CN111536199A - 发动机平衡轴模块 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种发动机平衡轴模块，属于发动机领域。发动机平衡轴模块包括壳体、安装在壳体内的驱动齿轮、主动平衡轴组件以及从动平衡轴组件，主动平衡轴组件包括主动平衡轴、主动齿轮以及主动平衡块，主动平衡轴可转动地安装在壳体中，驱动齿轮同轴固定套在主动平衡轴上，主动齿轮同轴固定套在主动平衡轴上，主动平衡块固定在主动平衡轴上，从动平衡轴组件包括从动平衡轴、从动齿轮以及从动平衡块，从动平衡轴可转动地安装在壳体中，从动齿轮同轴套设在从动平衡轴的第一端上，从动平衡块固定在从动平衡轴的第二端上；主动平衡块与从动平衡块结构相同且相对布置。本公开通过该发动机平衡轴模块可以将发动机的二阶惯性力平衡抵消。

Description

发动机平衡轴模块

技术领域

本公开属于发动机领域，特别涉及一种发动平衡轴模块。

背景技术

现代车用发动机工作原理是把燃料的化学能燃烧后变为动能输出。在此过程中，发动机气缸内活塞通过连杆把活塞往复直线运动转化为曲轴的旋转运动。在发动机工作循环过程中，活塞运动速度非常高，而且速度不均匀，活塞、活塞销和连杆上产生很大的惯性力，通过发动机曲轴主轴承座对外产生振动。发动机对外传出的振动频率和发动机转速相比较，如果振动频率和转速相同，称为一阶振动；频率是转速二倍的，称为二阶振动；依次还存在三阶，四阶振动。但振动频率越高，振幅越小，对外影响较小。对于直列四缸发动机，其二阶以上振动可以忽略不计。根据对直列四缸发动机往复惯性力的推导和计算，直列四缸发动机的一阶往复惯性力合力为零。而对于二阶振动，由于二阶往复惯性力和活塞、活塞销、连杆组件的当量惯性质量、曲拐半径、连杆长度、旋转角速度等有关，所以二阶往复惯性力在系统内无法自身平衡，对外有振动输出。因此通常需要加装往复惯性力平衡机构来抵消发动机的二阶往复惯性力，从而降低振动与噪音。

目前的直列四缸发动机的往复惯性力平衡机构公认为双平衡轴机构，双平衡机构往往采用链传动、带传动。

然而，采用带传动或链传动的平衡机构，轴向及径向占用空间较大，噪音较大，且需要增加额外的驱动系统等改动较大，无法作为模块化系统。

发明内容

本公开实施例提供了一种发动机平衡轴模块，可以平衡发动机产生的二阶往复惯性力。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种发动机平衡轴模块，所述发动机平衡轴模块包括壳体、安装在所述壳体内的驱动齿轮、主动平衡轴组件以及从动平衡轴组件，

所述主动平衡轴组件包括主动平衡轴、主动齿轮以及主动平衡块，所述主动平衡轴可转动地安装在所述壳体中，所述驱动齿轮同轴固定套在所述主动平衡轴的第一端上，所述驱动齿轮用于与发动机曲轴上的齿圈相互啮合，所述主动齿轮同轴固定套在所述主动平衡轴上，所述主动平衡块固定在所述主动平衡轴的第二端上，所述主动齿轮位于所述主动平衡块与所述驱动齿轮之间，

所述从动平衡轴组件包括从动平衡轴、从动齿轮以及从动平衡块，所述从动平衡轴可转动地安装在所述壳体中，所述从动齿轮同轴套设在所述从动平衡轴的第一端上，且所述从动齿轮与所述主动齿轮相互啮合在一起，所述从动平衡块固定在所述从动平衡轴的第二端上；

所述主动平衡块与所述从动平衡块结构相同且相对布置。

在本公开的一种实现方式中，所述驱动齿轮包括驱动主齿轮以及驱动副齿轮，所述驱动主齿轮固定套在所述主动平衡轴的第一端上，所述驱动副齿轮同轴位于所述驱动主齿轮远离所述主动平衡块的一侧，所述驱动主齿轮的齿槽与所述驱动副齿轮的齿槽对齐。

