CN108278327A - 一种曲轴平衡块结构及其构成的发动机曲轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲轴平衡块结构，包括平衡块主体、连接块及配重块，平衡块主体为圆形面板且其中央部位设有轴定位孔，连接块和配重块均为弧形块，两者的圆弧内外侧的圆心均设于平衡块主体中轴线上，两者的圆弧内侧均连接于平衡块主体外侧壁上。连接块与平衡块主体连接部位处设有销定位孔，连接块位于轴定位孔圆心与销定位孔圆心连线两侧的两部分对称分布。连接块的长度小于配重块的长度，配重块位于该圆心连线延长线两侧的两部分中一部分的长度大于另一部分的长度。本发明还公开了上述曲轴平衡块结构构成的发动机曲轴。本发明应用时能产生较大的离心力，能提升平衡效果，进而能提升发动机的可靠性及运转平稳性。

Description

一种曲轴平衡块结构及其构成的发动机曲轴

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体是一种曲轴平衡块结构及其构成的发动机曲轴。

背景技术

曲轴是发动机内高速旋转的长轴，是发动机内承受负荷最大的零件之一。其应用时与连杆配合，将作用在活塞上的气体压力转变为旋转的动力，传给底盘的传动机构，同时驱动配气机构和其它辅助装置。曲轴工作时会因受到往复惯性力、旋转惯性力等力的作用而出现不平衡转动及振动剧烈的情况，为了克服上述问题，现有曲轴上通常配备有平衡块。然而，现有平衡块普遍存在产生的离心力较小的问题，平衡效果差，对发动机的可靠性及运转平稳性会造成较大的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种曲轴平衡块结构，其整体结构简单，便于实现，成本低，其应用时能产生较大的离心力，能提升平衡效果，进而能提升发动机的可靠性及运转平稳性。本发明还公开了上述曲轴平衡块结构构成的发动机曲轴。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种曲轴平衡块结构，包括平衡块主体、连接块及配重块，所述平衡块主体为圆形面板且其中央部位设有轴定位孔，所述连接块和配重块均为弧形块，两者的圆弧内外侧的圆心均设于平衡块主体中轴线上，两者的圆弧内侧均连接于平衡块主体外侧壁上；所述连接块与平衡块主体连接部位处设有销定位孔，所述销定位孔的圆心设于连接块上，所述连接块位于轴定位孔圆心与销定位孔圆心连线两侧的两部分对称分布；所述连接块的长度小于配重块的长度，所述轴定位孔圆心与销定位孔圆心连线的延长线穿过配重块，且配重块位于该圆心连线延长线两侧的两部分中一部分的长度大于另一部分的长度。本发明的平衡块主体、连接块及配重块材质相同，因配重块长度大于连接块长块，使得平衡块的质心向配重块侧偏移。在配重块位于轴定位孔圆心与销定位孔圆心的连线延长线两侧的部分呈非对称分布的情况下，本发明平衡块的质心偏向于配重块位于该圆心连线延长线长的部分一侧。在相同的质量情况下，质心离曲轴旋转轴线的距离越大，产生的离心力越大，本发明通过增加质心与曲轴旋转轴线的距离，以产生较大的离心力，以抵消曲轴运转时产生的旋转惯性力。

进一步的，所述连接块厚度与平衡块主体厚度相同，所述配重块厚度大于平衡块主体和连接块的厚度。本发明通过增加配重块的重量，使得本发明的平衡块质心更向配重块侧偏移。

进一步的，所述连接块两侧面分别与平衡块主体两圆形端面平齐，所述配重块一侧面与平衡块主体的一个圆形端面平齐；所述配重块与平衡块主体圆形端面平齐的侧面外边缘设有第一圆弧凸起，所述连接块与配重块平齐的侧面外边缘设有第二圆弧凸起，所述第一圆弧凸起和第二圆弧凸起两者的圆心设于平衡块主体中轴线上。其中，第一圆弧凸起和第二圆弧凸起的设置，能增强连接块和配重块两者边缘的结构强度，也能进一步本发明的平衡块质量不均衡，使得质心进一步向配重块偏移。

