CN208237003U - 发动机平衡轴总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种发动机平衡轴总成，包括平衡轴、第一平衡块和平衡轴齿轮，平衡轴齿轮包括依次固定一体的平衡轴齿轮主体、减振块和第二平衡块，减振块固定在平衡轴齿轮主体上，第二平衡块固定在减振块上。安装减振块后，利用平衡块的转动惯量和减振块较低的刚度组成弹性减振系统，实现在正常转速范围的扭转减振功能，降低平衡轴的转速波动，从而降低了平衡轴齿轮的传动噪声，优化控制了整个汽车的噪声、振动与声振粗糙度性能。

Description

发动机平衡轴总成

技术领域

本实用新型属于内燃机技术领域，涉及一种发动机，特别是一种发动机平衡轴总成。

背景技术

随着我国汽车产业快速发展，以及人们对汽车可靠性、舒适性等性能要求的不断提高，汽车发动机振动以及振动带来的噪音已经成为各大整车制造企业和零部件企业日渐关注的的问题。

现代发动机对噪声、振动与声振粗糙度品质要求越来越高，排量较大的4缸机或3缸机一般会安装平衡轴系统，以降低不平衡惯性力与力矩引起的发动机振动和噪声。平衡轴驱动方式一般为发动机曲轴通过齿轮或链条驱动平衡轴系统。由于发动机的工作特性决定，曲轴运转存在转速波动，转速波动作为激励传递给平衡轴，在特定转速下会激发平衡轴系统的扭转振动。曲轴转速波动和平衡轴的扭转振动导致两者间传动齿轮或链轮处生产敲击噪声。在特定工况下，敲击噪声会严重影响发动机噪声、振动与声振粗糙度品质，因此必须抑制传动敲击噪声，通常采用提高齿轮精度等级、减小侧隙或采用无侧隙啮合齿轮(剪刀齿)，但侧隙减小或无侧隙方案往往会引起齿轮啸叫问题，且高精度齿轮或无侧隙啮合齿轮的成本也较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能够实现在特定转速范围有扭转减振功能的一种发动机平衡轴总成。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种发动机平衡轴总成，包括平衡轴、第一平衡块和平衡轴齿轮，平衡轴齿轮包括依次固定一体的平衡轴齿轮主体、减振块和第二平衡块，减振块固定在平衡轴齿轮主体上，第二平衡块固定在减振块上。

进一步地，第一平衡块的质心与第二平衡块的质心相对于平衡轴轴心对称布置。

进一步地，第一平衡块开设有限位孔，通过平衡轴一端开设有与第一平衡块配合的连接槽连接。

进一步地，平衡轴齿轮主体设有第一连接孔，减振块两侧分别设有固定柱，第二平衡块设有第二连接孔，固定柱分别连接第一连接孔和第二连接孔。

进一步地，减振块两侧的固定柱呈对称分布。

进一步地，固定柱为空心结构。

进一步地，减振块为橡胶层。

进一步地，平衡轴齿轮主体设有第一连接孔，且平衡轴齿轮主体设有限位槽，减振块两侧分别设有固定柱，第二平衡块设有第二连接孔，减振块通过固定柱与第一连接孔和第二连接孔连接并安装于限位槽中。

进一步地，平衡轴齿轮主体设有第一连接孔，减振块两侧分别设有固定柱，第二平衡块设有第二连接孔，且第二平衡块设有凹陷内腔，减振块装嵌在凹陷内腔中，通过固定柱与第一连接孔和第二连接孔连接安装在平衡轴齿轮主体上。

进一步地，减振块尺寸与凹陷内腔尺寸相同。

本实用新型的有益效果是，本平衡轴总成通过在第二平衡块和平衡轴齿轮主体之间布置特定刚度的减振块，利用平衡轴的转动惯量和减振块较低的刚度，组成弹性减振系统，实现平衡轴的扭转减振，从而降低平衡轴齿轮的传动噪声，相比其他方案，具有结构、工艺简单、成本低的优点。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中平衡轴总成的立体分解示意图；