在本公开的另一种实现方式中，所述驱动齿轮还包括驱动卡环，所述驱动主齿轮靠近所述驱动副齿轮一侧形成凸缘，所述凸缘的周壁上设有驱动卡槽，所述驱动卡环安装在所述驱动卡槽上，且所述驱动卡环抵在所述驱动副齿轮远离所述主动平衡块的一侧上。

在本公开的又一种实现方式中，所述主动平衡轴组件还包括两个主动轴承，两个所述主动轴承分别过盈装配在所述主动平衡轴上，且其中一个所述主动轴承位于所述主动齿轮与所述主动平衡块之间，另外一个所述主动轴承位于所述主动平衡块远离所述主动齿轮的一侧。

在本公开的又一种实现方式中，所述主动平衡轴组件还包括主动平衡轴卡环，所述主动平衡轴卡环套装在所述主动平衡轴的第二端上，且所述主动平衡轴卡环安装在所述壳体中，所述主动平衡轴卡环与远离所述主动齿轮的所述主动轴承相抵。

在本公开的又一种实现方式中，所述从动平衡轴组件还包括两个从动轴承，两个所述从动轴承分别过盈装配在所述从动平衡轴上，且其中一个所述从动轴承位于所述从动齿轮与所述从动平衡块之间，另外一个所述从动轴承位于所述从动平衡块远离所述从动齿轮的一侧。

在本公开的又一种实现方式中，所述从动平衡轴组件还包括从动平衡轴卡环，所述从动平衡轴卡环套装在所述从动平衡轴的第二端上，且所述从动平衡轴卡环安装在所述壳体中，且所述从动平衡轴卡环与远离所述从动齿轮的所述从动轴承相抵。

在本公开的又一种实现方式中，所述主动平衡块以及所述从动平衡块均为扇形结构件，所述主动平衡块的扇形圆心与所述主动平衡轴的轴心同心布置，所述从动平衡块的扇形圆心与所述从动平衡轴的轴心同心布置。

在本公开的又一种实现方式中，所述壳体包括可拆卸连接在一起的上壳体及下壳体，所述上壳体与所述下壳体构成用于安装所述主动平衡轴组件以及所述从动平衡轴组件的安装腔，所述驱动齿轮部分安装在所述下壳体上，且所述驱动齿轮凸出于所述壳体之外。

在本公开的又一种实现方式中，所述上壳体上设有两个定位套，两个所述定位套在所述上壳体的外表面上呈对角布置，所述定位套用于将所述壳体定位安装在发动机上。

在本公开的又一种实现方式中，所述上壳体上设有两个定位套，两个所述定位套在所述上壳体的外表面上呈对角布置，所述定位套用于将所述壳体定位安装在所述发动机上对应的孔中。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过本实施例提供的发动机平衡轴模块来抵消发动机曲轴产生的二阶振动时，由于该发动机平衡轴模块包括驱动齿轮、主动平衡轴组件以及从动平衡轴组件，所以可以通过驱动齿轮与发动机曲轴上的齿圈进行啮合传动，使得驱动齿轮能够跟随发动机曲轴同步转动。又因为驱动齿轮固定套在主动平衡轴的第一端上，所以驱动齿轮能够带动主动平衡轴进行转动，与此同时主动齿轮及主动平衡块一起转动。又因为从动齿轮与主动齿轮相互啮合在一起，所以，主动齿轮在转动时，从动齿轮同步发生相反方向的转动，从动平衡轴和从动平衡块随之同步转动。

也就是说，从动平衡块与主动平衡块旋转方向相反。又因为从动平衡块与主动平衡块结构相同，且相对布置，所以从动平衡块与主动平衡块在转动时所产生的离心力大小相同，结合力学原理，主动平衡轴及从动平衡轴两者在旋转时产生的离心力的合力可以有效的抵消发动机产生的二阶振动惯性力，最终实现该发动机平衡模块有效的平衡发动机存在的二阶振动惯性力。