进一步的，所述配重块一端端头部位的端面与连接块一端端头部位的端面设于同一平面上，连接块两端端头部位的端面、以及配重块与连接块共平面的端头端面均与覆盖轴定位孔圆心和销定位孔圆心且垂直平衡块主体圆形端面的平面平行。如此，本发明应用时便于采用一块圆板切削而成，且能保证避免切削后重量降低过多。

为了提升销定位孔处的结构强度，进一步的，所述销定位孔的边缘设有与销定位孔同轴设置的加强凸环。

发动机曲轴，包括主轴、曲柄臂、曲柄销、以及上述的平衡块，所述平衡块的数量为两块，两块所述的平衡块呈镜像对称设置；所述主轴的数量为两根，两根主轴分别嵌入两块平衡块的轴定位孔内；所述曲柄臂设于两块平衡块之间，两块所述的平衡块均通过一根嵌入销定位孔内的曲柄销与曲柄臂连接。本发明在采用平衡块构成曲轴后，平衡块的数量不局限于采用两块，只要保证位于曲轴中心两侧的平衡块互呈镜像对称设置，也能实现相应的效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明的平衡块整体结构简单，便于实现，成本低，其应用时质心与曲轴旋转轴线的距离增大，离心位置较现有常规平衡块位置发生改变，能产生较大的离心力来抵消旋转惯性力，能提高曲轴平衡效果，使曲轴运转更加稳定，进而能提升发动机的可靠性及运转平稳性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一个具体实施例中平衡块的正视结构示意图；

图2为本发明一个具体实施例中平衡块的后视结构示意图；

图3为本发明一个具体实施例中曲轴的正视结构示意图。

附图中附图标记所对应的名称为：1、平衡块，2、主轴，3、曲柄臂，4、连杆，5、滚球轴承，101、平衡块主体，102、连接块，103、配重块，104、轴定位孔，105、销定位孔，106、第一圆弧凸起，107、第二圆弧凸起，108、加强凸环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例：

如图1及图2所示，一种曲轴平衡块结构，包括平衡块主体101、连接块102及配重块103，其中，平衡块主体101为圆形面板，其中央部位设有贯穿平衡块主体101两圆形端面的轴定位孔104。本实施例的连接块102和配重块103均为弧形块，两者的圆弧内外侧的圆心均设于平衡块主体101中轴线上，两者的圆弧内侧均连接于平衡块主体101外侧壁上。本实施例中连接块102厚度与平衡块主体101厚度相同，配重块103厚度大于平衡块主体101和连接块102的厚度。连接块102两侧面分别与平衡块主体101两圆形端面平齐，配重块103一侧面与平衡块主体101的一个圆形端面平齐，另一侧面与平衡块主体101的圆形端面不共平面。本实施例的配重块103与平衡块主体101圆形端面平齐的侧面外边缘设有第一圆弧凸起106，第一圆弧凸起106与配重块103外圆弧长度相同，连接块102与配重块103平齐的侧面外边缘设有第二圆弧凸起107，第二圆弧凸起107与连接块102外圆弧长度相同，第一圆弧凸起106和第二圆弧凸起107高度相同，第一圆弧凸起106和第二圆弧凸起107两者的圆心设于平衡块主体101中轴线上。

本实施例的连接块102与平衡块主体101连接部位处设有销定位孔105，销定位孔105的圆心设于连接块102上，为了提升销定位孔105处的结构强度，本实施例的销定位孔105的边缘设有与销定位孔105同轴设置的加强凸环108。本实施例的连接块102位于轴定位孔104圆心与销定位孔105圆心连线两侧的两部分对称分布，连接块102的长度小于配重块103的长度，轴定位孔104圆心与销定位孔105圆心连线的延长线穿过配重块103，且配重块103位于该圆心连线延长线两侧的两部分中一部分的长度大于另一部分的长度。本实施例的配重块103一端端头部位的端面与连接块102一端端头部位的端面设于同一平面上，连接块102两端端头部位的端面、以及配重块103与连接块102共平面的端头端面均与覆盖轴定位孔104圆心和销定位孔105圆心且垂直平衡块主体101圆形端面的平面平行。