图2是本实用新型实施例一中平衡轴总成的立体组合图；

图3是本实用新型实施例二中平衡轴总成的截面图；

图4是本实用新型实施例二中平衡轴总成的立体分解示意图；

图5是本实用新型实施例二中平衡轴总成的截面图；

图6是本实用新型实施例三中平衡轴总成的立体分解示意图；

图7是本实用新型实施例三中平衡轴总成的截面图；

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的平衡轴总成的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

本实用新型提供了一种平衡轴总成，如图1至图3所示，本发动机平衡轴总成包括平衡轴1、第一平衡块2、平衡轴齿轮3。

在本实施例一中，第一平衡块2开设有限位孔21，平衡轴1一端开设有与第一平衡块2配合连接的连接槽11，使第一平衡块2固定在平衡轴1上，第一平衡块2的质心相对于平衡轴1轴心偏心设置。在平衡轴1另一端设置有平衡轴齿轮3，平衡轴齿轮3包括依次固定一体的平衡轴齿轮主体31、减振块33和第二平衡块35，第一平衡块2的质心与第二平衡块35的质心相对于平衡轴1轴心对称布置，相对于第一平衡块2和第二平衡块35的安装方向相反，运转时产生一阶旋转惯性力矩平衡发动机的初始不平衡力矩。

为了使第一平衡块2的质心相对于平衡轴1轴心布置更有规律，第一平衡块2为扇形，为了防止第一平衡块2自身产生相互抵消效果，第一平衡块2的圆心角应不大于180°。

减振块33的材料是采用橡胶，是因为橡胶具有高弹性和低刚度的特性，赋予橡胶在一定的温度范围内在较小的外力作用下能发生较大的变形，当外力消失后又能以加快的速度恢复原形，起到缓冲、减振的作用。减振块33安装于平衡轴齿轮主体31和第二平衡块35之间，减振块33和第二平衡块35装置一体后与第一平衡块2相对于平衡轴1轴心呈对称布置。根据公式(ωο、临界转速；C、橡胶扭转刚度；J、转动惯量)，因为增加了减振块33的设置，所以平衡轴齿轮3整体质量增加，又因为第二平衡块2和减振块33偏离平衡轴1旋转中心，由于质量分布离轴心更远，所以具有较大的转动惯量J，通过减振块33采用橡胶材料的扭转刚度C低，组成弹性减振系统，从而降低了平衡轴齿轮3的临界转速ωο，实现在正常转速范围的扭转减振功能，降低了平衡轴1的振动频率，从而降低平衡轴齿轮3的传动噪声。

为了使平衡轴齿轮主体31与减振块33和第二平衡块35固定安装，在平衡轴齿轮主体31半圆周内开设有对称分布的第一连接孔311，在减振块33两侧分别设有固定柱331，第二平衡块35也设有对称分布的第二连接孔351，第一连接孔311、固定柱331和第二连接孔351之间的位置分布相对应。第一连接孔311和第二连接孔351可以是圆形孔，本实施例中固定柱331为空心结构，设计为空心以保持减振块33局部的扭转刚度变化不大。减振块33通常还会通过硫化粘接固定在平衡轴齿轮主体31及第二平衡块35之间，通过减振块33两侧对称分布的固定柱331，分别插入到平衡轴齿轮主体31的第一连接孔311和第二平衡块35的第二连接孔351当中，形成减振块33与第二平衡块35的第一硫化粘接面335和减振块33与平衡轴齿轮主体31的第二硫化粘接面333，以提高固定强度。

如图4、图5所示，在本实施例二中大部分与实施例一相同，所不同之处在于，平衡轴齿轮主体31'设有限位槽312，限位槽312的宽度与减振块33的尺寸相匹配，开设在第一连接孔311'下方，将减振块33安装在限位槽312中，减振块33与平衡轴齿轮主体31'在同一个垂直平面上，通过减振块33两侧对称分布的固定柱331，分别插入到平衡轴齿轮主体31'的第一连接孔311'和第二平衡块35的第二连接孔351当中，与平衡轴齿轮主体31'和第二平衡块35配合，使减振块33所占体积最小。