另外，由于本实施例提供的发动机平衡轴模块均集中装设在壳体中，使得该发动机平衡轴模块结构模块化，且是通过驱动齿轮作为驱动单元，使得空间布局更为合理，大大减小了发动机平衡轴模块的占用空间，使得发动机平衡轴模块更为集成化。本实施例提供的发动机平衡轴模块结构简单，易于安装，能够广泛的适用于汽车直列四缸发动机中。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的发动机平衡轴模块整体装配示意图；

图2是本公开实施例提供的发动机平衡轴模块的结构示意图图；

图3是本公开实施例提供的发动机平衡轴模块局部结构示意图；

图4为本实施例提供的发动机往复惯性力平衡示意图。

图中各符号表示含义如下：

1、壳体；11、上壳体；12、下壳体；121、定位销；122、主动卡槽；123、从动卡槽；13、定位套；14、连接螺栓；15、固定螺栓；10、安装腔；

2、驱动齿轮；21、驱动主齿轮；210、凸缘；211、驱动卡槽；22、驱动副齿轮；221、圆形销孔；222、长条销孔；223、锁止销钉；23、传动环；231、定位件；24、驱动卡环；

3、主动平衡轴组件；31、主动平衡轴；312、第一平衡卡槽；32、主动齿轮；33、主动平衡块；34、主动轴承；35、主动平衡轴卡环；

4、从动平衡轴组件；41、从动平衡轴；411、第二平衡卡槽；42、从动齿轮；43、从动平衡块；44、从动轴承；45、从动平衡轴卡环；

100、齿圈。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

本公开实施例提供了一种发动机平衡轴模块，如图1所示，发动机平衡轴模块包括壳体1、安装在壳体1内的驱动齿轮2、主动平衡轴组件3以及从动平衡轴组件4。

图2是本公开实施例提供的发动机平衡轴模块的结构示意图，结合图2，主动平衡轴组件3包括主动平衡轴31、主动齿轮32以及主动平衡块33，主动平衡轴31可转动地安装在壳体1中，驱动齿轮2同轴固定套在主动平衡轴31的第一端上，驱动齿轮2用于与发动机曲轴上的齿圈100相互啮合，主动齿轮32同轴固定套在主动平衡轴31上，主动平衡块33固定在主动平衡轴31的第二端上，主动齿轮32位于主动平衡块33与驱动齿轮2之间。

从动平衡轴组件4包括从动平衡轴41、从动齿轮42以及从动平衡块43，从动平衡轴41可转动地安装在壳体1中，从动齿轮42同轴套设在从动平衡轴41的第一端上，且从动齿轮42与主动齿轮32相互啮合在一起，从动平衡块43固定在从动平衡轴41的第二端上。

主动平衡块33与从动平衡块43结构相同且相对布置。

通过本实施例提供的发动机平衡轴模块来抵消发动机曲轴产生的二阶振动时，由于该发动机平衡轴模块包括驱动齿轮2、主动平衡轴组件3以及从动平衡轴组件4，所以可以通过驱动齿轮2与发动机曲轴上的齿圈100进行啮合传动，使得驱动齿轮2能够跟随发动机曲轴同步转动。又因为驱动齿轮2固定套在主动平衡轴31的第一端上，所以驱动齿轮2能够带动主动平衡轴31进行转动，与此同时主动齿轮32及主动平衡块33一起转动。又因为从动齿轮42与主动齿轮32相互啮合在一起，所以，主动齿轮32在转动时，从动齿轮42同步发生相反方向的转动，从动平衡轴41和从动平衡块43随之同步转动。

也就是说，从动平衡块43与主动平衡块33旋转方向相反。又因为从动平衡块43与主动平衡块33结构相同，且相对布置，所以从动平衡块与主动平衡块在转动时所产生的离心力大小相同，结合力学原理，主动平衡轴31及从动平衡轴41两者在旋转时产生的离心力的合力可以有效的抵消发动机产生的二阶振动惯性力，最终实现该发动机平衡模块有效的平衡发动机存在的二阶振动惯性力。

另外，由于本实施例提供的发动机平衡轴模块均集中装设在壳体1中，使得该发动机平衡轴模块结构模块化，且是通过驱动齿轮2作为驱动单元，使得空间布局更为合理，大大减小了发动机平衡轴模块的占用空间，使得发动机平衡轴模块更为集成化。本实施例提供的发动机平衡轴模块结构简单，易于安装，能够广泛的适用于汽车直列四缸发动机中。

