CN113323740A - 一种可变气门正时电动调相传动装置润滑机构 - Google Patents

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范礼
丁万龙
潘展
王雷
邵璠
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Abstract

本发明公开了一种可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，具有：凸轮轴；中心螺栓，与凸轮轴的第一端连接；偏心轴，转动套装在中心螺栓上；支撑轮，固定套装在凸轮轴的第一端上，支撑轮上设有内齿部；行星轮，转动套装在偏心轴上，行星轮上设有大齿部和小齿部，小齿部与支撑轮的内齿圈相啮合；输入内齿圈，套装在链轮上，输入内齿圈与行星轮的大齿部相啮合；链轮，与输入内齿圈固定连接；驱动机构，能够驱动偏心轴转动，润滑油道，设置在中心螺栓上，润滑油道从中心螺栓的尾部延伸到中心螺栓的轴承滚道面上，轴承滚道面的油道出口与滚针轴承连通，不仅可减小轴向尺寸和重量，而且可以实现两级减速大速比100‑200，从而减小电机功率。

Description

一种可变气门正时电动调相传动装置润滑机构
技术领域
本发明属于内燃机发动机零部件技术领域，更确切地说，涉及一种可变气门正时电动调相传动装置润滑机构。
背景技术
内燃机作为目前热效率最高、应用最为广泛的动力机械，发出的总功率占全世界所用动力装置总功率的90％，是世界石油能源的主要消费渠道。随着汽车保有量的增加，内燃机石油消费量将迅速增加，石油供需矛盾必然日趋严重，在消耗大量能源的同时，内燃机也是大气环境，特别是城市大气环境污染的最大源泉，由此可见，创新内燃机技术，对于节约能源，减轻环境污染具有重大意义。另一方面，随着世界各国排放法规的日趋严格，低排放和环保已经成为发动机进入市场的前提条件，成为目前汽车工业所面临的重要课题。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
传统内燃机，气门开启时间是固定不变的，导致无论是大负荷还是小负荷工况，气门开启时间一样，造成能源浪费，热效率低。
现有的液压驱动可变正时相位机构。在进行工作时。低速时，无法调相。高速调相速度慢且不够精确。现有电动可变正时机构中，不是重量和尺寸偏大，就是单级速比小(60左右)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不仅可减小轴向尺寸和重量，而且可以实现两级减速大速比，从而减小电机功率的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，具有：
凸轮轴；
中心螺栓，与所述凸轮轴的第一端连接；
偏心轴，转动套装在所述中心螺栓上；
支撑轮，固定套装在所述凸轮轴的第一端上，所述支撑轮上设有内齿部；
行星轮，转动套装在所述偏心轴上，所述行星轮上设有大齿部和小齿部，所述小齿部与所述支撑轮的内齿部相啮合；
输入内齿圈，套装在所述链轮上，所述输入内齿圈的内齿部与行星轮的大齿部相啮合；
链轮，与所述输入内齿圈固定连接；
驱动机构，能够驱动所述偏心轴转动；
润滑油道，设置在所述中心螺栓上，所述润滑油道从所述中心螺栓的尾部延伸到中心螺栓的轴承滚道面上，所述轴承滚道面的油道出口与滚针轴承连通。
所述驱动机构包括电机、电机拨块和隔套，所述隔套与所述偏心轴固定连接，所述电机拨块与电机的转轴连接，所述电机拨块能够与所述隔套适配。
所述偏心轴通过轴承转动安装在所述中心螺栓上；所述行星轮通过轴承转动安装在所述偏心轴上。
所述偏心轴通过滚针轴承转动安装在所述中心螺栓上；所述行星轮通过外球轴承转动安装在所述偏心轴上。
所述偏心轴与支撑轮的底面之间有间隙，所述轴承滚道面的油道出口的润滑油能够通过所述间隙进入所述外球轴承。
所述偏心轴与外球轴承之间设有弹片；所述隔套为塑料隔套。
所述链轮上设有腔体，所述支撑轮安装在所述链轮的腔体内。
所述输入内齿圈和链轮通过台阶面配合，输入内齿圈和链轮通过螺栓紧固连接。
所述支撑轮的底面和外周面与所述链轮的底面和内周面适配；所述行星轮的大齿部的两侧与支撑轮、输入内齿圈的端面之间为间隙配合。