如图6、图7所示，在本实施例三中大部分与实施例一相同，所不同之处在于，第二平衡块35'靠近减振块33的一侧形成一凹陷内腔352'，凹陷内腔352'的尺寸与减振块33尺寸相同，减振块33装嵌在第二平衡块35'的凹陷内腔352'中，通过减振块33两侧对称分布的固定柱331，分别插入到平衡轴齿轮主体31的第一连接孔311和第二平衡块35'的第二连接孔351'当中，与平衡轴齿轮主体31和第二平衡块35'配合，使平衡轴齿轮3的整体厚度变化不大，占用空间小，使整个平衡轴总成在有限的发动机空间中更易装配。

综上所述，本实用新型用于发动机的平衡轴总成不仅能够起到降低不平衡惯性力与力矩引起的发动机振动和噪声，还能克服曲轴转速波动和平衡轴的扭转振动导致两者间传动齿轮或链轮处生产敲击噪声，且具有结构、工艺简单、成本低的优点，具有广泛的技术应用前景。

虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可作些许更动与润饰，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种发动机平衡轴总成，包括平衡轴(1)、第一平衡块(2)和平衡轴齿轮(3)，其特征在于，所述平衡轴齿轮(3)包括依次固定一体的平衡轴齿轮主体(31)、减振块(33)和第二平衡块(35)，所述减振块(33)固定在平衡轴齿轮主体(31)上，所述第二平衡块(35)固定在所述减振块(33)上。

2.根据权利要求1所述的发动机平衡轴总成，其特征在于，所述第一平衡块(2)的质心与所述第二平衡块(35)的质心相对于平衡轴(1)轴心对称布置。

3.根据权利要求2所述的发动机平衡轴总成，其特征在于，所述第一平衡块(2)开设有限位孔(21)，通过所述平衡轴(1)一端开设有与所述第一平衡块(2)配合的连接槽(11)连接。

4.根据权利要求1或3所述的发动机平衡轴总成，其特征在于，所述平衡轴齿轮主体(31)设有第一连接孔(311)，所述减振块(33)两侧分别设有固定柱(331)，所述第二平衡块(35)设有第二连接孔(351)，所述固定柱(331)分别连接第一连接孔(311)和第二连接孔(351)。

5.根据权利要求4所述的发动机平衡轴总成，其特征在于，所述减振块(33)两侧的固定柱(331)呈对称分布。

6.根据权利要求5所述的发动机平衡轴总成，其特征在于，所述固定柱(331)为空心结构。

7.根据权利要求4所述的发动机平衡轴总成，其特征在于，所述减振块(33)为橡胶层。

8.根据权利要求1或3所述的发动机平衡轴总成，其特征在于，所述平衡轴齿轮主体(31')设有第一连接孔(311')，且所述平衡轴齿轮主体(31')设有限位槽(312)，所述减振块(33)两侧分别设有固定柱(331)，所述第二平衡块(35)设有第二连接孔(351)，所述减振块(33)通过所述固定柱(331)与所述第一连接孔(311')和所述第二连接孔(351)连接并安装于限位槽(312)中。

9.根据权利要求1或3所述发动机平衡轴总成，其特征在于，所述平衡轴齿轮主体(31)设有第一连接孔(311)，所述减振块两侧分别设有固定柱(331)，所述第二平衡块(35')设有第二连接孔(351')，且所述第二平衡块(35')设有凹陷内腔(352')，所述减振块(33)装嵌在所述凹陷内腔(352')中，通过所述固定柱(331)与所述第一连接孔(311)和所述第二连接孔(351')连接安装在所述平衡轴齿轮主体(31)上。

10.根据权利要求9所述发动机平衡轴总成，其特征在于，所述减振块(33)尺寸与所述凹陷内腔(352')尺寸相同。