示例性地，主动齿轮32及从动齿轮42均为斜齿齿轮。

在上述实现方式中，主动齿轮32及从动齿轮42均为斜齿齿轮，这样有助于降低两者在啮合时产生的噪声，进而降低该平衡模块的工作过程中的噪声。

本实施例中，发动机平衡轴模块的旋转速度是发动机曲轴的二倍，所以曲轴上齿圈100齿数和发动机平衡轴模块中驱动齿轮2的齿数之比为2:1。

示例性地，齿圈100上加工斜齿，驱动齿轮2上设置与之对应的斜齿。

在上述实现方式中，通过在齿圈100与驱动齿轮2上分别设置斜齿，可以提高齿圈100与驱动齿轮2之间的传动效率，保证齿圈100与驱动齿轮2能够同步转动，不会脱齿。

示例性地，安装腔10根据主动平衡轴组件3及从动平衡轴组件4的布置位置划分为第一半腔体及第二半腔体，第一半腔体用于安装主动平衡轴组件3，第二半腔体用于安装从动平衡轴组件4。并且，第一半腔体依次设有与主动轴承34(后文会详细说明该结构)、主动平衡块33及主动轴承34(后文会详细说明该结构)一一对应匹配的限位腔，第二半腔体依次设有与从动轴承44(后文会详细说明该结构)、从动平衡块43及从动轴承44(后文会详细说明该结构)一一对应匹配的限位腔。

继续参见图2，可选地，壳体1包括可拆卸连接在一起的上壳体11及下壳体12，上壳体11与下壳体12构成用于安装主动平衡轴组件3以及从动平衡轴组件4的安装腔10，驱动齿轮2部分安装在下壳体12上，且驱动齿轮2凸出于壳体1之外。

在上述实现方式中，将壳体1设置为上壳体11及下壳体12，可以通过拆卸上壳体11及下壳体12，将驱动齿轮2、主动平衡轴组件3以及从动平衡轴组件4安装在下壳体12中，然后再将上壳体11安装在下壳体12上，进而实现主动平衡轴组件3和从动平衡轴组件4能够集中的安装在壳体1的内部，提高该平衡轴模块的整体结构集成度。

另外，由于驱动齿轮2部分安装在下壳体12上，且驱动齿轮2凸出于上壳体11之外，这样可以保证驱动齿轮2与发动机曲轴上的齿圈100相互啮合，且又能够限位在壳体1中。

可选地，上壳体11上设有两个定位套13，两个定位套13在上壳体11的外表面上呈对角布置，定位套13用于将壳体1定位安装在发动机上。

在上述实现方式中，通过设置定位套13，将定位套13安装在发动机上预留的安装孔中，这样可以保证壳体1与发动机之间的装配精度，最终提高壳体1与发动机之间的安装精确度。

示例性地，上壳体11的四周间隔设有五个连接螺栓14，通过五个连接螺栓14将壳体1安装在发动机上。五个螺栓中其中两个连接螺栓14上套装有定位套13。

在上述实现方式中，通过连接螺栓14可以轻松地将上壳体11与发动机进行组装，保证壳体1内的驱动齿轮2能够与齿圈100实现啮合。

示例性地，上壳体11内部设有定位槽(图中未示出)，下壳体12内部设有两个定位销121，每个定位销121与定位槽一一对应设置，各个定位销121一一对应插装在定位槽中。

在上述实现方式中，通过定位销121可以将上壳体11与下壳体12之间进行定位，使得上下壳体之间能够高精度的装配在一起，同时也可以提高装配效率。

本实施例中，下壳体12四周间隔设有六个固定螺栓15，通过六个固定螺栓15能够将上壳体11与下壳体12固定在一起，使得上壳体11与下壳体12之间构成安装腔10。

可选地，驱动齿轮2包括驱动主齿轮21及驱动副齿轮22，驱动主齿轮21固定套在主动平衡轴31的第一端上，驱动副齿轮22同轴位于驱动主齿轮21远离主动平衡块33的一侧，驱动主齿轮21的齿槽与驱动副齿轮22的齿槽对齐。

