CN106065794B - 一种双链发动机正时系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双链发动机正时系统，包括链条、双排进气凸轮轴链轮、双排排气凸轮轴链轮、双排曲轴链轮、固定导轨、活动导轨和张紧器，所述双排进气凸轮轴链轮和双排排气凸轮轴链轮上分别设有内外两排链轮齿，两根链条分别纵向错开套设在双排进气凸轮轴链轮、双排排气凸轮轴链轮和双排曲轴链轮的内外两排链轮的链轮齿上，所述链条的节距为P，两根链条纵向错开的距离为d，0＜d≤P/2，所述固定导轨和活动导轨分别位于两条的两侧，所述张紧器与活动导轨相连接。本发明具有噪音低、成本低且使用寿命长的有益效果。

Description

一种双链发动机正时系统
技术领域
本发明涉及一种双链发动机正时系统。
背景技术
一直以来，公知的发动机正时配气系统为单根链条形式，由单个曲轴链轮、进气凸轮轴链轮、排气凸轮轴链轮、固定导轨、上固定导轨、活动导轨以及张紧器组成。由于链条的多边形效应导致正时链系统的噪声较正时带系统大很多，特别是当链条随使用周期增加，导向列与非导向列之间节距差值逐渐增加，链系统的噪声也随之增加，这是链条与皮带传动区别的症结所在。单根正时链系统所使用的链条较宽，润滑油不易进入销轴与链板孔之间的间隙，形成润滑油膜难度加大，造成耐磨性能降低。
另外，由于链条振动较大，为了平衡振动，活动导轨侧的张紧器设计的反力也较大，用来平衡链条的振动。因张紧器的反力增加使得链条的受力也随之增加，导致其耐磨性能下降，及系统耗能增加，降低了发动机效率。而为了增加链条的耐磨性而采取其他方式解决，如销轴表面渗金属等，提高了链条乃至整个系统的加工成本。
同时，由于齿形链由多排带有齿形的链板排列组成，其较多工作链板与链轮的啮合，使链条疲劳失效的概率增加。
综上所述，发动机正时链系统的主要失效模式为链条的磨损和疲劳断裂。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种噪音低、成本低且使用寿命长的双链发动机正时系统。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种双链发动机正时系统，包括链条、双排进气凸轮轴链轮、双排排气凸轮轴链轮、双排曲轴链轮、固定导轨、活动导轨和张紧器，所述双排进气凸轮轴链轮和双排排气凸轮轴链轮上分别设有内外两排链轮齿，两根链条分别纵向错开套设在双排进气凸轮轴链轮、双排排气凸轮轴链轮和双排曲轴链轮的内外两排链轮的链轮齿上，所述链条的节距为P，两根链条纵向错开的距离为d，0＜d≤P/2，所述固定导轨和活动导轨分别位于两条的两侧，所述张紧器与活动导轨相连接。
作为优选方案：所述双排曲轴链轮由第一内排链轮和第一外排链轮并排固定形成，且第一内排链轮和第一外排链轮的齿数均为Z1，第一内排链轮和第一外排链轮的齿相位差为θ1，且0＜θ1≤π/Z1。
作为优选方案：所述双排进气凸轮轴链轮和双排排气凸轮轴链轮均由第二内排链轮和第二外排链轮并排固定形成，且第二内排链轮和第一外排链轮的齿数均为Z2，第一内排链轮和第一外排链轮的齿相位差为θ2，且0＜θ2≤π/Z2。
作为优选方案：所述固定导轨的中部和活动导轨的中部均沿导轨长度方向设有隔板，所述隔板将导轨隔成双通道结构。这样的结构保证了两根链条在导轨上不干涉。
本发明的双链正时系统所使用的单根链条较窄，润滑油极易进入销轴与链板孔之间的间隙，润滑油膜形成容易，耐磨性能增强。且具有上述结构的发动机正时配气系统，特别适合中大排量发动机。而本链系统的振动可减少30％，其振动噪声接近皮带传动，耐磨性和疲劳性能均高于单根正时链系统。所以本链系统适用于对噪音、耐磨性和疲劳性要求很高的场合。
本发明由于采用了以上技术方案，其在动力传递过程中，使得静音链条与链轮在啮合过程中的冲击振动大大降低，在原来单根链条系统的基础上最少可降低30％的振动，同时降低了张紧器的反力，提高了整个系统的使用寿命。而链轮分成两体式结构，减少了链轮的宽度，可使用冲压方式加工链轮，降低了制作成本。由于两根链条错开相位安装，使得链条在磨损后非导向列与导向列节距变化对链系统的影响减半，所以进一步提高了发动机的性能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的曲轴链轮的结构示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是本发明的凸轮轴链轮的结构示意图。
图5是图4的B-B剖视图。
图6是本发明的导轨的正面结构示意图。
图7是现有技术中单链磨损前节距示意图。
图8是现有技术中单链磨损后节距示意图。
