CN201354825Y - 发动机齿轮降噪装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机齿轮降噪装置，在平衡轴的右端轴颈上固套有从动齿轮内套，该从动齿轮内套的外圈上开设有按圆周均匀分布的第一定位槽，从动齿轮套装在从动齿轮内套上，两者间隙配合，并且从动齿轮与主动齿轮相啮合，在从动齿轮的内圈上开有按圆周均匀分布的第二定位槽；所述第一、第二定位槽数目相同，宽度相等，两槽对接组成弹簧室，各弹簧室内安装压缩弹簧，该压缩弹簧的两端与对应定位槽的槽壁相抵接。本实用新型能消除主动齿轮与从动齿轮之间的啮合间隙，有效降低了齿轮运行噪声；在发动机工作时，本实用新型不仅可以将平衡轴和曲柄连杆产生的旋转惯性力完全平衡，而且还平衡了大部分活塞、连杆等产生的一阶往复惯性力，使发动机振动得到根本性改善。

Description

发动机齿轮降噪装置

技术领域

本实用新型涉及一种摩托车发动机，尤其涉及单缸200ml发动机齿轮降噪装置。

背景技术

通用的单缸200ml摩托车发动机均采用过量平衡法。即不采用平衡轴，而是在曲柄上增加质量来平衡往复惯性力，其目的是使构造尽可能简单。但过量平衡法实质是一阶惯性力的转移，即把一阶惯性力部分转移到与之方向垂直的平面内，它的平衡效果远不如单轴和双轴平衡机构。采用过量平衡法，容易造成发动机装在摩托车上振动较大，降低了骑乘的舒适性。

中国专利ZL 200720124163.6于2008年2月27日公开了一种摩托车发动机平衡机构，它是在左、右曲柄配重块的下方设置带平衡块的平衡轴，右曲柄上的主动齿轮通过从动齿轮带动平衡轴旋转，这样发动机工作时，通过平衡块及配重块来平衡平衡轴和曲柄连杆产生的旋转惯性力以及活塞、连杆等产生的一阶往复惯性力，以改善摩托车发动机的振动问题；同时，在从动齿轮的凸台上套装副齿轮，副齿轮与主动齿轮啮合，在副齿轮与从动齿轮相对面的对应位置开设凹槽，该凹槽中安装压缩弹簧，压缩弹簧的作用力使副齿轮的齿面与主动齿轮的齿面贴合，以消除齿轮之间的啮合侧隙，减小齿轮高速运转的噪声。以上方案虽能起到一定的平衡及降噪作用，但整体结构复杂，特别是从动齿轮和副齿轮，虽然能够消除啮合间隙，但对加工工艺要求高，齿轮精度不容易保证，实施困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种发动机齿轮降噪装置，以改善200ml摩托车发动机的振动和噪声问题。

本实用新型的技术方案如下：一种发动机齿轮降噪装置，包括连杆、左曲柄、右曲柄、曲柄销、主动齿轮、从动齿轮和平衡轴，其中连杆的大头端通过曲柄销安装在左、右曲柄之间，在右曲柄的轴颈上安装主动齿轮，左、右曲柄的柄部具有配重块，该配重块的下方设置平衡轴，平衡轴的中部设有平衡块，在平衡轴转动时，平衡块能够从两配重块之间的间隙中通过，其关键在于：在所述平衡轴的右端轴颈上固套有从动齿轮内套，该从动齿轮内套的外圈上开设有按圆周均匀分布的第一定位槽，所述从动齿轮套装在从动齿轮内套上，两者间隙配合，并且从动齿轮与主动齿轮相啮合，在从动齿轮的内圈上开有按圆周均匀分布的第二定位槽；所述第一、第二定位槽数目相同，宽度相等，两槽对接组成弹簧室，各弹簧室内安装压缩弹簧，该压缩弹簧的两端与对应定位槽的槽壁相抵接。

采用以上技术方案，压缩弹簧处于常压缩状态，始终对从动齿轮施加周向上的作用力，使从动齿轮和主动齿轮的齿面始终贴合，既从根本上消除了啮合间隙，又确保了齿面压力恒定，解决了该齿轮副的啮合噪声问题；平衡块及配重块的参数根据专门设计计算确定，这样发动机工作时，不仅可以将平衡轴和曲柄连杆产生的旋转惯性力完全平衡，而且还平衡了大部分活塞、连杆等产生的一阶往复惯性力，使发动机振动得到根本性改善。与传统技术相比，本实用新型结构更简单，加工及装配更容易，并且性能可靠、平衡及降噪效果良好。

在上述从动齿轮内套及从动齿轮的左侧设置垫圈，右侧设置挡圈，所述垫圈间隙配合装配在平衡轴上，挡圈过盈压装在平衡轴上。垫圈和挡圈一道，挡住各弹簧室内的压缩弹簧，以防止弹簧脱落，进一步保证降噪的效果。

