CN201475241U - 一种改进的发动机双轴平衡装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种改进的发动机双轴平衡装置，旨在提供一种结构紧凑、重量轻、能充分平衡发动机工作时产生的二阶往复惯性力的发动机双轴平衡装置。它包括曲轴和设于曲轴旁侧平行布置的第1平衡轴和第2平衡轴，在曲轴上设有驱动齿轮，在第1平衡轴上并排设有与驱动齿轮啮合的从动齿轮以及用于带动第2平衡轴转动的平衡轴I齿轮，在第2平衡轴上设有与平衡轴I齿轮啮合的平衡轴II齿轮，在所述第1平衡轴和第2平衡轴上相对应的位置还分别设有二对平衡块。本实用新型适用于平衡发动机工作时的二阶往复惯性力，消除发动机的震动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机活塞连杆往复惯性力平衡装置，尤其是涉及一种改进的发动机双轴平衡装置。
背景技术
发动机在工作时因活塞的高速往复运动会产生极大的二阶往复惯性力，通常，人们采用在曲轴上设置平衡配重的方式来消除惯性力，以降低发动机的震动。专利号为No.5-39233的日本专利，将一对平衡轴布置于曲轴下面，在每个平衡轴上布置平衡配重。上述方法虽然可部分抵消二阶往复惯性力，但其传动机构复杂，而且，由于平衡配重的有效重量小，使其整体尺寸偏大、平衡效果不理想，并因此而使整台发动机的重量明显增加。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术的平衡装置中结构复杂、尺寸偏大、重量偏重的不足，提供一种用齿轮传动、带双平衡块的改进的发动机双轴平衡装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种改进的发动机双轴平衡装置，它包括曲轴和设于曲轴旁侧平行布置的第1平衡轴和第2平衡轴，在曲轴上设有驱动齿轮，在第1平衡轴上并排设有与驱动齿轮啮合的从动齿轮以及用于带动第2平衡轴转动的平衡轴I齿轮，在第2平衡轴上设有与平衡轴I齿轮啮合的平衡轴II齿轮，在所述第1平衡轴和第2平衡轴上相对应的位置还分别设有二对平衡块。发动机的活塞在工作时作高速往复运动，我们将其运动方向设为Y轴，则与其垂直的方向为X轴，高速往复运动的活塞在Y轴方向会产生极大的二阶往复惯性力，此时曲轴通过相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮带动第1平衡轴转动，第1平衡轴通过相互啮合的平衡轴I齿轮和平衡轴II齿轮带动第2平衡轴作相反方向的转动，则分别设于第1平衡轴和第2平衡轴上相对应的平衡块会作方向相反的转动并各自产生一个旋转离心力，两个离心力在X轴上的分力因方向相反而相互抵消，在Y轴上的分力方向相同而相互叠加，上述Y轴上的分力的合力因其方向与活塞的惯性力相反，因此可抵消活塞的往复惯性力，通过调整合适的平衡块重量，可接近百分之百地消除二阶往复惯性力，从而达到消除发动机震动的目的，由于采用齿轮传动，避免了因采用链传动或其他传动方式引起的结构复杂、占用空间大的缺陷，同时，因采用二组平衡块，使单个平衡块的尺寸缩小，从而减小整个发动机的外型尺寸。
作为优选，第1平衡轴和第2平衡轴的轴心线以发动机活塞的运动中心轨迹线为对称轴而对称布置，设于第1平衡轴和第2平衡轴上的二对平衡块为对称布置的扇形结构，其形状和质量相同。由于二对平衡块为对称布置的扇形结构，且形状和质量相同，因此可使平衡块旋转产生的离心力在X轴方向的分力因大小相等、方向相反而相互抵消，另外，平衡块的重心离转动的轴心越远，其离心力越大，因扇形的平衡块可使相同重量的平衡块产生较大的离心力，所以在确保可平衡惯性力的前提下可降低平衡块的重量，从而降低发动机的整机重量。