图9本发明的系统中双链磨损后节距示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-图9所示的一种双链发动机正时系统，包括链条1、双排凸轮轴链轮、双排曲轴链轮4、导轨和张紧器6，所述双排凸轮轴链轮包括双排进气凸轮轴链轮21和双排排气凸轮轴链轮22，所述双排进气凸轮轴链轮21和双排排气凸轮轴链轮22上分别设有内外两排链轮齿，两根链条1分别纵向错开套设在双排进气凸轮轴链轮21、双排排气凸轮轴链轮22和双排曲轴链轮4的内外两排链轮的链轮齿上，所述链条1的节距为P，两根链条1纵向错开的距离为d，0＜d≤P/2，所述导轨包括固定导轨3和活动导轨5，所述固定导轨3和活动导轨5分别位于两条的两侧，所述张紧器6与活动导轨5相连接。
凸轮轴链轮和曲轴链轮可用单体式结构，也可做成两体式结构，为降低成本，采用两体式结构。根据发动机的排量链条可以做成1×2排列、2×3排列或者3×4排列等。所述双排曲轴链轮4由第一内排链轮41和第一外排链轮42并排固定形成，且第一内排链轮41和第一外排链轮42的齿数均为Z1，第一内排链轮41和第一外排链轮42的齿相位差为θ1，且0＜θ1≤π/Z1。所述双排进气凸轮轴链轮21和双排排气凸轮轴链轮22均由第二内排链轮41和第二外排链轮42并排固定形成，且第二内排链轮211和第一外排链轮212的齿数均为Z2，第一内排链轮211和第一外排链轮212的齿相位差为θ2，且0＜θ2≤π/Z2。
所述固定导轨4的中部和活动导轨5的中部均沿导轨长度方向设有隔板31，所述隔板31将导轨隔成双通道结构。即所述导轨容纳链条的凹槽处位于两根链条之间设置隔板式结构，隔板的宽度小于2mm，高度小于销轴到链板背部的距离。
本发明的双链正时系统的链条与普通正时链条的工作链板片形一样，节距均为p，但链宽比后者更窄。曲轴链轮齿相位差为θ1(0＜θ1≤π/Z1)，凸轮轴链轮齿相位差均为θ2(0＜θ2≤π/Z2)，由于Z2＝2Z1，所以θ1＝2θ2。当相位差为π/z时，双链正时系统的链条节距在传动过程中相当于p/2，使得该系统的振动噪声大大降低，同时随着链条不断运动，其非导向列与导向列之间的节距差值也为单根链条小50％，而链系统的振动可减少30％，其振动噪声接近皮带传动，耐磨性和疲劳性能均高于单根正时链系统。所以本链系统适用于对噪音、耐磨性和疲劳性要求很高的场合，既适合齿形链，也适合套筒链、滚子链。
实施例1：
一种双链发动机正时系统，两根1×2排列的链条，每根链条由一排内链板和两排导板及一根销轴组成，组成双排2×4链条，与单根2×3链条相当，导板数量增加一倍，链条工作链板数量减少1/3，从而使工作链板的不均匀性降低，有效提高了整链的疲劳强度。曲轴采用双链轮结构，相位角度错开π/Z1，进、排气凸轮轴链轮也均采用双链轮结构，相位角度错开π/Z2。两根链条错开p/2，两排链条中间与固定导轨和活动导轨接触面处，设置隔板结构防止链条干涉。由于链轮相位角的存在，及工作链板数量的减少，极大地提高了链条的疲劳和耐磨性能。
实施例2：
一种双链发动机正时系统，两根2×3排列的链条，每根链条由一排内链板和两排导板及一根销轴组成，组成双排4×6链条，与单根4×5链条相当，导板数量增加一倍，链条齿片数量减少1/7，从而使工作链板的不均匀性降低，有效提高了整链的疲劳强度。曲轴采用双链轮结构，相位角度错开π/Z1，进、排气凸轮轴链轮也均采用双链轮结构，相位角度错开π/Z2。两根链条错开p/2，两排链条中间与固定导轨和活动导轨接触面处，设置隔板结构防止链条干涉。由于链轮相位角的存在，及工作链板数量的减少，极大地提高了链条的疲劳和耐磨性能。
应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种双链发动机正时系统，其特征在于：包括链条(1)、双排进气凸轮轴链轮(21)、双排排气凸轮轴链轮(22)、双排曲轴链轮(4)、固定导轨(3)、活动导轨(5)和张紧器(6)，所述双排进气凸轮轴链轮(21)和双排排气凸轮轴链轮(22)上分别设有内外两排链轮齿，两根链条(1)分别纵向错开套设在双排进气凸轮轴链轮(21)、双排排气凸轮轴链轮(22)和双排曲轴链轮(4)的内外两排链轮的链轮齿上，所述链条(1)固定节距为P，两根链条(1)纵向错开的距离为d，d＝P/2，所述固定导轨(3)和活动导轨(5)分别位于两根链条(1)的两侧，所述张紧器(6)与活动导轨(5)相连接；所述固定导轨(4)的中部和活动导轨(5)的中部均沿导轨长度方向设有隔板(31)，所述隔板(31)将导轨隔成双通道结构。
2.根据权利要求1所述的一种双链发动机正时系统，其特征在于：所述双排曲轴链轮(4)由第一内排链轮(41)和第一外排链轮(42)并排固定形成，且第一内排链轮(41)和第一外排链轮(42)的齿数均为Z1，第一内排链轮(41)和第一外排链轮(42)的齿相位差为θ1，且0＜θ1≤π/Z1。
3.根据权利要求1所述的一种双链发动机正时系统，其特征在于：所述双排进气凸轮轴链轮(21)和双排排气凸轮轴链轮(22)均由第二内排链轮(41)和第二外排链轮(42)并排固定形成，且第二内排链轮(211)和第一外排链轮(212)的齿数均为Z2，第一内排链轮(211)和第一外排链轮(212)的齿相位差为θ2，且0＜θ2≤π/Z2。
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