在上述从动齿轮内套的外圈上开设有六个按圆周均匀分布的第一定位槽，从动齿轮的内圈上开有六个按圆周均匀分布的第二定位槽，所述第一、第二定位槽两两成对，组成六个矩形弹簧室，各弹簧室内安装压缩弹簧。通过六个按圆周均匀分布的压缩弹簧对从动齿轮施加周向上的作用力，该作用力持续、恒定又可靠，可以确保从动齿轮和主动齿轮的齿面始终保持贴合。

上述六个弹簧室内间隔设置有三个限位销，该限位销安装在压缩弹簧中，并且限位销的轴线与对应压缩弹簧的轴线相平行。限位销比压缩弹簧稍短，对压缩弹簧起限位和导向的作用。

为了防止从动齿轮内套与平衡轴之间发生相对转动，在上述从动齿轮内套与平衡轴之间装有第一防转销，该第一防转销的轴线与平衡轴的轴线相垂直。

为了防止主动齿轮与右曲柄之间发生相对转动，上述主动齿轮的齿盘部分通过第二防转销与右曲柄连接，该第二防转销的轴线与主动齿轮的轴线平行。

为尽可能地减小发动机振动，上述左、右曲柄上的配重块上部为凸台，下部呈半圆形，该配重块的直径为110～114mm、厚度为17～19mm、上凸台宽度为56～62mm；旋转惯性矩之和为16294～16594g·mm；上述平衡块为扇形，与平衡轴成一体，该平衡块的半径为35～37mm、厚度为13～15mm，旋转惯性矩为3247～3391g·mm。

有益效果：本实用新型采用平衡齿轮结构，能消除主动齿轮与从动齿轮之间的啮合间隙，有效降低了齿轮运行噪声；在发动机工作时，本实用新型不仅可以将平衡轴和曲柄连杆产生的旋转惯性力完全平衡，而且还平衡了大部分活塞、连杆等产生的一阶往复惯性力，使发动机振动得到根本性改善，从而提高了发动机在摩托车上的输出功率和扭矩，具有设计巧妙、结构简单、加工及装配容易、性能可靠等特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为图1的C-C剖视图。

图4为图1的B-B剖视图。

图5为本实用新型中从动齿轮的结构示意图。

图6为本实用新型中从动齿轮内套的结构示意图。

图7为本实用新型的平衡原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2所示，左、右曲柄2、3呈左右相对布置，在左、右曲柄2、3的柄部具有配重块2a、3a，两配重块2a、3a的结构相同，其上部为凸台，下部呈半圆形。所述配重块的直径为110～114mm、厚度为17～19mm、上凸台宽度为56～62mm；旋转惯性矩之和为16294～16594g·mm。连杆1的大头端通过曲柄销4安装在左、右曲柄2、3之间，在左曲柄2上压装有左曲轴轴承15，右曲柄3上依次压装有主动齿轮5和右曲轴轴承16。主动齿轮5的齿盘部分通过第二防转销14与右曲柄3连接，以防止主动齿轮5在右曲柄3上转动，该第二防转销14的轴线与主动齿轮5的轴线平行。

如图1、图3所示，在配重块2a、3a的下方设置有平衡轴7，平衡轴7的轴心线与左、右曲柄2、3的轴心线平行，在平衡轴7的左端压装有轴承17，平衡轴7的右端压装有轴承18。平衡轴7的中部设有平衡块7a，在平衡轴7转动时，平衡块7a能够从两配重块2a、3a之间的间隙中通过。平衡块7a为扇形，与平衡轴7成一体，该平衡块7a的半径为35～37mm、厚度为13～15mm，旋转惯性矩为3247～3391g·mm。

如图1、图4、图5和图6所示，在平衡轴7的右端轴颈上固套有从动齿轮内套8，该从动齿轮内套8与平衡轴7之间装有第一防转销13，以防止从动齿轮内套8在平衡轴7上转动，且第一防转销13的轴线与平衡轴7的轴线相垂直。在从动齿轮内套8的外圈上开设有六个按圆周均匀分布的第一定位槽8a，并且从动齿轮内套8上套装从动齿轮6，所述从动齿轮6与主动齿轮5相啮合，从动齿轮6与从动齿轮内套8之间间隙配合。在从动齿轮6的内圈上开有六个按圆周均匀分布的第二定位槽6a，所述第一、第二定位槽8a、6a数目相同，宽度相等，两两成对，通过对接组成六个矩形弹簧室，各弹簧室内安装压缩弹簧9，该压缩弹簧9的两端与对应定位槽的槽壁相抵接。压缩弹簧9处于常压缩状态，始终对从动齿轮6施加周向上的作用力。

