CN103388669B - 一种惰轮及具有该惰轮的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种惰轮，包括主齿轮、副齿轮、衬套和连接装置；主齿轮和副齿轮的轴心孔均与衬套配合；连接装置包括至少三个连接件，连接件的第一段与主齿轮的第一安装孔配合，第二段的外侧设置弹性件，并与副齿轮的第二安装孔配合。在传动系统中，惰轮的主齿轮与主动齿轮啮合，副齿轮与从动齿轮啮合，主齿轮通过连接件带动副齿轮同轴转动，副齿轮对弹性件产生挤压，会使得副齿轮相对于主齿轮转动一个小的角度，调整了惰轮与主动齿轮和从动齿轮的啮合间隙，使其均为最优间隙，与现有技术相比，该惰轮能够消除啮合间隙引起的冲击和振动，减小齿轮传动过程中的冲击和振动，提高齿轮传动系统的传动平稳性。本发明还公开了一种具有上述惰轮的发动机。

Description

一种惰轮及具有该惰轮的发动机

技术领域

本发明涉及平行轴动力传动技术领域，特别是涉及一种惰轮。此外，本发明还涉及一种具有该惰轮的发动机。

背景技术

平行轴动力传动领域，常用的传动方式有齿轮传动、带传动和链传动等。齿轮传动的传动效率高、结构简单、维修方便，在平行轴传动中得到了广泛的应用。

例如在发动机中，从曲轴到凸轮轴、油泵及空压机之间的动力传递多数都采用齿轮传动，曲轴上的主动齿轮与从动齿轮相互啮合，将动力装置的转动扭矩传递到运动部件。

发动机的曲轴和空压机之间通过主从动齿轮与惰轮的啮合实现动力的传递，为保证齿轮的正常工作，齿轮与齿轮之间必须留有一定的啮合间隙。但是，由于惰轮与主动齿轮和从动齿轮之间都存在啮合间隙，不能满足惰轮与主动齿轮和从动齿轮的啮合间隙均为最优间隙，会使得齿轮之间产生冲击和振动，使传动不稳定，造成空压机工作不稳定，使得空压机系统产生振动和噪声。同时，这种冲击和振动还会加速齿轮的磨损，缩短齿轮传动系统的寿命。

齿轮传动系统在传递动力过程中，因存在啮合间隙会产生冲击和振动，在一些对传动平稳性要求较高的部件中，不能满足传动过程中的平稳性要求。

因此，如何提高齿轮传动系统的传动平稳性，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种惰轮，该惰轮能够减小齿轮传动过程中的冲击和振动，提高齿轮传动系统的传动平稳性。此外，本发明的另一个目的是提供一种具有该惰轮的发动机。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种惰轮，包括主齿轮、副齿轮、衬套和连接装置；所述主齿轮和所述副齿轮的轴心孔均与所述衬套配合；所述连接装置包括至少三个连接件，所述连接件的第一段与所述主齿轮的第一安装孔配合，所述连接件的第二段的外侧设置弹性件，并与所述副齿轮的第二安装孔配合。

优选地，所述连接件的所述第二段的外圆周大于所述连接件的所述第一段的外圆周。

优选地，所述弹性件的外圆周为椭圆，所述第二安装孔为与所述弹性件配合的椭圆孔。

优选地，所述连接件为铆钉，多个所述连接件在齿体上均匀分布。

优选地，所述弹性件为橡胶弹性件。

优选地，所述连接装置还包括至少一个卡簧，所述主齿轮和所述副齿轮相对的端面均设置有与所述卡簧配合的卡簧槽。

优选地，所述卡簧与所述连接件的数量相同，多个所述卡簧和多个所述连接件在齿体上交替分布。

优选地，所述卡簧为板式卡簧，其板状本体的两端均具有凸起；所述主齿轮和所述副齿轮二者端面的所述卡簧槽中，一者与所述板状本体配合，另一者与所述凸起配合。

优选地，还包括定位销，所述主齿轮和所述副齿轮上均设置有与所述定位销配合的定位孔；所述主齿轮和所述副齿轮的定位孔的轴线共线时，二者的轮齿重合。

本发明还提供了一种发动机，包括主动齿轮、从动齿轮和惰轮，所述惰轮为上述任一项所述的惰轮，所述惰轮的所述主齿轮与所述主动齿轮啮合，所述惰轮的所述副齿轮与所述从动齿轮啮合。