作为优选，驱动齿轮与从动齿轮的齿数比为2∶1，平衡轴I齿轮和平衡轴II齿轮的齿数相等，所有齿轮均采用斜齿轮。将驱动齿轮与从动齿轮的齿数比设为2∶1，使曲轴每转一圈平衡轴转二圈，从而确保平衡块的离心力能抵消活塞的二阶惯性力。另外，采用斜齿轮传动可提高传动系统的平稳性。
因此，本实用新型具有如下有益效果：(1)采用带两组平衡块的双平衡轴结构，可充分平衡发动机的二阶往复惯性力；(2)采用斜齿轮传动和扇形的平衡块，使整个平衡装置结构紧凑，外形尺寸小，重量轻。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型双平衡轴的布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
如图1、图2所示的实施例中，本实用新型一种改进的发动机双轴平衡装置包括曲轴1和设于曲轴1旁侧平行布置的第1平衡轴2和第2平衡轴3，第1平衡轴2和第2平衡轴3的轴心线以发动机活塞的运动中心轨迹线为对称轴而对称布置，在曲轴1一端设置驱动齿轮4，在第1平衡轴2一端设置与驱动齿轮4啮合的从动齿轮5，驱动齿轮4与从动齿轮5的齿数比为2∶1，在第1平衡轴2上从动齿轮5旁侧设置平衡轴I齿轮6，在第2平衡轴3上设置与平衡轴I齿轮6啮合的平衡轴II齿轮7，平衡轴I齿轮6和平衡轴II齿轮7的齿数相等，在第1平衡轴2和第2平衡轴3上相对应的位置还设置两对对称的平衡块8，平衡块8为形状相同的扇形，其重量相等，所有齿轮均采用斜齿轮。发动机工作时，曲轴1的转动通过齿轮传动转变为两对平衡块8的反向高速转动，并产生两个对称的离心力，由于平衡块8为扇形，其重心距离转动中心较远，因而比同样重量的其它形状产生的离心力更大，两个离心力在两根平衡轴轴心连线方向上的分力大小相同而方向相反，因此正好相互抵消，而在活塞运动中心轨迹线方向的分力大小、方向均相同，从而可抵消活塞往复运动产生的惯性力，由于平衡块8的转动频率是曲轴1转动频率的二倍，因此正好平衡发动机的二阶往复惯性力，通过设置合适的平衡块质径积，可有效地平衡发动机在各个转速时的二阶惯性力，从而实现发动机的动平衡。
Claims (6)
1.一种改进的发动机双轴平衡装置，包括曲轴(1)和设于曲轴(1)旁侧平行布置的第1平衡轴(2)和第2平衡轴(3)，其特征是，在曲轴(1)上设有驱动齿轮(4)，在第1平衡轴(2)上并排设有与驱动齿轮(4)啮合的从动齿轮(5)以及用于带动第2平衡轴(3)转动的平衡轴I齿轮(6)，在第2平衡轴(3)上设有与平衡轴I齿轮(6)啮合的平衡轴II齿轮(7)，在所述第1平衡轴(2)和第2平衡轴(3)上相对应的位置还分别设有二对平衡块(8)。
2.根据权利要求1所述的一种改进的发动机双轴平衡装置，其特征是，第1平衡轴(2)和第2平衡轴(3)的轴心线以发动机活塞的运动中心轨迹线为对称轴而对称布置。
3.根据权利要求1或2所述的一种改进的发动机双轴平衡装置，其特征是，设于第1平衡轴(2)和第2平衡轴(3)上的二对平衡块(8)为对称布置的扇形结构，其形状和质量相同。
4.根据权利要求1或2所述的一种改进的发动机双轴平衡装置，其特征是，驱动齿轮(4)与从动齿轮(5)的齿数比为2∶1，平衡轴I齿轮(6)和平衡轴II齿轮(7)的齿数相等。
5.根据权利要求3所述的一种改进的发动机双轴平衡装置置，其特征是，驱动齿轮(4)与从动齿轮(5)的齿数比为2∶1，平衡轴I齿轮(6)和平衡轴II齿轮(7)的齿数相等。
6.根据权利要求1或2或5所述的一种改进的发动机双轴平衡装置，其特征是，所有齿轮均采用斜齿轮。
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