CN201013830Y - 发动机平衡机构 - Google Patents

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张纪元
冀丽琴
李志勇
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Abstract

本实用新型公开了一种发动机平衡机构，包括设置在平衡箱箱体内的两平衡轴，平衡轴两端分别设有的平衡块，所述平衡轴分别设有相互啮合以使两平衡轴在发动机曲轴上齿圈驱动下相互反向转动的平衡轴齿轮，所述平衡轴齿轮上分别设有平衡调整装置。本实用新型能够方便实现对平衡轴偏心质量重心的调整，方便了人们对平衡机构的使用。

Description

发动机平衡机构
技术领域
本实用新型涉及一种平衡机构，尤其是涉及一种用于消减发动机振动的平衡机构。
背景技术
发动机在正常工作时，由于其往复惯性力的存在，会引起发动机的振动比较大，从而引起噪声也有一定程度的增加，如当前人们使用的直列四缸发动机，由于二阶往复惯性力的存在，使得直列四缸发动机的振动和噪声均比较大，这不仅影响了发动机的正常工作性能，也影响使用发动机使用时人们的舒适性。由于发动机产生振动的激励力源主要来自离心惯性力和往复惯性力等，而离心惯性力容易消除，只需在曲柄的另一方辅设有平衡重块使之产生的离心惯性力正好等于原离心惯性力，即可取得平衡，如当前人们在多缸发动机曲轴的设计中可以利用曲柄均匀布置和镜面对称的方法保证离心惯性力平衡。而往复惯性力是一个只作用于气缸中心线内的激励力，它与离心惯性力不同，不能用简单的加平衡块的方法予以消除，人们目前采用的用于解决发动机由往复惯性力引起的振动主要采用正反转平衡轮系法，即用一对旋转方向相反，转速两倍于发动机曲轴转速并带有偏心质量的平衡轴在发动机气缸中心线方向产生一个与二级往复惯性力方向相反的力，由于该机构偏心量相位角与发动机的二阶不平衡量相位角始终相差180度，这样该机构产生的往复力与发动机二次往复惯性力相互冲抵，以完全或部分消除二级往复惯性力引起振动的影响，这就是二级平衡机构所依赖的理论背景。但是，由于生产加工和安装过程中会不可避免的存在误差，并且随着平衡机构使用时间的推移，也会产生磨损，这些原因均会导致平衡轴偏心质量重心偏移现象，人们为了消除误差以保证平衡机构的正常工作，就需要拆下平衡轴重新进行校对检修或者对其进行更换以调整平衡轴偏心质量的重心，这不仅非常的不方便，而且也浪费了人力和物力。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种发动机平衡机构，它能够方便实现对平衡轴偏心质量重心的调整，方便了人们对平衡机构的使用。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：发动机平衡机构，包括设置在平衡箱箱体内的两平衡轴，平衡轴两端分别设有的平衡块，所述平衡轴分别设有相互啮合以使两平衡轴在发动机曲轴上齿圈驱动下相互反向转动的平衡轴齿轮，所述平衡轴齿轮上分别设有平衡调整装置。
作为一种改进，所述平衡调整装置为所述平衡轴齿轮轴向端面上设有的凹槽，并且凹槽位于平衡轴齿轮轴向端面的一侧。
作为进一步的改进，所述平衡轴齿轮两轴向端面分别设有凹槽，凹槽位于平衡轴齿轮上与所述平衡轴上平衡块相对的一侧。
作为进一步的改进，所述平衡块为平衡轴上设有的偏心轮。
作为进一步的改进，所述平衡轴与发动机曲轴的转速比为2∶1，并且两平衡轴的转速相等。
作为进一步的改进，所述平衡轴通过衬套转动设置在平衡箱箱体内，所述平衡箱箱体上设有连通发动机主油道的润滑油道，所述衬套上设有连通润滑油道的油孔。
上述技术方案的发动机平衡机构，由于是采用在平衡箱箱体内设有两平衡轴，在平衡轴的两端分别设有平衡块，在平衡轴上分别设有相互啮合以使两平衡轴在发动机曲轴上齿圈驱动下相互反向转动的平衡轴齿轮，而在平衡轴齿轮上分别设有平衡调整装置，这样只需调整平衡轴齿轮的平衡调整装置，以对因生产加工和安装误差、以及磨损等原因产生的平衡轴偏心质量重心偏移现象进行调整，调整方便，减小了人力和物力上的浪费。平衡调整装置采用在平衡轴齿轮轴向端面上设有的凹槽，凹槽位于平衡轴齿轮轴向端面的一侧，并且可以采用平衡轴齿轮两轴向端面分别设有凹槽，使凹槽位于平衡轴齿轮上与平衡轴上平衡块相对一侧的方式，不仅结构简单，调整方便，而且平衡轴齿轮本身也参与平衡机构的平衡作用，提高了平衡机构对发动机振动的消减效果。平衡块采用平衡轴上设有的偏心轮方式，提高了平衡轴转动时稳定性。平衡轴与发动机曲轴的转速比为2∶1，并且两平衡轴的转速相等，以使平衡轴偏心量相位角与发动机的二阶不平衡量相位角始终相差180度，这样该机构产生的往复力与发动机二次往复惯性力相互冲抵，以完全或部分消除二级往复惯性力引起振动的影响。平衡轴通过衬套转动设置在平衡箱箱体内，在平衡箱箱体上设有连通发动机主油道的润滑油道，在衬套上设有连通润滑油道的油孔，有效的实现了对平衡轴的润滑，提高了其转动性能。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
图1是本实用新型发动机平衡机构的结构示意图；
图2是图1中发动机平衡机构A-A向视图；
图3是本实用新型发动机平衡机构平衡轴与平衡轴齿轮装配图；
图4是本实用新型发动机平衡机构平衡轴齿轮的结构示意图。
具体实施方式
如图1图所示，发动机平衡机构，包括平衡箱箱体1，在箱体1内设有两平衡轴3，在平衡轴3的两端分别设有平衡块2，与现有平衡机构中平衡块的设置方式相同，各平衡块的重心位于平衡轴3的同侧，在平衡轴3上分别设有相互啮合的平衡轴齿轮4，这样，在发动机曲轴上齿圈驱动下两平衡轴3以相反的方向转动，而且平衡轴3与发动机曲轴的转速比为2∶1，两平衡轴的转速相等，这样平衡轴偏心量相位角与发动机的二阶不平衡量相位角始终相差180度，这样该平衡机构产生的往复力与发动机二次往复惯性力相互冲抵，以完全或部分消除二级往复惯性力引起振动的影响。在平衡轴齿轮4上分别设有平衡调整装置41，这样在对平衡机构进行调整时，只需调整平衡轴齿轮4的平衡调整装置41，即可以实现对平衡机构因生产加工和安装误差、以及磨损等原因产生的平衡轴偏心质量重心偏移现象的调整，而且调整方便。平衡调整装置41可以如图3和图4中所示，即在平衡轴齿轮4的轴向端面上设有的凹槽，并且凹槽要位于平衡轴齿轮4轴向端面的一侧，为了为了提高调整时的效果，平衡轴齿轮4的两轴向端面分别设有凹槽，并且凹槽位于平衡轴齿轮4上与平衡轴3上平衡块2相对的一侧，这样，在对平衡机构进行调整时，只需要调整平衡轴3与平衡轴齿轮4在周向上的相对位置，即可实现对平衡机构平衡轴偏心质量重心的调整，而且，平衡轴齿轮4也参与了平衡机构的偏心平衡作用，提高了平衡机构的平衡性能。平衡块2可以采用在平衡轴3上设有的偏心轮，以提高平衡轴转动的稳定性。如图1所示，平衡轴3可以通过衬套12转动设置在平衡箱箱体1内，衬套12可以采用钢背铅铜合金制成，在合金表面镀镍基三元合金，以提高其承载能力和抗疲劳能力，提高衬套的使用寿命。通过在平衡箱箱体1上设有连通发动机主油道的润滑油道11，在衬套12上设有连通润滑油道11的油孔为衬套12进行强制润滑，并可在衬套12内表面开有储油槽，以使更多的润滑油进入轴和衬套12的配合表面，从而改善润滑。
在发动机上使用本平衡机构后，振动及噪声均明显减小，如以四缸柴油机为例，未安装本平衡机构的柴油机振动烈度为D级，安装本平衡机构后柴油机振动烈度为C级；并且在高转速、高负荷时，安装本平衡机构较不装的柴油机整体噪声降低有1dB。