本发明提供的惰轮，包括主齿轮、副齿轮、衬套和连接装置；主齿轮和副齿轮的轴心孔均与衬套配合；连接装置包括至少三个连接件，连接件的第一段与主齿轮的第一安装孔配合，连接件的第二段的外侧设置弹性件，并与副齿轮的第二安装孔配合。

组装此惰轮时，将主齿轮和副齿轮均安装在衬套上，主齿轮与衬套过盈配合，副齿轮与衬套间隙配合，同时使主齿轮的三个第一安装孔与副齿轮的三个第二安装孔的轴线共线；然后将三个连接件嵌入到三个安装孔中，连接件的第一段与第一安装孔配合，第二段的弹性件与第二安装孔配合，即完成了惰轮的组装。

在传动系统中，惰轮的主齿轮与主动齿轮啮合，副齿轮与从动齿轮啮合。传递动力时，主齿轮通过连接件带动副齿轮同轴转动，副齿轮转动时对连接件第二段外侧的弹性件产生挤压；由于弹性件的挤压变形，会使得副齿轮相对于主齿轮转动一个小的角度；副齿轮和主齿轮的相对转动，能够调整惰轮与主动齿轮和从动齿轮的啮合间隙，使得主齿轮与主动齿轮的啮合间隙为最优间隙，副齿轮与从动齿轮的啮合间隙为最优间隙，同时，由于弹性件的挤压变形有限，副齿轮与主齿轮的相对转动并不影响主齿轮带动副齿轮同轴转动，也不会影响动力的传递。与现有技术相比，该惰轮能够消除啮合间隙引起的冲击和振动，减小齿轮传动过程中的冲击和振动，提高齿轮传动系统的传动平稳性。

具体的，连接件的第二段的外圆周大于第一段的外圆周，第二段外侧的弹性件的外圆周为椭圆，第二安装孔为与弹性件配合的椭圆孔。椭圆孔配合时，能够限制连接件的自转。

一种优选的方式中，连接装置还包括至少一个卡簧，主齿轮和副齿轮相对的端面均设置有与卡簧配合的卡簧槽。卡簧与连接件的数量相同，多个卡簧和多个连接件在齿体上交替分布。通过卡簧的变形可以缓解过大的齿侧间隙引起的振动。

具体的，卡簧为板式卡簧，其板状本体的两端均具有凸起；主齿轮和副齿轮二者端面的卡簧槽中，一者与板状本体配合，另一者与凸起配合。

另一种优选的方式中，还包括定位销，主齿轮和副齿轮上均设置有与定位销配合的定位孔；主齿轮和副齿轮的定位孔的轴线共线时，二者的轮齿重合。组装惰轮时，安装卡簧的同时由定位销定位，然后安装连接件，组装完毕后，可以取下定位销。

本发明还提供了一种发动机，包括主动齿轮、从动齿轮和惰轮，惰轮为上述任一项所述的惰轮，惰轮的主齿轮与主动齿轮啮合，副齿轮与从动齿轮啮合，该发动机中齿轮传动的冲击和振动较小，传动的平稳性较高。

附图说明

图1为本发明所提供的惰轮一种具体实施方式的爆炸示意图；

图2为图1所提供的惰轮的主齿轮的结构示意图；

图3为图2所提供的惰轮的主齿轮的背面的结构示意图；

图4为图1所提供的惰轮的副齿轮的结构示意图。

其中图1至图4中的附图标记如下：

主齿轮1；第一安装孔11；

副齿轮2；第二安装孔21；

衬套3；润滑油孔31；

连接件4；第一段41；第二段42；

弹性件5；卡簧6；卡簧槽7；定位销8；定位孔9。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种惰轮，该惰轮能够减小齿轮传动过程中的冲击和振动，提高齿轮传动系统的传动平稳性。此外，本发明的另一个核心是提供一种具有该惰轮的发动机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本发明所提供的惰轮一种具体实施方式的爆炸示意图，图2为图1所提供的惰轮的主齿轮的结构示意图，图3为图2所提供的惰轮的主齿轮的背面的结构示意图，图4为图1所提供的惰轮的副齿轮的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种惰轮，包括主齿轮1、副齿轮2、衬套3和连接装置；主齿轮1和副齿轮2的轴心孔均与衬套3配合；连接装置包括至少三个连接件4，连接件4的第一段41与主齿轮1的第一安装孔11配合，连接件4的第二段42的外侧设置弹性件5，并与副齿轮2的第二安装孔21配合。

