CN103485887B - 柴油发动机上的前端动力输出结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柴油发动机上的前端动力输出结构，包括固定在柴油发动机机体上的曲轴，在曲轴前端套装曲轴正时齿轮；特征是：所述曲轴正时齿轮包括锥形轴，锥形轴一端为大端，另一端为小端，锥形轴的小端伸出齿轮室盖；在所述锥形轴的大端上设置齿圈，在锥形轴的小端上套装曲轴皮带轮；在所述齿轮室盖上位于锥形轴伸出的位置沿锥形轴轴向向外部延伸形成伸出部，在伸出部与锥形轴之间的空腔内依次设置前端油封、隔圈和前端轴承。所述曲轴皮带轮的后端面形成凹腔，齿轮室盖的伸出部伸入曲轴皮带轮后端面的凹腔中。本发明结构合理、生产灵活、输出动力高、承受负荷能力高，便于拆卸。
Description
技术领域
本发明涉及一种前端全动力的输出结构，尤其是一种柴油发动机上的前端动力输出结构，属于机械结构技术领域。
背景技术
对于以往的发动机动力输出结构，主要依靠发动机飞轮端的输出，前端只能完成小部分动力的输出。其动力输出的前端结构如图1、图2所示，其中，1a是曲轴、2a是齿轮、3a是油封、4a是齿轮室盖、5a是轴承、6a是曲轴皮带轮、7a是螺栓压板、8a是启动螺栓、9a是平键。这种直连动力输出结构的优点是结构简便，零部件易于加工，制造成本低廉，并可以完成一定功率的输出，但它的前端缺点随着整车的发展也慢慢暴露出来，具体为：（1）随着整车大型化发展，对发动机的功率输出要求越来越大，它的这套前端结构由于启动螺栓预紧从而使曲轴皮带轮于曲轴之间产生的最大静摩擦力无法满足大功率输出的要求；（2）随着工作时间的延长，它的前段曲轴皮带轮出现了高温现象，从而使传递动力的皮带过热，出现了个别的“烧皮带”现象，从而影响了皮带的工作寿命。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种柴油发动机上的前端动力输出结构，结构合理、生产灵活、输出动力高、承受负荷能力高，便于拆卸。
按照本发明提供的技术方案，一种柴油发动机上的前端动力输出结构，包括固定在柴油发动机机体上的曲轴，在曲轴前端套装曲轴正时齿轮；特征是：所述曲轴正时齿轮包括锥形轴，锥形轴一端为大端，另一端为小端，锥形轴的小端伸出齿轮室盖；在所述锥形轴的大端上设置齿圈，在锥形轴的小端上套装曲轴皮带轮；在所述齿轮室盖上位于锥形轴伸出的位置沿锥形轴轴向向外部延伸形成伸出部，在伸出部与锥形轴之间的空腔内依次设置前端油封、隔圈和前端轴承。
作为本发明的进一步改进，所述曲轴皮带轮的后端面形成凹腔，齿轮室盖的伸出部伸入曲轴皮带轮后端面的凹腔中；所述曲轴皮带轮的后端面和齿轮室盖的前端面之间存在间隙，曲轴皮带轮后端面的凹腔与伸出部的前端面在轴向上存在间隙，曲轴皮带轮后端面的凹腔与伸出部在径向上存在间隙。
作为本发明的进一步改进，所述曲轴连接曲轴正时齿轮的部分呈锥形。
作为本发明的进一步改进，所述曲轴正时齿轮的后端面和曲轴的轴颈端面之间存在间隙，曲轴的前端面和曲轴正时齿轮后端凹腔的内端面存在间隙，曲轴皮带轮前端面和曲轴正时齿轮的前端面存在间隙。
作为本发明的进一步改进，所述前端轴承的内圈与锥形轴间隙配合，前端轴承的外圈与伸出部的内壁间隙配合。
作为本发明的进一步改进，所述曲轴皮带轮的端面上设有散热孔。