所述中心螺栓与凸轮轴螺纹连接。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，不仅可减小轴向尺寸和重量，而且可以实现两级减速大速比100-200，从而减小电机功率。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构的结构示意图；
图2为图1的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构的传动原理图；
图3为图1的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构的受理原理图；
图4为图1的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构的塑料隔套的结构示意图；
图5为图1的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构的结合定位结构示意图；
图6为图1的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构的结构示意图；
图7为图6的A-A、B-B剖视图；
图8为图1的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构的分解结构示意图；
图9为图1的可变气门正时电动调相传动装置的润滑机构的结构示意图；
图10为图9的润滑机构的中心螺栓的结构示意图；
上述图中的标记均为：1、支撑轮，2、链轮，3、输入内齿圈，4、中心螺栓，5、塑料隔套，6、滚针轴承，7、偏心轴，8、行星轮，9、外球轴承，10、弹片，01、凸轮轴，02、电机拨块，03、电机。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-10，一种可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，具有：
凸轮轴01；
中心螺栓4，与凸轮轴01的第一端连接；
偏心轴7，转动套装在中心螺栓4上；
支撑轮1，固定套装在凸轮轴01的第一端上，支撑轮1上设有内齿部；
行星轮8，转动套装在偏心轴7上，行星轮8上设有大齿部801和小齿部802，小齿部802与支撑轮1的内齿部相啮合；
输入内齿圈3，套装在链轮2上，输入内齿圈3的内齿部与行星轮8的大齿部801相啮合；
链轮2，与输入内齿圈3固定连接；
驱动机构，能够驱动偏心轴7转动。
驱动机构包括电机03、电机拨块02和隔套，隔套与偏心轴固定连接，电机拨块02与电机03的转轴连接，电机拨块02能够与隔套适配。
润滑油道402，设置在中心螺栓4上，润滑油道402从中心螺栓4的尾部延伸到中心螺栓4的轴承滚道面401上，轴承滚道面401的油道出口与滚针轴承6连通。
偏心轴7通过滚针轴承6转动安装在中心螺栓4上，偏心轴7与外球轴承9之间设有弹片10，因为采用一个滚针轴承6，大大释放了径向空间，容许在偏心轴7与外球轴承9之间设有弹片10，弹片10可以使齿轮无间隙啮合，降低噪音减少磨损。行星轮8通过外球轴承9转动安装在偏心轴上。由于两个轴承轴向叠加布置，较常规设计缩短了轴向长度，且为山字形支撑，垂直受力更加合理，如图2、3所示。支撑形式类似“山”字形，支撑轮1和中心螺栓4共同支撑其余零件，受力更加合理。
隔套为塑料隔套5。电机拨块02与偏心轴7之间布置有塑料隔套5，避免了金属与金属的直接接触，减少了摩擦噪音，如图4所示。
偏心轴7与支撑轮1的底面之间有间隙，轴承滚道面401的油道出口的润滑油能够通过间隙进入外球轴承9。
偏心轴7与外球轴承9之间设有弹片10，弹片10可以使齿轮无间隙啮合，降低噪音减少磨损。
链轮2上设有腔体，支撑轮1安装在链轮2的腔体内。
输入内齿圈3和链轮2通过台阶面配合，输入内齿圈3和链轮2通过螺栓紧固连接。
中心螺栓4与凸轮轴螺纹连接。中心螺栓4除了作为减速器与凸轮轴之间的拧紧链接，还兼做轴承齿轮的支撑轴，减少了零件(如图1所示)。