组装此惰轮时，首先，将主齿轮1和副齿轮2均安装在衬套3上，并且，主齿轮1的中心孔与衬套3的配合为过盈配合，副齿轮2的中心孔与衬套3的配合为间隙配合。衬套3具有润滑油孔31，能够为惰轮的转动提供润滑。

安装惰轮时，使得主齿轮1的三个第一安装孔11与副齿轮2的三个第二安装孔21的轴线共线；然后，将三个连接件4嵌入到惰轮的三个安装孔中，连接件4的第一段41与第一安装孔11配合，第二段42外侧的弹性件5与第二安装孔21配合，即完成了惰轮的组装。

在传动系统中，惰轮的主齿轮1与主动齿轮啮合，副齿轮2与从动齿轮啮合。传递动力时，主齿轮1通过连接件4带动副齿轮2同轴转动，副齿轮2转动时会对连接件4第二段42外侧的弹性件5产生挤压；由于弹性件5的挤压变形，会使得副齿轮2相对于主齿轮1转动一个小的角度。主齿轮1与副齿轮2具有相同的转轴，并由三个连接件4连接二者，连接件4的第一段41均匀主齿轮1固定；三点能够确定一个平面，三个连接件4的第二段42能够使得副齿轮2整体相对与主齿轮1转动。

副齿轮2和主齿轮1的相对转动，能够调整惰轮与主动齿轮和从动齿轮的啮合间隙，使得主齿轮1与主动齿轮的啮合间隙为最优间隙，副齿轮2与从动齿轮的啮合间隙为最优间隙，同时，由于弹性件5的挤压变形有限，副齿轮2与主齿轮1的相对转动并不影响主齿轮1带动副齿轮2同轴转动，也不会影响动力的传递。

与现有技术相比，该惰轮能够消除啮合间隙引起的冲击和振动，减小齿轮传动过程中的冲击和振动，提高齿轮传动系统的传动平稳性，增加了传动系统的使用寿命。

具体的，连接件4的第一段41和第二段42的外圆周可以相同，由于第二段42的外侧设置有弹性件5，则第二安装孔21大于第一安装孔11。

连接件4的第二段42的外圆周也可以大于连接件4的第一段41的外圆周，此结构方便安装弹性件5，也比较容易控制弹性件5的长度，不会使弹性件5包裹到连接件4的第一段41，在组装惰轮时，能够避免主齿轮1和副齿轮2之间出现间隙。

一种优选的实施方式中，弹性件5的外圆周为椭圆，第二安装孔21为与弹性件5配合的椭圆孔。椭圆形外周的弹性件5与椭圆形的第二安装孔21配合时，弹性件5的挤压变形较小，则副齿轮2相对主齿轮1的转动也较小，小的转动足以满足对齿侧间隙的调整，消除啮合间隙引起的冲击和振动。同时，也能够限制连接件4自转。

进一步具体的实施方式中，连接件4为铆钉，多个连接件4在齿体上均匀分布，连接件4的数量大于等于三，各连接件4的中心线位于同一圆周上，例如，连接件4的数量为三个时，如图1所示，各连接件4之间相隔120度。

具体的，弹性件5可以为橡胶弹性件，橡胶受到挤压能够产生变形，但橡胶在变形的同时其刚度会逐渐增大，能够起到一定的缓冲。弹性件5可以由橡胶直接硫化在连接件4的第二段42形成；弹性件5也可以是单独橡胶件，套装在连接件4的第二段42。

在另一种具体的实施方式中，连接装置还包括至少一个卡簧6，主齿轮1和副齿轮2相对的端面均设置有与卡簧6配合的卡簧槽7。组装惰轮时，将主齿轮1和副齿轮2之间压入卡簧6，然后在嵌入连接件4。

弹性件5的变形能够调节轮齿间啮合的间隙，但是，对于由于加工误差引起的过大的振动冲击，弹性件5的作用较小。安装卡簧6后，卡簧6具有一定的变形，当主齿轮1受到冲击将冲击传递给副齿轮2时，卡簧6的弹性变形能够起到缓冲的作用，吸收一定的冲击，卡簧6变形的恢复力能够抵消一部分冲击力，能够减小因加工误差引起的较大的冲击。

