CN109356682A - 一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构 - Google Patents

一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构 Download PDF

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Abstract

本发明属于齿轮加工技术领域，尤其是涉及一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，包括曲轴、进气凸轮轴、进气轴齿轮、排气凸轮轴和排气轴齿轮；曲轴和进气凸轮轴之间通过皮带传动机构连接，进气凸轮轴上安装有进气轴齿轮，排气凸轮轴上安装有排气轴齿轮，进气轴齿轮和排气轴齿轮啮合；皮带传动机构包括一号带轮、皮带和二号带轮，一号带轮安装在曲轴上，二号带轮安装在进气凸轮轴的末端；还包括一个连接构件，连接构件中设有一个中心孔，连接构件套在进气凸轮轴上，且连接构件位于进气轴齿轮和二号带轮之间，同时，进气轴齿轮和二号带轮之间通过连接构件可拆卸固接在一起；本发明可以解决发动机进气、排气问题，工作平稳，降低噪音。

Description

一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构
技术领域
本发明属于齿轮加工技术领域，尤其是涉及一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构。
背景技术
凸轮轴是发动机上的重要部件，通过凸轮轴的不断旋转，推动气门顶杆上下运动，进而控制气门的开闭以及点火时间。现有的轻型卡车发动机凸轮轴齿轮一般布置在发动机后置正时齿轮室，通常的结构是整个轮系里含有曲轴齿轮、惰轮、凸轮轴齿轮、空压机齿轮、燃油泵齿轮，曲轴齿轮与凸轮轴齿轮在一根轴上，凸轮轴齿轮的模数必须与轮系的模数相同才能啮合，因轮系模数较大，所以凸轮轴齿轮模数大，精度低、噪音大、传动不平稳。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，解决发动机进气、排气问题，工作平稳，降低噪音。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，包括曲轴、进气凸轮轴、进气轴齿轮、排气凸轮轴和排气轴齿轮；曲轴和进气凸轮轴之间通过皮带传动机构连接，进气凸轮轴上安装有进气轴齿轮，排气凸轮轴上安装有排气轴齿轮，进气轴齿轮和排气轴齿轮啮合；皮带传动机构包括一号带轮、皮带和二号带轮，一号带轮安装在曲轴上，二号带轮安装在进气凸轮轴的末端；还包括一个连接构件，连接构件中设有一个中心孔，连接构件套在进气凸轮轴上，且连接构件位于进气轴齿轮和二号带轮之间，同时，进气轴齿轮和二号带轮之间通过连接构件可拆卸固接在一起。
进一步地，连接构件包括一个套筒状结构，该套筒状结构的一端向四周延伸形成连接环，该套筒状结构的另一端延伸形成一个连接套筒，且连接套筒的内径大于中心孔的直径，连接环的环面上沿周向开有多个水平方向的螺纹孔，连接套筒的筒壁上沿周向开有多个竖直方向的螺纹孔；进气轴齿轮包括轴孔、轮毂、轮幅和轮缘，轮缘外沿设有轮齿，轮毂的其中一个侧面上设有多个周向分布的安装孔；二号带轮的一端延伸形成一段插接套筒，且插接套筒的筒壁上沿周向开有多个竖直方向的螺纹孔；连接套筒套在插接套筒外，且连接套筒套和插接套筒之间通过紧定螺钉连接在一起；连接环紧靠在轮毂的一侧，且连接环和轮毂之间通过紧定螺钉连接在一起。
进一步地，还包括一个端盖，端盖为一个一端封闭的套筒状结构，端盖的开口端向四周延伸形成环形的挡边，端盖套在进气凸轮轴的末端，端盖通过螺栓连接在进气凸轮轴上，且挡边紧顶在二号带轮的一端。
进一步地，轮幅上沿周向设有多个减重孔。
进一步地，进气轴齿轮和进气凸轮轴之间通过键连接。
进一步地，二号带轮和进气凸轮轴之间通过键连接。
进一步地，皮带采用同步带，一号带轮和和二号带轮的轮面上设有啮合齿。