结合定位说明：如图5所示，支撑轮1的底面和外周面与链轮2的底面和内周面适配；行星轮8的大齿部801的两侧与支撑轮1、输入内齿圈3之间间隙配合。通过中心螺栓4拧紧在凸轮轴01上夹紧支撑轮1。输入内齿圈3和链轮2通过d配合面保证同心，并且螺栓紧固连接。支撑轮1通过b、c两个配合面支撑链轮2，同时支撑输入内齿圈3。行星轮8通过e、f两个配合面实现轴向小间隙配合，确保行星轮8自由转动且不会倾斜。
行星轮8包括大齿部801和小齿部802，大齿部801与输入内齿圈3啮合，从而将链轮2的动力传递给行星轮8；行星轮8的另一侧小齿部802与支撑轮1啮合，从而将动力传递给凸轮轴01。
中心螺栓4是特制螺栓，其上面有轴承滚道面401和润滑油道402。油道穿过中心螺栓直接流向轴承，解决了双层轴承润滑不均衡问题。
具体传递路径如下：
图1：电机拨块02拨动塑料隔套5带动偏心轴7；
图6、7：电机拨块02拨动偏心轴7，偏心轴在中心螺栓4的支撑下做旋转运动，因偏心轴7的外径与内径偏心布置，偏心轴每转一圈，安装在偏心轴外侧的轴承9和行星轮8就会偏摆一次，行星轮的大齿801沿输出内齿圈3的内齿啮合一圈，同时行星轮的小齿802也沿支撑轮1的内齿啮合一圈。因为行星轮大齿801和小齿802齿数不同，就会使同时与行星轮8啮合的支撑轮1、输出内齿圈3转过的齿数不同，最终实现了相位变化。
采用上述的结构后，不仅可减小轴向尺寸和重量，而且可以实现两级减速大速比100-200，从而减小电机功率。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，具有：
凸轮轴；
中心螺栓，与所述凸轮轴的第一端连接；
偏心轴，转动套装在所述中心螺栓上；
支撑轮，固定套装在所述凸轮轴的第一端上，所述支撑轮上设有内齿圈；
行星轮，转动套装在所述偏心轴上，所述行星轮上设有大齿部和小齿部，所述小齿部与所述支撑轮的内齿圈相啮合；
输入内齿圈，套装在所述链轮上，所述输入内齿圈的内齿部与行星轮的大齿部相啮合；
链轮，与所述输入内齿圈固定连接；
驱动机构，能够驱动所述偏心轴转动；
润滑油道，设置在所述中心螺栓上，所述润滑油道从所述中心螺栓的尾部延伸到中心螺栓的轴承滚道面上，所述轴承滚道面的油道出口与滚针轴承连通。
2.如权利要求1所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述驱动机构包括电机、电机拨块和隔套，所述隔套与所述偏心轴固定连接，所述电机拨块与电机的转轴连接，所述电机拨块能够与所述隔套适配。
3.如权利要求2所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述偏心轴通过轴承转动安装在所述中心螺栓上；所述行星轮通过轴承转动安装在所述偏心轴上。
4.如权利要求3所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述偏心轴通过滚针轴承转动安装在所述中心螺栓上；所述行星轮通过外球轴承转动安装在所述偏心轴上。
5.如权利要求4所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述偏心轴与支撑轮的底面之间有间隙，所述轴承滚道面的油道出口的润滑油能够通过所述间隙进入所述外球轴承。
6.如权利要求5所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述偏心轴与外球轴承之间设有弹片；所述隔套为塑料隔套。
7.如权利要求6所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述链轮上设有腔体，所述支撑轮安装在所述链轮的腔体内。
8.如权利要求7所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述输入内齿圈和链轮通过台阶面配合，输入内齿圈和链轮通过螺栓紧固连接。
9.如权利要求8所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述支撑轮的底面和外周面与所述链轮的底面和内周面适配；所述行星轮的大齿部的两侧与支撑轮、输出内齿圈之间间隙配合。
10.如权利要求9所述的可变气门正时电动调相传动装置润滑机构，其特征在于，所述中心螺栓与凸轮轴螺纹连接。
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