作为本发明的进一步改进，在所述曲轴正时齿轮的锥形轴的侧部设有通孔。
作为本发明的进一步改进，在所述前端轴承和曲轴皮带轮之间的锥形轴上套设橡胶套。
作为本发明的进一步改进，所述曲轴正时齿轮通过第一平键安装在曲轴前端，曲轴皮带轮通过第二平键安装在锥形轴的小端上。
作为本发明的进一步改进，所述曲轴皮带轮通过启动螺栓和启动螺栓压板紧固在锥形轴上。
本发明与已有技术相比，具有以下优点：
（1）本发明曲轴和曲轴正时齿轮之间靠锥配合压紧，曲轴正时齿轮和曲轴皮带轮之间也是靠锥配合压紧，平键只是起了一个定位作用，锥配合通过轴向压紧能提供更大的摩擦力，保证多槽皮带轮的更大功率输出；
（2）在曲轴皮带轮的端面周围打了一组散热孔，用于曲轴皮带轮在高速旋转工作时的散热，防止出现传统前端输出结构出现温度较高，而发生烧皮带的状况；
（3）生产时无需铸造任何模具，完全是在现有的的结构基础上通过普通的机床车削就能进行批量生产，降低了设计生产成本；
（4）本发明结构巧妙合理、生产灵活、输出动力高、承受负荷能力高，便于拆卸，能同时适应多品种小批量和单品种大批量生产，而且安全系数、使用寿命方面完全满足国家相关要求及标准。
附图说明
图1为现有技术中柴油发动机的动力输出的前端结构示意图。
图2为现有技术中柴油发动机的示意图。
图3为本发明所述前端动力输出结构的示意图。
图4为本发明的使用状况图。
图5为本发明所述曲轴正时齿轮的结构示意图。
图6为本发明所述曲轴皮带轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图3～图6所示：所述柴油发动机上的前端动力输出结构包括曲轴1、曲轴正时齿轮2、锥形轴2-1、齿圈2-2、前端油封3、隔圈4、齿轮室盖5、前端轴承6、橡胶套7、曲轴皮带轮8、启动螺栓压板9、启动螺栓10、第一平键11、第二平键12、伸出部13、散热孔14、通孔15等。
如图3所示，本发明包括固定在柴油发动机机体上的曲轴1，在曲轴1前端通过第一平键11套装曲轴正时齿轮2；如图5所示，所述曲轴正时齿轮2包括锥形轴2-1，锥形轴2-1一端为大端，另一端为小端，锥形轴2-1的小端伸出齿轮室盖5；在所述锥形轴2-1的大端上设置齿圈2-2，在锥形轴2-1的小端上通过第二平键12套装曲轴皮带轮8，曲轴皮带轮8通过启动螺栓10和启动螺栓压板9紧固；在所述齿轮室盖5上位于锥形轴2-1伸出的位置沿锥形轴2-1轴向向外部延伸形成伸出部13，在伸出部13与锥形轴2-1之间的空腔内依次设置前端油封3、隔圈4和前端轴承6；为了便于更换前端轴承6，前端轴承6的内圈与锥形轴2-1间隙配合，前端轴承6的外圈与伸出部13的内壁间隙配合；
在所述前端轴承6和曲轴皮带轮8之间的锥形轴2-1上套设橡胶套7；
所述曲轴皮带轮8的后端面形成凹腔，齿轮室盖5的伸出部13伸入曲轴皮带轮8后端面的凹腔中；所述曲轴皮带轮8的后端面和齿轮室盖5的前端面之间存在4mm的间隙，曲轴皮带轮8后端面的凹腔与伸出部13的前端面在轴向上存在5mm的间隙，曲轴皮带轮8后端面的凹腔与伸出部13在径向上存在2mm的间隙；
所述曲轴1连接曲轴正时齿轮2的部分呈锥形，曲轴1锥形部分和锥形轴2-1的锥度为1:5；这样能在较紧凑的结构下满足发动机所需输出力矩；装配时，所有锥形连接部分的锥面用环规涂色检查，贴合应大于70%，以满足曲轴皮带轮8输出力矩所需的摩擦力；