在上述实现方式中，通过将驱动齿轮2设置为驱动主齿轮21及驱动副齿轮22，可以使得驱动主齿轮21与驱动副齿轮22中至少一个齿轮与齿圈100啮合，进而保证该平衡轴模块正常工作。

图3是本公开实施例提供的发动机平衡轴模块局部结构示意图，结合图3，在本实施例中，驱动齿轮2还包括传动环23，传动环23位于驱动主齿轮21及驱动副齿轮22之间，驱动副齿轮22通过传动环23和驱动主齿轮21固定在一起。

在上述实现方式中，传动环23的设置可以简单的将驱动副齿轮22与驱动主齿轮21安装在一起，保证驱动副齿轮22与驱动主齿轮21能够同步转动，同时，使得驱动副齿轮22与驱动主齿轮21之间发生小角度的相对转动，当齿圈100发生加速或者减速时，驱动主齿轮21与驱动副齿轮22中至少一个驱动齿轮可以始终与齿圈100保持啮合传动，这样能够自动调整齿圈100与驱动齿轮2之间的齿间隙，进而降低驱动齿轮2与齿圈100之间传动过程中产生的冲击噪声，提高该发动机平衡轴模块的减噪效果。

可选地，传动环23通过两个定位件231连接到驱动主齿轮21上，驱动副齿轮22上设有与两个定位件231相对应的圆形销孔221及长条销孔222，且长条销孔222沿驱动副齿轮22的周向延伸，一个定位件231插装在圆形销孔221中，另一个定位件231插装在长条销孔222中，将驱动副齿轮22与驱动主齿轮21安装在一起。

在上述实现方式中，通过定位件231可以轻松地将驱动主齿轮21与驱动副齿轮22安装在一起。另外，由于驱动副齿轮22上设有长条销孔222，所以驱动副齿轮22能够利用长条销孔222提供的空间，以插装在圆形销孔221中的圆形销孔221为轴，相对于驱动主齿轮21发生小范围的转动。这样便可在驱动齿轮2和齿圈100啮合时，自适应的调整驱动主齿轮21及驱动副齿轮22之间的相对位置，最终降低发动机曲轴转速变化时对平衡轴的转速冲击，进而降低驱动齿轮2与齿圈100之间的传动噪音。

示例性地，驱动副齿轮22上还设有锁止销钉223。锁止销钉223可以贯穿下壳体，并依次穿过驱动副齿轮22和驱动主齿轮21。

在上述实现方式中，在锁止销钉223插装在驱动主齿轮21与驱动副齿轮22上时，驱动主齿轮21与驱动副齿轮22之间可以保持相对静止，且二者的齿槽能够对齐。并且，由于锁止销钉223还穿过下壳体12，因此，锁止销钉223能够使得驱动主齿轮21及驱动副齿轮22一同相对于下壳体12保持静止。也就是说，锁止销钉223能够限定主动平衡轴31及从动平衡轴41的位置，使得在安装该平衡轴模块时，确保主动平衡轴31及从动平衡轴41固定不动，提高主动平衡轴31及从动平衡轴41的安装精度，进而确保主动平衡块33及从动平衡块43相对发动机曲轴的位置为预设的合适位置，最终保证在使用时，该平衡轴模块中的主动平衡轴31及从动平衡轴41两者产生的离心力合力能够完全平衡发动机产生的二阶惯性力。

可选地，驱动齿轮2还包括驱动卡环24，驱动主齿轮21靠近驱动副齿轮22一侧形成凸缘210，凸缘210的周壁上设有驱动卡槽211，，驱动卡环24安装在驱动卡槽211上，且驱动卡环24抵在驱动副齿轮22远离主动平衡块33的一侧上。

在上述实现方式中，通过在驱动主齿轮21上设置驱动卡槽211，这样可以牢固的将驱动卡环24固定在驱动卡槽211内，而驱动卡环24的设置可以将驱动副齿轮22远离主动平衡块33的一侧进行限位，防止驱动副齿轮22背向主动平衡块33发生轴向位移。