进一步地，进气凸轮轴上设有一个台阶面，进气轴齿轮位于台阶面的外侧，且进气轴齿轮的轮毂受挤压在该台阶面和连接环之间。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明将进排气凸轮轴分开为两个轴，并且采用了顶置的结构，通过曲轴安装的皮带轮驱动主动凸轮轴的方式，凸轮轴齿轮的模数可以不依赖于轮系的模数，凸轮轴齿轮部分的参数可以重新设计，因此可以降低齿轮模数，使得传动更加平稳，降低噪音。克服了常见的发动机凸轮轴齿轮模数大的问题，克服了精度问题，克服了包络空间较大的问题，并且能够提升传动平稳性，有效减轻发动机整机重量。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为二号带轮和进气轴齿轮在进气凸轮轴上的安装示意图；
图3为连接构件的结构示意图；
图4为进气轴齿轮的结构示意图。
附图标记说明：
1-曲轴；11-曲轴齿轮；21-一号带轮；22-皮带；23-二号带轮；231-插接套筒；3-进气凸轮轴；4-进气轴齿轮；41-轴孔；42-轮毂；421-安装孔；43-轮幅；431-减重孔；44-轮缘；441-轮齿；5-排气凸轮轴；6-排气轴齿轮；7-连接构件；71-中心孔；72-连接环；73-连接套筒；8-端盖；81-挡边。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，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”等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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-4所示，一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，包括曲轴1、进气凸轮轴3、进气轴齿轮4、排气凸轮轴5和排气轴齿轮6；曲轴1和进气凸轮轴3之间通过皮带传动机构连接，进气凸轮轴3上安装有进气轴齿轮4，排气凸轮轴5上安装有排气轴齿轮6，进气轴齿轮4和排气轴齿轮6啮合；皮带传动机构包括一号带轮21、皮带22和二号带轮23，一号带轮21安装在曲轴1上，二号带轮23安装在进气凸轮轴3的末端；还包括一个连接构件7，连接构件7中设有一个中心孔71，连接构件7套在进气凸轮轴3上，且连接构件7位于进气轴齿轮4和二号带轮23之间，同时，进气轴齿轮4和二号带轮23之间通过连接构件7可拆卸固接在一起。将进气轴齿轮4和二号带轮23连接在一起，提高了传动的同步性，增强了传动性能和可靠性，同时，可以增强传动结构的稳定性，减少部件的损坏，延长部件的使用寿命，提高发动机的性能。
曲轴1上安装有曲轴齿轮11，曲轴齿轮11与正时轮系啮合，通过正时轮系带动曲轴1转动，曲轴1进一步带动进排气凸轮轴5转动，本发明将进排气凸轮轴分开为两个轴，并且采用了顶置的结构，通过曲轴1安装的皮带22轮驱动主动凸轮轴的方式，凸轮轴齿轮的模数可以不依赖于轮系的模数，凸轮轴齿轮部分的参数可以重新设计，因此可以降低齿轮模数，在本实施例中，进气轴齿轮4和排气轴齿轮6的模数为1.125，压力角17°，齿数67，采用了较低的模数，使得传动更加平稳，降低噪音。
连接构件7包括一个套筒状结构，该套筒状结构的一端向四周延伸形成连接环72，该套筒状结构的另一端延伸形成一个连接套筒73，且连接套筒73的内径大于中心孔71的直径，连接环72的环面上沿周向开有多个水平方向的螺纹孔，连接套筒73的筒壁上沿周向开有多个竖直方向的螺纹孔；进气轴齿轮4包括轴孔41、轮毂42、轮幅43和轮缘44，轮缘44外沿设有轮齿441，轮毂42的其中一个侧面上设有多个周向分布的安装孔421；二号带轮23的一端延伸形成一段插接套筒231，且插接套筒231的筒壁上沿周向开有多个竖直方向的螺纹孔；连接套筒73套在插接套筒231外，且连接套筒73套和插接套筒231之间通过紧定螺钉连接在一起；连接环72紧靠在轮毂42的一侧，且连接环72和轮毂42之间通过紧定螺钉连接在一起。
优选地，还包括一个端盖8，端盖8为一个一端封闭的套筒状结构，端盖8的开口端向四周延伸形成环形的挡边81，端盖8套在进气凸轮轴3的末端，端盖8通过螺栓连接在进气凸轮轴3上，且挡边81紧顶在二号带轮23的一端。同时，进气凸轮轴3上设有一个台阶面，进气轴齿轮4位于台阶面的外侧，且进气轴齿轮4的轮毂42受挤压在该台阶面和连接环72之间。端盖8和台阶面的设置，可以将二号带轮23和进气轴齿轮4轴向压紧，避免在轴上产生轴向位移，传动结构更加稳定。