本实施例的平衡块主体101、连接块102、配重块103、第一圆弧凸起106、第二圆弧凸起107及加强凸环108的材质相同，在具体设置时，可由一整块圆形板材加工而成。

如图3所示，上述平衡块1在构成发动机曲轴时，还包括主轴2、曲柄臂3及曲柄销，其中，本实施例中曲轴的平衡块1的数量为两块，主轴2数量为两根，两块平衡块1呈镜像对称设置，两根主轴2分别嵌入两块平衡块1的轴定位孔104内，每根主轴2上均套设有一个滚球轴承5。曲柄臂3设于两块平衡块1之间，曲柄销的数量为两根，两根曲柄销均与主轴2平行，每块平衡块1均通过一根曲柄销嵌入销定位孔105内与曲柄臂3一端连接，曲柄臂3每端对应连接一块平衡块1，每根曲柄销均连接有一根连杆4。

本实施例的曲轴通过改变平衡块1的重量和结构，使其离心位置发生改变，以产生较大的离心力，使得连杆4工作更加平顺。本实施例的两块平衡块1形成镜面效果，能达到减小震动的目的，使曲轴运转更加稳定。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种曲轴平衡块结构，其特征在于，包括平衡块主体（101）、连接块（102）及配重块（103），所述平衡块主体（101）为圆形面板且其中央部位设有轴定位孔（104），所述连接块（102）和配重块（103）均为弧形块，两者的圆弧内外侧的圆心均设于平衡块主体（101）中轴线上，两者的圆弧内侧均连接于平衡块主体（101）外侧壁上；所述连接块（102）与平衡块主体（101）连接部位处设有销定位孔（105），所述销定位孔（105）的圆心设于连接块（102）上，所述连接块（102）位于轴定位孔（104）圆心与销定位孔（105）圆心连线两侧的两部分对称分布；所述连接块（102）的长度小于配重块（103）的长度，所述轴定位孔（104）圆心与销定位孔（105）圆心连线的延长线穿过配重块（103），且配重块（103）位于该圆心连线延长线两侧的两部分中一部分的长度大于另一部分的长度。

2.根据权利要求1所述的一种曲轴平衡块结构，其特征在于，所述连接块（102）厚度与平衡块主体（101）厚度相同，所述配重块（103）厚度大于平衡块主体（101）和连接块（102）的厚度。

3.根据权利要求2所述的一种曲轴平衡块结构，其特征在于，所述连接块（102）两侧面分别与平衡块主体（101）两圆形端面平齐，所述配重块（103）一侧面与平衡块主体（101）的一个圆形端面平齐；所述配重块（103）与平衡块主体（101）圆形端面平齐的侧面外边缘设有第一圆弧凸起（106），所述连接块（102）与配重块（103）平齐的侧面外边缘设有第二圆弧凸起（107），所述第一圆弧凸起（106）和第二圆弧凸起（107）两者的圆心设于平衡块主体（101）中轴线上。

4.根据权利要求1所述的一种曲轴平衡块结构，其特征在于，所述配重块（103）一端端头部位的端面与连接块（102）一端端头部位的端面设于同一平面上，连接块（102）两端端头部位的端面、以及配重块（103）与连接块（102）共平面的端头端面均与覆盖轴定位孔（104）圆心和销定位孔（105）圆心且垂直平衡块主体（101）圆形端面的平面平行。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种曲轴平衡块结构，其特征在于，所述销定位孔（105）的边缘设有与销定位孔（105）同轴设置的加强凸环（108）。

6.发动机曲轴，其特征在于，包括主轴（2）、曲柄臂（3）、曲柄销、以及权利要求1～5中任意一项所述的平衡块（1），所述平衡块（1）的数量为两块，两块所述的平衡块（1）呈镜像对称设置；所述主轴（2）的数量为两根，两根主轴（2）分别嵌入两块平衡块（1）的轴定位孔（104）内；所述曲柄臂（3）设于两块平衡块（1）之间，两块所述的平衡块（1）均通过一根嵌入销定位孔（105）内的曲柄销与曲柄臂（3）连接。