一种优选的实施方式中，卡簧6与连接件4的数量相同，多个卡簧6和多个连接件4在齿体上交替分布，均匀分布在同一圆周上。

主齿轮1带动副齿轮2转动时，二者之间的卡簧6的变形能够消除过大的冲击，连接件4第二段42外侧的弹性件5受到挤压，刚度逐渐加大，进一步消除齿轮间因齿侧间隙引起的冲击，从而使得传递到从动齿轮上的动力比较稳定，输出动力平稳。

通过卡簧6的变形减小了因加工误差引起的过大的齿侧间隙造成的较大的冲击，能够增加弹性件5的使用寿命，进而也增加了堕轮的使用寿命。

具体的，卡簧6可以为板式卡簧，如图1所示，其板状本体的两端均具有凸起；主齿轮1和副齿轮2二者端面的卡簧槽7中，一者与板状本体配合，另一者与凸起配合。

卡簧槽7的具体结构如图3和图4所示，卡簧6两端的凸起安装到图3中的主齿轮1背面的卡簧槽7内，然后将卡簧6的板状本体压入图4中副齿轮2的卡簧槽7内。安装完卡簧6后，卡簧6具有一定的变形，能够起到缓冲冲击的作用。

在上述各具体实施方式中，惰轮还包括定位销8，主齿轮1和副齿轮2上均设置有与定位销8配合的定位孔9；主齿轮1和副齿轮2的定位孔9的轴线共线时，二者的轮齿重合。

组装惰轮时，可以由定位销8定位。首先，将卡簧6压入主齿轮1，将卡簧6压入副齿轮2的同时将定位销8嵌入定位孔9中，并使副齿轮2和主齿轮1均与衬套3嵌合；然后，将多个连接件4依次嵌入到安装孔中；最后，将定位销8拔出，即完成了惰轮的组装。

除了上述惰轮，本发明还提供了一种发动机，包括主动齿轮、从动齿轮和惰轮，惰轮为上述任一项所述的惰轮，惰轮的主齿轮1与主动齿轮啮合，惰轮的副齿轮2与从动齿轮啮合，该发动机中齿轮传动的冲击和振动较小，传动的平稳性较高。该发动机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的惰轮及具有该惰轮的发动机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种惰轮，其特征在于，包括主齿轮(1)、副齿轮(2)、衬套(3)和连接装置；所述主齿轮(1)和所述副齿轮(2)的轴心孔均与所述衬套(3)配合；所述连接装置包括至少三个连接件(4)，所述连接件(4)的第一段(41)与所述主齿轮(1)的第一安装孔(11)配合，所述连接件(4)的第二段(42)的外侧设置弹性件(5)，并与所述副齿轮(2)的第二安装孔(21)配合；所述连接装置还包括至少一个卡簧(6)，所述主齿轮(1)和所述副齿轮(2)相对的端面均设置有与所述卡簧(6)配合的卡簧槽(7)。

2.如权利要求1所述的惰轮，其特征在于，所述连接件(4)的所述第二段(42)的外圆周大于所述连接件(4)的所述第一段(41)的外圆周。

3.如权利要求2所述的惰轮，其特征在于，所述弹性件(5)的外圆周为椭圆，所述第二安装孔(21)为与所述弹性件(5)配合的椭圆孔。

4.如权利要求3所述的惰轮，其特征在于，所述连接件(4)为铆钉，多个所述连接件(4)在齿体上均匀分布。

5.如权利要求4所述的惰轮，其特征在于，所述弹性件(5)为橡胶弹性件。

6.如权利要求1至5任一项所述的惰轮，其特征在于，所述卡簧(6)与所述连接件(4)的数量相同，多个所述卡簧(6)和多个所述连接件(4)在齿体上交替分布。

7.如权利要求6所述的惰轮，其特征在于，所述卡簧(6)为板式卡簧，其板状本体的两端均具有凸起；所述主齿轮(1)和所述副齿轮(2)二者端面的所述卡簧槽(7)中，一者与所述板状本体配合，另一者与所述凸起配合。

8.如权利要求1至5任一项所述的惰轮，其特征在于，还包括定位销(8)，所述主齿轮(1)和所述副齿轮(2)上均设置有与所述定位销(8)配合的定位孔(9)；所述主齿轮(1)和所述副齿轮(2)的定位孔(9)的轴线共线时，二者的轮齿重合。

9.一种发动机，包括主动齿轮、从动齿轮和惰轮，其特征在于，所述惰轮为权利要求1至8任一项所述的惰轮，所述惰轮的所述主齿轮(1)与所述主动齿轮啮合，所述惰轮的所述副齿轮(2)与所述从动齿轮啮合。