CN112727937B - 一种发动机曲轴自由端涨接结构、安装方法及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机曲轴自由端涨接结构、安装方法及发动机，包括主齿轮、减振器、皮带轮、减振器座和曲轴；所述的主齿轮一端通过曲轴侧面定位，另一端通过减振器座压紧；所述的减振器座通过油压过盈涨接在曲轴的锥面上并与主齿轮沿轴向压紧；所述的皮带轮、减振器通过一圈固定螺栓与减振器座相连。本发明涉及的曲轴自由端涨接连接结构专为具有齿根圆直径偏小的主齿轮设计，从而提高整个齿轮系的紧凑性，同时具有联接可靠度高，传递扭矩大的优点。

Description

一种发动机曲轴自由端涨接结构、安装方法及发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机曲轴自由端涨接结构及包括该结构的发动机。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

发明人发现发动机曲轴自由端通常具有主齿轮、减振器、皮带轮等结构。主齿轮用于驱动发动机配气系统或机油泵等辅助驱动系统，减振器用以减小轴系的扭转振动，皮带轮实现自由端辅助功率输出。发动机自由端通常采用贯穿螺栓联接方式，即将螺栓依次通过曲轴自由端法兰、主齿轮、减振器、皮带轮上的联接螺栓孔，通过扭矩扭紧的方式进行联接。当主齿轮齿根圆直径小于曲轴轴颈时，结构空间限制难以采用贯穿螺栓的联接方式。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种发动机曲轴自由端涨接结构，该装置可以解决传统贯穿螺栓联接方式下无法使用较小直径的主齿轮的问题，以满足齿轮系设计的紧凑性要求，实现曲轴自由端的预期功能。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种发动机曲轴自由端涨接结构，包括主齿轮、减振器、皮带轮、减振器座和曲轴；所述的主齿轮一端通过曲轴侧面定位，另一端通过减振器座压紧，防止其沿着曲轴的轴线方向窜动；所述的减振器座通过油压过盈涨接在曲轴锥面上并与主齿轮沿轴向压紧；所述的皮带轮、减振器通过一圈固定螺栓与减振器座相连。

作为进一步的技术方案，在所述减振器座的内孔面沿圆周方向设有环状油槽；沿减振器座的轴向方向在减振器座的内孔面上设有纵向油槽，沿减振器座的径向方向设有径向油孔，所述的径向油孔与加油孔连通。

第二方面，本发明实施例还提供了一种发动机，包括前面所述的发动机曲轴自由端涨接结构。

第三方面，本发明实施例还提供了一种发动机曲轴自由端涨接结构的安装方法，如下：

先将主齿轮带键装在曲轴上，其右侧端面与曲轴右侧端面贴紧，然后将减振器座推入曲轴锥面，减振器座推入锥面后其与主齿轮端面留有间隙δ；在加油孔处连接高压油管接头，高压油管内通入液压油，逐步提高油压，液压油逐步将减振器座涨开并进入新涨开的间隙中，到达一定压力后在减振器与曲轴配合面间形成摩擦力极小的油膜，转动减振器座尾部最右侧螺母，推动垫片将减振器座向右压入，并向右紧压主齿轮，到位后再增加一个相同螺母进行锁紧；

卸去油压后，减振器座与曲轴锥面间形成过盈联接；然后安装减振器及皮带轮，使用螺栓进行扭矩扭紧。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

本发明公开的曲轴自由端涨接连接结构专为具有齿根圆直径偏小的主齿轮设计，主齿轮一端通过曲轴侧端面限位，另一端由减振器座压紧防止轴向窜动，发动机工作过程中曲轴通过键将扭矩传递给主齿轮。减振器座通过油压过盈涨接在曲轴锥面上并与主齿轮沿轴向压紧。减振器座与曲轴间由于是锥面过盈联接，能实现自由端大扭矩传递。皮带轮、减振器通过一圈减振器固定螺栓通过扭矩扭紧。装配完成后整套结构联接紧固，具备很高的可靠性。从而提高整个齿轮系的紧凑性，传递扭矩大的优点。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书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。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的曲轴自由端涨接式连接结构；

图2是传统贯穿螺栓式结构；

图3是图1的部分结构放大图；

图4是曲轴自由端的结构放大图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。1减振器螺栓，2皮带轮，3减振器，4主齿轮，5曲轴，6键，7减振器座，8垫片，9螺母。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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。

术语解释部分:本发明中的术语“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，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，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的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，如图2所示，减振器螺栓1将皮带轮2、减振器3、主齿轮4及曲轴5串接起来，通过扭矩扭紧的方式紧固。这种方式需要周圈减振器螺栓留有充足的空间。当主齿轮因发动机齿轮系布置要求采用较少齿数而齿轮齿根圆直径较小时，只能才取两方式解决，其一是缩小减振器螺栓分布外圆直径，导致自由端所能传递的扭矩减小；其二是加大主齿轮齿根圆直径，导致齿轮整体尺寸大幅增大。两者都无法实现发动机预期设计目的。为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种发动机曲轴自由端涨接结构。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，本实施例介绍了一种曲轴自由端涨接式连接结构，应用于主齿轮直径较小时的曲轴自由端主齿轮、减振器、皮带轮的联接；以图1所示的上、下、左、右为方位标准，主齿轮4右侧面通过曲轴5的侧端面限位，主齿轮4的左侧面由减振器座7压紧防止轴向窜动，发动机工作过程中曲轴通过键6将扭矩传递给主齿轮。减振器座7通过油压过盈涨接在曲轴锥面上并与主齿轮沿轴向压紧。减振器座与曲轴间由于是锥面过盈联接，能实现自由端大扭矩传递。皮带轮2、减振器3通过一圈减振器固定螺栓1与减振器座7相连，通过扭矩扭紧。装配完成后整套结构联接紧固，具备很高的可靠性。