示例性地，主动平衡轴组件3还包括两个主动轴承34，两个主动轴承34分别过盈装配在主动平衡轴31上，且主动轴承34均可转动地安装在壳体1中，其中一个主动轴承34位于主动齿轮32与主动平衡块33之间，另外一个主动轴承34位于主动平衡块33远离主动齿轮32的一侧。

在上述实现方式中，通过设置主动轴承34可以将主动平衡轴31的两端可转动地限位在壳体1中，防止主动平衡轴31在转动时相对壳体1发生偏移。

可选地，主动平衡轴组件3还包括主动平衡轴卡环35，主动平衡轴卡环35套装在主动平衡轴31的第二端上，且主动平衡轴卡环35安装在壳体1中，主动平衡轴卡环35与位于主动平衡块33远离主动齿轮32的一侧的主动轴承34相抵。

在上述实现方式中，通过设置主动平衡轴卡环35可以将位于主动平衡轴31第二端处的主动轴承34进行限位，防止主动轴承34背向主动平衡块33发生轴向位移。

示例性地，主动平衡轴卡环35安装在下壳体12对应的主动卡槽122内。这样可以有效的将主动平衡轴卡环35进行固定，以此来防止主动轴承34的轴向位移。

可选地，从动平衡轴组件4还包括两个从动轴承44，两个从动轴承44分别过盈装配在从动平衡轴41上，且从动轴承44均可转动地安装在壳体1中，其中一个从动轴承44位于从动齿轮42与从动平衡块43之间，另外一个从动轴承44位于从动平衡块43远离从动齿轮42的一侧。

在上述实现方式中，通过设置从动轴承44可以将从动平衡轴41的两端可转动地限位在壳体1中，防止从动平衡轴41在转动时相对壳体1发生偏移。

可选地，从动平衡轴组件4还包括从动平衡轴卡环45，从动平衡轴卡环45套装在从动平衡轴41的第二端上，且从动平衡轴卡环45安装在壳体1中，且从动平衡轴卡环45与位于述从动平衡块43远离从动齿轮42的一侧的从动轴承44相抵。

在上述实现方式中，通过设置从动平衡轴卡环45可以将位于从动平衡轴41第二端处的从动轴承44进行限位，防止从动轴承44背向从动平衡块43发生轴向位移。

示例性地，从动平衡轴卡环45安装在下壳体12对应的从动卡槽123内。这样可以有效的将从动平衡轴卡环45进行固定，以此来防止从动轴承44的轴向位移。

示例性地，主动平衡块33以及从动平衡块43均为扇形结构件，主动平衡块33的扇形圆心与主动平衡轴31的轴心同心布置，从动平衡块43的扇形圆心与从动平衡轴41的轴心同心布置。

在上述实现方式中，通过将主动平衡块33设置为扇形结构件，可以使得主动平衡块33在跟随主动平衡轴31转动时能够产生离心力，而同样的，将从动平衡块43设置为扇形结构件，可以使得从动平衡块43在跟随从动平衡轴41转动时能够产生离心力，进而根据两者产生的离心力的合力来以此抵消发动机产生的二阶振动。

本实施例中，具体在进行设计本公开在进行平衡轴模块设计时，首先根据发动机中的活塞、连杆组件的结构计算出发动机工作转速范围内的二阶往复惯性力，然后设计出平衡块的离心力，用以平衡二阶往复惯性力。

图4为本实施例提供的发动机往复惯性力平衡示意图，结合图4，假设某时刻发动机中的活塞、连杆组件的二阶往复惯性力沿发动机汽缸方向垂直向上，那么要完全平衡此惯性力，发动机平衡轴模块所提供的离心力需要满足三个条件：1、合力大小和惯性力相等，且方向相反；2、频率相同；3、在曲轴旋转的任意时刻都需要满足前两个条件。

为满足以上条件，本实施例提供的发动机平衡轴模块采用曲轴上的齿圈100进行驱动，采用双平衡轴，且旋转方向相反。这样通过曲轴齿圈100和平衡轴齿圈100齿数比，以及两个平衡轴相反的旋转方向ω2，ω3，再通过初始和曲轴的安装相位关系，可以实现两个平衡轴水平方向合力F_B1h和F_B2h大小相等，方向相反，合外力为0，即水平方向无外力传出；垂直方向F_B1v+F_B2v大小和F2相等，方向相反，任意时刻都能平衡二阶往复惯性力F2。

