齿轮组合机构10啮合。

Claims (4)

1.一种发动机平衡轴外置齿轮结构，包括平衡轴(1)、曲柄连杆总成(2)、左曲轴箱(3)、右曲轴箱(4)和右曲轴箱盖(15)，所述左曲轴箱(3)内设置有平衡轴左支承轴承(5)和左曲柄支承轴承(6)，右曲轴箱(4)内设置有平衡轴右支承轴承(7)和右曲柄支承轴承(8)，其特征在于：在所述平衡轴(1)伸出右曲轴箱(4)外的轴段上套装有平衡从动齿轮组合机构(10)，在所述平衡轴右支承轴承(7)与平衡从动齿轮组合机构(10)之间的平衡轴(1)上套装有轴套垫圈(9)，在所述平衡从动齿轮组合机构(10)的右侧依次装配有垫圈(11)和螺母(12)，将平衡从动齿轮组合机构(10)紧固在平衡轴(1)上，使平衡轴从动齿轮组合机构(10)、平衡轴(1)与平衡轴右支撑轴承(7)的内圈(7a)紧固成为一体；在所述曲柄连杆总成(2)伸出右曲轴箱(4)外的右曲柄(2a)上套装有主动齿轮(14)，所述主动齿轮(14)与平衡从动齿轮组合机构(10)啮合在一起。
2.按照权利要求1所述的发动机平衡轴外置齿轮结构，其特征在于：所述平衡从动齿轮组合机构(10)通过半圆键(13)固定在平衡轴(1)上，平衡从动齿轮组合机构(10)由从动齿轮内套(10a)、从动齿轮(10b)和呈圆周均布的弹簧(10c)构成，所述从动齿轮(10b)套装在从动齿轮内套(10a)上，从动齿轮(10b)与从动齿轮内套(10a)间隙配合，所述从动齿轮(10b)上的凹槽与从动齿轮内套(10a)上的凹槽形成容纳弹簧(10c)的弹簧室(10d)，所述从动齿轮内套(10a)的右侧向外延伸有限位台阶(10e)。
3.按照权利要求2所述的发动机平衡轴外置齿轮结构，其特征在于：所述轴套垫圈(9)包括轴套段(9a)和垫圈段(9b)，所述垫圈段(9b)和从动齿轮内套(10a)上的限位台阶(10e)将弹簧(10c)左右固定在弹簧室(10d)内。
4.按照权利要求1-3中任一项所述的发动机平衡轴外置齿轮结构，其特征在于：所述主动齿轮(14)包括轴套段(14a)和齿盘段(14b)，齿盘段(14b)与平衡轴(1)上的平衡从动齿轮组合机构(10)啮合。
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