优选地，轮幅43上沿周向设有多个减重孔431。可以减轻传动部件的重量，减少传动的惯性力，使得传动更加平稳，降低齿轮加工材料成本。
优选地，进气轴齿轮4和进气凸轮轴3之间通过键连接，二号带轮23和进气凸轮轴3之间通过键连接，连接结构更加可靠稳定。
优选地，皮带22采用同步带，一号带轮21和和二号带轮23的轮面上设有啮合齿，同步带可避免一号带轮21和和二号带轮23与皮带22之间打滑，提高了传动性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，其特征在于：包括曲轴(1)、进气凸轮轴(3)、进气轴齿轮(4)、排气凸轮轴(5)和排气轴齿轮(6)；曲轴(1)和进气凸轮轴(3)之间通过皮带传动机构连接，进气凸轮轴(3)上安装有进气轴齿轮(4)，排气凸轮轴(5)上安装有排气轴齿轮(6)，进气轴齿轮(4)和排气轴齿轮(6)啮合；皮带传动机构包括一号带轮(21)、皮带(22)和二号带轮(23)，一号带轮(21)安装在曲轴(1)上，二号带轮(23)安装在进气凸轮轴(3)的末端；
还包括一个连接构件(7)，连接构件(7)中设有一个中心孔(71)，连接构件(7)套在进气凸轮轴(3)上，且连接构件(7)位于进气轴齿轮(4)和二号带轮(23)之间，同时，进气轴齿轮(4)和二号带轮(23)之间通过连接构件(7)可拆卸固接在一起。
2.根据权利要求1所述的轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，其特征在于：连接构件(7)包括一个套筒状结构，该套筒状结构的一端向四周延伸形成连接环(72)，该套筒状结构的另一端延伸形成一个连接套筒(73)，且连接套筒(73)的内径大于中心孔(71)的直径，连接环(72)的环面上沿周向开有多个水平方向的螺纹孔，连接套筒(73)的筒壁上沿周向开有多个竖直方向的螺纹孔；
进气轴齿轮(4)包括轴孔(41)、轮毂(42)、轮幅(43)和轮缘(44)，轮缘(44)外沿设有轮齿(441)，轮毂(42)的其中一个侧面上设有多个周向分布的安装孔(421)；二号带轮(23)的一端延伸形成一段插接套筒(231)，且插接套筒(231)的筒壁上沿周向开有多个竖直方向的螺纹孔；
连接套筒(73)套在插接套筒(231)外，且连接套筒(73)套和插接套筒(231)之间通过紧定螺钉连接在一起；连接环(72)紧靠在轮毂(42)的一侧，且连接环(72)和轮毂(42)之间通过紧定螺钉连接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，其特征在于：还包括一个端盖(8)，端盖(8)为一个一端封闭的套筒，端盖(8)的开口端向四周延伸形成环形的挡边(81)，端盖(8)套在进气凸轮轴(3)的末端，端盖(8)通过螺栓连接在进气凸轮轴(3)上，且挡边(81)紧顶在二号带轮(23)的一端。
4.根据权利要求3所述的轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，其特征在于：轮幅(43)上沿周向设有多个减重孔(431)。
5.根据权利要求4所述的轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，其特征在于：进气轴齿轮(4)和进气凸轮轴(3)之间通过键连接。
6.根据权利要求5所述的轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，其特征在于：二号带轮(23)和进气凸轮轴(3)之间通过键连接。
7.根据权利要求6所述的轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，其特征在于：皮带(22)采用同步带，一号带轮(21)和和二号带轮(23)的轮面上设有啮合齿。
8.根据权利要求7所述的轻型发动机凸轮轴齿轮传动结构，其特征在于：进气凸轮轴(3)上设有一个台阶面，进气轴齿轮(4)位于台阶面的外侧，且进气轴齿轮(4)的轮毂(42)受挤压在该台阶面和连接环(72)之间。
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