如图4所示，平衡轴前后部分为旋转体，中间平衡块呈扇形结构。根据物理学原理，离心力和旋转速度，质心质量和质心到旋转轴的距离相关。由于本方案采用双平衡轴，因此每个平衡块只需要分担一半的活塞组件的往复惯性力，可以降低单个平衡块的重量和尺寸。

本实施例中，为了满足平衡轴模块满足以上3个条件，在组装时，通过主动平衡轴31与主动轴承34之间采用过盈配合，且主动平衡轴31与主动齿轮32之间采用过盈压装，从动平衡轴41与从动轴承44之间采用过盈配合，从动平衡轴41与从动齿轮42之间也采用过盈压装。并且，主动平衡轴31与从动平衡轴41装配到下壳体12时，在远离齿圈100的一端用工装固定，确保各个部件位置符合初始角度要求，且主动齿轮32与从动齿轮42啮合。然后，在靠近主动平衡轴31的第二端上主动平衡轴卡环35置于下壳体12对应主动卡槽122内，防止主动轴承34产生轴向移动，将主动平衡轴卡环35装设在靠近从动平衡轴41的第二端上的位置，且从动平衡轴卡环45置于下壳体12对应从动卡槽123内，这样可以防止从动轴承44产生轴向移动。然后将锁止销钉223穿过下壳体12前端孔插到驱动主齿轮21对应的孔上，这样两个主动平衡轴31及从动平衡轴41均得以固定，无法转动。最后将上壳体11通过两个定位销121和下壳体12装配，通过6个连接螺栓14进行紧固。至此，发动机平衡轴模块装配完毕。

下面简单介绍一下本实施例提供的发动机平衡轴模块的工作方式：

直列四缸机发动机曲轴旋转过程中，活塞、活塞销和连杆组件产生的二阶往复惯性力无法在系统内获得平衡，通过曲轴主轴承座对外有振动输出。为了消除四缸机二阶往复惯性力对外振动影响，通过增加以上发动机平衡轴模块平衡轴系统可以实现。

首先，在将发动机的曲轴某曲拐上安装齿圈100，齿圈100的旋转中心和曲轴主轴颈相同，齿圈100上加工斜齿，此齿圈100和发动机平衡轴模块的驱动齿轮2相互啮合。

由于平衡二阶往复惯性力，要求发动机平衡轴模块的旋转速度是曲轴的二倍，所以曲轴上齿圈100齿数和发动机平衡轴模块中驱动齿轮2的齿数之比为2:1。

然后，通过定位套13确保发动机平衡轴模块和曲轴上的齿圈100啮合无偏差，将壳体1中的定位套13与发动机本体上对应孔对应配合，安装在一起。

同时为了保证发动机平衡轴模块满足的第3个条件，在装配时须固定曲轴位置，根据受力分析，确定对应的主动平衡块33及从动平衡块43的位置，使之满足第1个条件。在此状态下拧紧壳体1中的连接螺栓14，将壳体1固定到发动机本体上，然后拔去平衡轴壳体前面的锁止销钉223即可完成发动机平衡轴模块的安装。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机平衡轴模块，其特征在于，所述发动机平衡轴模块包括壳体(1)、安装在所述壳体(1)内的驱动齿轮(2)、主动平衡轴组件(3)以及从动平衡轴组件(4)，

所述主动平衡轴组件(3)包括主动平衡轴(31)、主动齿轮(32)以及主动平衡块(33)，所述主动平衡轴(31)可转动地安装在所述壳体(1)中，所述驱动齿轮(2)同轴固定套在所述主动平衡轴(31)的第一端上，所述驱动齿轮(2)用于与发动机曲轴上的齿圈(100)相互啮合，所述主动齿轮(32)同轴固定套在所述主动平衡轴(31)上，所述主动平衡块(33)固定在所述主动平衡轴(31)的第二端上，所述主动齿轮(32)位于所述主动平衡块(33)与所述驱动齿轮(2)之间，