Claims (6)

1.发动机平衡机构，包括设置在平衡箱箱体(1)内的两平衡轴(3)，平衡轴(3)两端分别设有平衡块(2)，所述平衡轴(3)分别设有相互啮合以使两平衡轴(3)在发动机曲轴上齿圈驱动下相互反向转动的平衡轴齿轮(4)，其特征在于：所述平衡轴齿轮(4)上分别设有平衡调整装置(41)。
2.如权利要求1所述的发动机平衡机构，其特征在于：所述平衡调整装置(41)为所述平衡轴齿轮(4)轴向端面上设有的凹槽，并且凹槽位于平衡轴齿轮(4)轴向端面的一侧。
3.如权利要求2所述的发动机平衡机构，其特征在于：所述平衡轴齿轮(4)两轴向端面分别设有凹槽，凹槽位于平衡轴齿轮(4)上与所述平衡轴(3)上平衡块(2)相对的一侧。
4.如权利要求1所述的发动机平衡机构，其特征在于：所述平衡块(2)为平衡轴(3)上设有的偏心轮。
5.如权利要求1所述的发动机平衡机构，其特征在于：所述平衡轴(3)与发动机曲轴的转速比为2∶1，并且两平衡轴的转速相等。
6.如权利要求1至5中任一项所述的发动机平衡机构，其特征在于：所述平衡轴(3)通过衬套(12)转动设置在平衡箱箱体(1)内，所述平衡箱箱体(1)上设有连通发动机主油道的润滑油道(11)，所述衬套(12)上设有连通润滑油道(11)的油孔。
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