所述曲轴正时齿轮2的后端面和曲轴1的轴颈端面之间存在2.5mm的间隙，曲轴1的前端面和曲轴正时齿轮2后端凹腔的内端面存在5mm的间隙，曲轴皮带轮8前端面和曲轴正时齿轮2的前端面存在5mm的间隙；
上述所有的间隙就是为了保证启动螺栓10拧紧后，将曲轴正时齿轮2和曲轴皮带轮8固定在曲轴1上；
为了防止由于轴承6的内外圈间隙配合而产生轴向的跑动，本发明采用隔圈4和橡胶套7来限制轴承在轴向的移动；
所述曲轴皮带轮8的端面上设有一圈散热孔14，防止出现传统前端输出结构出现温度较高，而发生烧皮带的状况；
如图5所示，在所述曲轴正时齿轮2的锥形轴2-1的侧部设有直径8mm的通孔15，这主要能方便曲轴正时齿轮2在插齿的时候能退刀；
所述前端轴承6选用耐高温的密封轴承；所述用于安装曲轴皮带轮8的启动螺栓10在安装时需要涂润滑油，启动螺栓10应经过磁力探伤检测，不允许有任何缺陷，探伤后退磁处理。
Claims (6)
1. 一种柴油发动机上的前端动力输出结构，包括固定在柴油发动机机体上的曲轴（1），在曲轴（1）前端套装曲轴正时齿轮（2）；其特征是：所述曲轴正时齿轮（2）包括锥形轴（2-1），锥形轴（2-1）一端为大端，另一端为小端，锥形轴（2-1）的小端伸出齿轮室盖（5）；在所述锥形轴（2-1）的大端上设置齿圈（2-2），在锥形轴（2-1）的小端上套装曲轴皮带轮（8）；在所述齿轮室盖（5）上位于锥形轴（2-1）伸出的位置沿锥形轴（2-1）轴向向外部延伸形成伸出部（13），在伸出部（13）与锥形轴（2-1）之间的空腔内依次设置前端油封（3）、隔圈（4）和前端轴承（6）；
所述曲轴皮带轮（8）的后端面形成凹腔，齿轮室盖（5）的伸出部（13）伸入曲轴皮带轮（8）后端面的凹腔中；所述曲轴皮带轮（8）的后端面和齿轮室盖（5）的前端面之间存在间隙，曲轴皮带轮（8）后端面的凹腔与伸出部（13）的前端面在轴向上存在间隙，曲轴皮带轮（8）后端面的凹腔与伸出部（13）在径向上存在间隙；
所述曲轴正时齿轮（2）的后端面和曲轴（1）的轴颈端面之间存在间隙，曲轴（1）的前端面和曲轴正时齿轮（2）后端凹腔的内端面存在间隙，曲轴皮带轮（8）前端面和曲轴正时齿轮（2）的前端面存在间隙。
2.如权利要求1所述的柴油发动机上的前端动力输出结构，其特征是：所述前端轴承（6）的内圈与锥形轴（2-1）间隙配合，前端轴承（6）的外圈与伸出部（13）的内壁间隙配合。
3.如权利要求1所述的柴油发动机上的前端动力输出结构，其特征是：所述曲轴皮带轮（8）的端面上设有散热孔（14）。
4.如权利要求1所述的柴油发动机上的前端动力输出结构，其特征是：在所述曲轴正时齿轮（2）的锥形轴（2-1）的侧部设有通孔（15）。
5.如权利要求1所述的柴油发动机上的前端动力输出结构，其特征是：在所述前端轴承（6）和曲轴皮带轮（8）之间的锥形轴（2-1）上套设橡胶套（7）。
6.如权利要求1所述的柴油发动机上的前端动力输出结构，其特征是：所述曲轴正时齿轮（2）通过第一平键（11）安装在曲轴（1）前端，曲轴皮带轮（8）通过第二平键（12）安装在锥形轴（2-1）的小端上。
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