所述从动平衡轴组件(4)包括从动平衡轴(41)、从动齿轮(42)以及从动平衡块(43)，所述从动平衡轴(41)可转动地安装在所述壳体(1)中，所述从动齿轮(42)同轴套设在所述从动平衡轴(41)的第一端上，且所述从动齿轮(42)与所述主动齿轮(32)相互啮合在一起，所述从动平衡块(43)固定在所述从动平衡轴(41)的第二端上；

所述主动平衡块(33)与所述从动平衡块(43)结构相同且相对布置。

2.根据权利要求1所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述驱动齿轮(2)包括驱动主齿轮(21)以及驱动副齿轮(22)，所述驱动主齿轮(21)固定套在所述主动平衡轴(31)的第一端上，所述驱动副齿轮(22)同轴位于所述驱动主齿轮(21)远离所述主动平衡块(33)的一侧，所述驱动主齿轮(21)的齿槽与所述驱动副齿轮(22)的齿槽对齐。

3.根据权利要求2所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述驱动齿轮(2)还包括驱动卡环(24)，所述驱动主齿轮(21)靠近所述驱动副齿轮(22)一侧形成凸缘(210)，所述凸缘(210)的周壁上设有驱动卡槽(211)，所述驱动卡环(24)安装在所述驱动卡槽(211)上，且所述驱动卡环(24)抵在所述驱动副齿轮(22)远离所述主动平衡块(33)的一侧上。

4.根据权利要求1所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述主动平衡轴组件(3)还包括两个主动轴承(34)，两个所述主动轴承(34)分别过盈装配在所述主动平衡轴(31)上，且其中一个所述主动轴承(34)位于所述主动齿轮(32)与所述主动平衡块(33)之间，另外一个所述主动轴承(34)位于所述主动平衡块(33)远离所述主动齿轮(32)的一侧。

5.根据权利要求4所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述主动平衡轴组件(3)还包括主动平衡轴卡环(35)，所述主动平衡轴卡环(35)套装在所述主动平衡轴(31)的第二端上，且所述主动平衡轴卡环(35)安装在所述壳体(1)中，所述主动平衡轴卡环(35)与远离所述主动齿轮(32)的所述主动轴承(34)相抵。

6.根据权利要求1所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述从动平衡轴组件(4)还包括两个从动轴承(44)，两个所述从动轴承(44)分别过盈装配在所述从动平衡轴(41)上，且其中一个所述从动轴承(44)位于所述从动齿轮(42)与所述从动平衡块(43)之间，另外一个所述从动轴承(44)位于所述从动平衡块(43)远离所述从动齿轮(42)的一侧。

7.根据权利要求6所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述从动平衡轴组件(4)还包括从动平衡轴卡环(45)，所述从动平衡轴卡环(45)套装在所述从动平衡轴(41)的第二端上，且所述从动平衡轴卡环(45)安装在所述壳体(1)中，且所述从动平衡轴卡环(45)与远离所述从动齿轮(42)的所述从动轴承(44)相抵。

8.根据权利要求1-7任一项所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述主动平衡块(33)以及所述从动平衡块(43)均为扇形结构件，所述主动平衡块(33)的扇形圆心与所述主动平衡轴(31)的轴心同心布置，所述从动平衡块(43)的扇形圆心与所述从动平衡轴(41)的轴心同心布置。

9.根据权利要求1-7任一项所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述壳体(1)包括可拆卸连接在一起的上壳体(11)及下壳体(12)，所述上壳体(11)与所述下壳体(12)构成用于安装所述主动平衡轴组件(3)以及所述从动平衡轴组件(4)的安装腔(10)，所述驱动齿轮(2)部分安装在所述下壳体(12)上，且所述驱动齿轮(2)凸出于所述壳体(1)之外。

10.根据权利要求9所述的发动机平衡轴模块，其特征在于，所述上壳体(11)上设有两个定位套(13)，两个所述定位套(13)在所述上壳体(11)的外表面上呈对角布置，所述定位套(13)用于将所述壳体(1)定位安装在发动机上。

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