从图1、图4中进一步可知，在从动齿轮内套8及从动齿轮6的左侧设置垫圈11，该垫圈11间隙配合装配在平衡轴7上，并与从动齿轮内套8及从动齿轮6相贴合；在从动齿轮内套8及从动齿轮6的右侧设置挡圈12，该挡圈12过盈压装在平衡轴7上，并与从动齿轮内套8及从动齿轮6相贴合。垫圈11和挡圈12一道，挡住各弹簧室内的压缩弹簧9，以防止弹簧9脱落。所述六个弹簧室中其中的三个弹簧室内设有限位销10，三个限位销10在六个弹簧室中呈间隔设置，并且各限位销10安装在对应的压缩弹簧9内，限位销10的轴线与对应压缩弹簧9的轴线相平行。

如图4所示，压缩弹簧9始终对从动齿轮6施加周向上的作用力，使从动齿轮6和主动齿轮5的齿面始终贴合，既从根本上消除了啮合间隙，又确保了齿面压力恒定，解决了该齿轮副的啮合噪声问题。

如图7所示，O1为平衡轴中心，O2为曲轴中心，L为气缸中心线，发动机运行时，平衡轴旋转产生的旋转惯性力F1和曲柄连杆产生的旋转惯性力F2在垂直于气缸中心线方向的分力Fp1和Fp2相互抵消，在平行于气缸中心线方向的分力之和Fn1+Fn2平衡掉大部分一阶往复惯性力Fp，这样发动机的振动得到根本性改善，同时有效提高了发动机在摩托车上的输出功率和扭矩。

Claims (8)

1、一种发动机齿轮降噪装置，包括连杆(1)、左曲柄(2)、右曲柄(3)、曲柄销(4)、主动齿轮(5)、从动齿轮(6)和平衡轴(7)，其中连杆(1)的大头端通过曲柄销(4)安装在左、右曲柄(2、3)之间，在右曲柄(3)的轴颈上安装主动齿轮(5)，左、右曲柄(2、3)的柄部具有配重块(2a、3a)，该配重块(2a、3a)的下方设置平衡轴(7)，平衡轴(7)的中部设有平衡块(7a)，在平衡轴(7)转动时，平衡块(7a)能够从两配重块(2a、3a)之间的间隙中通过，其特征在于：在所述平衡轴(7)的右端轴颈上固套有从动齿轮内套(8)，该从动齿轮内套(8)的外圈上开设有按圆周均匀分布的第一定位槽(8a)，所述从动齿轮(6)套装在从动齿轮内套(8)上，两者间隙配合，并且从动齿轮(6)与主动齿轮(5)相啮合，在从动齿轮(6)的内圈上开有按圆周均匀分布的第二定位槽(6a)；所述第一、第二定位槽(8a、6a)数目相同，宽度相等，两槽对接组成弹簧室，各弹簧室内安装压缩弹簧(9)，该压缩弹簧(9)的两端与对应定位槽的槽壁相抵接。

2、根据权利要求1所述的发动机齿轮降噪装置，其特征在于：在所述从动齿轮内套(8)及从动齿轮(6)的左侧设置垫圈(11)，右侧设置挡圈(12)，所述垫圈(11)间隙配合装配在平衡轴(7)上，挡圈(12)过盈压装在平衡轴(7)上。

3、根据权利要求1或2所述的发动机齿轮降噪装置，其特征在于：在所述从动齿轮内套(8)的外圈上开设有六个按圆周均匀分布的第一定位槽(8a)，从动齿轮(6)的内圈上开有六个按圆周均匀分布的第二定位槽(6a)，所述第一、第二定位槽(8a、6a)两两成对，组成六个矩形弹簧室，各弹簧室内安装压缩弹簧(9)。

4、根据权利要求3所述的发动机齿轮降噪装置，其特征在于：所述六个弹簧室内间隔设置有三个限位销(10)，该限位销(10)安装在压缩弹簧(9)中，并且限位销(10)的轴线与对应压缩弹簧(9)的轴线相平行。

5、根据权利要求1或2所述的发动机齿轮降噪装置，其特征在于：在所述从动齿轮内套(8)与平衡轴(7)之间装有第一防转销(13)，该第一防转销(13)的轴线与平衡轴(7)的轴线相垂直。

6、根据权利要求1所述的发动机齿轮降噪装置，其特征在于：所述主动齿轮(5)的齿盘部分通过第二防转销(14)与右曲柄(3)连接，该第二防转销(14)的轴线与主动齿轮(5)的轴线平行。

7、根据权利要求1所述的发动机齿轮降噪装置，其特征在于：所述左、右曲柄(2、3)上的配重块(2a、3a)上部为凸台，下部呈半圆形，该配重块的直径为110～114mm、厚度为17～19mm、上凸台宽度为56～62mm；旋转惯性矩之和为16294～16594g·mm。

8、根据权利要求1所述的发动机齿轮降噪装置，其特征在于：所述平衡块(7a)为扇形，与平衡轴(7)成一体，该平衡块(7a)的半径为35～37mm、厚度为13～15mm，旋转惯性矩为3247～3391g·mm。

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