进一步的，在曲轴5的尾部设有外螺纹，该外螺纹与两个紧固螺母9配合，两个紧固螺母9在拧紧的过程中，将垫片8压紧在减振器座7的尾部，对减震器座7的尾部进行定位。

如图4所示，本实施例中，沿着所述减振器座7内孔的圆周方向，设有4道环状油槽，沿着所述减振器座7的轴线方向，在减振器座7的内壁上设有一道纵向油槽，沿着减振器座7的径向方向，在减振器座7的上设有一个径向油孔，所述的径向油孔与一个加油孔相连通；设置环状油槽、纵向油槽以及径向油孔以及加油孔的目的是为了向减振器座7内通入液压油，通过逐步提高油压，液压油逐步将减振器座涨开并进入新涨开的间隙中，到达一定压力后在减振器与曲轴配合面间形成摩擦力极小的油膜。

不难理解的，上述的环状油槽还可以设置5道、6道或者3道等，具体数量根据实际需要进行设置即可。

进一步的，减振器座内孔为了与曲轴的锥面配合，减振器的内孔为1：50锥度孔，其径向油孔与M18加油孔相连。

本实施例介绍的自由端涨接结构的安装方法如下：

先将主齿轮4带键6装在曲轴5上，如图3所示，其右侧端面与曲轴右侧端面贴紧，然后将减振器座7用手推入曲轴锥面，由于减振器座内孔最终与曲轴锥面过盈减振器座推入锥面后其与主齿轮端面留有间隙δ。在加油孔处连接高压油管M18接头，高压油管内通入液压油，逐步提高油压，液压油逐步将减振器座涨开并进入新涨开的间隙中，到达一定压力后在减振器与曲轴配合面间形成摩擦力极小的油膜，转动减振器座尾部最右侧螺母9，推动垫片8将减振器座向右压入，并向右紧压主齿轮，到位后再增加一个相同螺母进行锁紧。卸去油压后，减振器座与曲轴锥面间形成过盈联接。再按图1所示安装减振器3及皮带轮2，使用减振器螺栓1进行扭矩扭紧。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种发动机曲轴自由端涨接结构，其特征在于，包括主齿轮、减振器、皮带轮、减振器座和曲轴；所述的主齿轮一端通过曲轴侧面定位，另一端通过减振器座压紧；所述的减振器座通过油压过盈涨接在曲轴的锥面上并与主齿轮沿轴向压紧；所述的皮带轮、减振器通过一圈固定螺栓与减振器座相连；

在所述减振器座的内孔面沿圆周方向设有环状油槽；沿减振器座的轴向方向在减振器座的内孔面上设有纵向油槽，沿减振器座的径向方向设有径向油孔，所述的径向油孔与加油孔连通，使减振器座内通入液压油，通过逐步提高油压，使减振器座涨开并使液压油进入新涨开的间隙中；

在曲轴的尾部设有外螺纹，该外螺纹与两个紧固螺母配合，两个紧固螺母在拧紧的过程中，右侧紧固螺母通过垫片将减振器座向右压入，压紧以后再利用左侧紧固螺母对减振器座的尾部进行锁紧。

2.如权利要求1所述的发动机曲轴自由端涨接结构，其特征在于，所述的环状油槽包括多道，多道环状油槽均匀分布。

3.如权利要求1所述的发动机曲轴自由端涨接结构，其特征在于，所述的纵向油槽设有一道。

4.如权利要求1所述的发动机曲轴自由端涨接结构，其特征在于，所述减振器座的内孔为1：50锥度孔。

5.如权利要求1所述的发动机曲轴自由端涨接结构，其特征在于，所述减振器座的尾部通过与曲轴螺纹配合的螺母和垫片压紧。

6.如权利要求1-5任一所述的发动机曲轴自由端涨接结构的安装方法，其特征在于，如下：

先将主齿轮带键装在曲轴上，其右侧端面与曲轴右侧端面贴紧，然后将减振器座推入曲轴锥面，减振器座推入锥面后其与主齿轮端面留有间隙δ；在加油孔处连接高压油管接头，高压油管内通入液压油，逐步提高油压，液压油逐步将减振器座涨开并进入新涨开的间隙中，到达一定压力后在减振器座与曲轴配合面间形成摩擦力极小的油膜，转动减振器座尾部最右侧螺母，推动垫片将减振器座向右压入，并向右紧压主齿轮，到位后再增加一个相同螺母进行锁紧；

卸去油压后，减振器座与曲轴锥面间形成过盈联接；然后安装减振器及皮带轮，使用螺栓进行扭矩扭紧。

7.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的发动机曲轴自由端涨接结构。

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