CN210739116U - 一种分段式端齿连接偏心轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种转子发动机偏心轴，具体为一种分段式端齿连接偏心轴，所述偏心轴至少由两个中空的单段偏心轴连接而成，相邻两个单段偏心轴主轴颈的轴端上设有相互匹配的端齿，通过端齿连接后偏心轴具有相互连通的润滑油输送主通道，偏心轴还包括用于轴向紧固的拉杆螺栓，以及设置在端齿连接处用于防止润滑油泄漏的密封结构。本新型通过对各单段偏心轴的精加工，再通过端齿及拉杆螺栓连接，其加工难度明显降低，节省成本；另外采用端齿啮合连接，能够保证连接件的同轴度，后期维修、更换时，不需要再做动平衡；再有端齿呈一定角度均匀分布，齿数根据偏心轴颈的数目决定，能够确保偏心轴颈彼此相位精度，提高其传动精度。

Description

一种分段式端齿连接偏心轴

技术领域

本实用新型属于一种偏心轴，尤其涉及一种转子发动机偏心轴，具体涉及一种分段式端齿连接偏心轴。

背景技术

偏心轴是指外圆与外圆的轴线平行而不重合的工件。在机械传动中，回转运动变为往复直线运动或往复直线运动变为回转运动，一般都是利用偏心轴来完成的，其广泛应用于汽车发动机等领域。

众所周知，转子发动机偏心轴一般由铸铁或合金钢制成，偏心轴各轴颈表面硬化，偏心轴的最终形态由实心锻件经过车削、表面热处理和磨削加工而成。目前最常见的转子发动机是双缸转子发动机，它的偏心轴有两个偏心轴颈和两个主轴颈，偏心轴中心有润滑油道，润滑油通过润滑油道输送到偏心轴颈和主轴颈润滑轴承。这种偏心轴在制造和装配过程中存在以下三方面不足:一方面是偏心轴为整体式，加工比较困难，需要设计专用工装；另一方面是因某一部分加工不合格或使用中损坏时，导致整根偏心轴要报废，导致加工废品率高，使用维护成本大；其次是整体式偏心轴在装配过程中操作不便，需要设计辅助工装。

现有部分少量偏心轴采用分段式，其通过键连接、或者法兰连接，其主要存在如下缺点：一、法兰连接两配合零件需要整体钻孔并精铰孔，大型零件加工困难，连接需使用特制螺栓，螺栓传递扭矩和承受剪切力、弯矩，极易失效；二、键连接一般为间隙配合，其连接形式为非刚性连接，键和键槽径向跳动，轴向窜动，对连接件产生切口效应，影响工件的承载能力和使用寿命，另外间隙配合的两零件易造成磨蚀甚至咬死，其解体后复装动平衡的重复性差、对中的重复性差。

有鉴于此，本发明人特提出此结构装置，以解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种分段式端齿连接偏心轴，可有效降低偏心轴的加工成本，且后续安装、维护方便，本装置结构通过端齿连接，解决转子发动机偏心轴解体后复装动平衡的重复性差、对中的重复性差等问题，以及在使用现场拆装困难的情况。

本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种分段式端齿连接偏心轴，所述偏心轴至少由两个中空的单段偏心轴连接而成，相邻两个单段偏心轴主轴颈的轴端上设有相互匹配的端齿，通过端齿连接后偏心轴具有相互连通的润滑油输送主通道；

偏心轴还包括用于轴向紧固的拉杆螺栓，拉杆螺栓设置在偏心轴内部，且拉杆螺栓与偏心轴主轴颈同轴，并且拉杆螺栓的直径小于润滑油输送主通道的直径。

进一步的，端齿的齿面为楔形或锥形结构，且端齿呈环形均匀排布。

进一步的，端齿相互间紧密排列或间隔设置。

进一步的，相邻两个所述单段偏心轴连接件之间还设置有用于防止润滑油泄漏的密封结构。

进一步的，相邻两个单段偏心轴主轴颈的轴端面上分别开设有与润滑油输送主通道相贯通的第一沉孔和第二沉孔，第一沉孔和第二沉孔的孔径相同，密封结构安装在第一沉孔和第二沉孔围成的空腔内。

进一步的，密封结构包括环形管密封件，环形管密封件上设有与润滑油输送主通道相贯通的通孔；

环形管密封件的外表面设有环形槽，环形槽上套装有用于防止润滑油泄漏的密封圈。

进一步的，所述密封圈为O型橡胶密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本装置的偏心轴由若干个中空单段偏心轴通过端齿连接而成，通过将以往偏心轴整体加工改成分段式加工，其加工难度明显降低，节约成本，提高效率；另外相邻两个单段偏心轴采用端齿相互啮合连接，其连接后能够自对中，连接精度高、传递扭矩大；还有在后期使用过程中，偏心轴的某个单段损坏后，可以针对损坏的单段进行更换，且更换时可以做到现场更换，不需要做动平衡，进一步节约使用成本，提高效率。

2、本装置的偏心轴内部还设置有与主轴颈同轴的拉杆螺栓，其拉杆螺栓的直径小于润滑油输送主通道直径，这样确保在安装拉杆螺栓后留有足够的环形空间，以便润滑油顺利通过，同时还可以减轻偏心轴重量，从而减少发动机自身负重；另外通过拉杆螺栓将各单段偏心轴刚性连接，一方面可以用于轴向紧固各单段偏心轴，防止各单段偏心轴轴向窜动；另一方面提高偏心轴整体的强度。

3、本装置在相邻两个单段偏心轴连接件的连接处还设置有用于防止润滑油泄漏的密封结构，这是因为端齿连接后齿槽与齿顶处有一定间隙，会导致润滑油的泄漏，为了防止高压润滑油从端齿接合位置泄漏，特别设置了环形管密封件和密封圈，安装在相邻两个单段偏心轴主轴颈端部的沉孔围城的空腔内，这样的结构使得即使在润滑油油压较大的情况下，仍能有效防止润滑油向外泄漏的情况发生，从而保证了供给给偏心轴轴瓦及轴承润滑的油路畅通、且不漏油；另外环形管密封件的使用增强了连接处的强度。

4、本装置的端齿为楔形或锥形结构，楔形或锥形的齿面有助于实现圆周力的强制传递，能传递大扭矩，另外楔形或锥形的齿面具有较高的承载百分比，连接件之间无相对运动，即无点蚀，不易损坏，提高了偏心轴整体的使用寿命。

5、本装置的端齿的齿数可以根据偏心轴轴颈的个数相应设置，具体的一般转子发动机偏心轴，各偏心轴颈朝向不同方向，当有两个偏心轴颈的偏心轴时，两个偏心轴颈彼此相位角呈180°；有三个偏心轴颈的偏心轴时，三个偏心轴颈彼此相位角呈120°；有四个偏心轴颈的偏心轴时，四个偏心轴颈彼此相位角呈90°，这意味着，根据偏心轴颈的数目，相邻端齿必须彼此有一定的角度，使齿的总数能够被二、三、四整除，在生产带二到四个偏心轴颈的偏心轴时，端齿的齿数必须至少有十二个齿，以便安装、更换时能够确保其相位角精度高，避免产生振动，影响发动机正常运转。

附图说明

图1是本实用新型分段式端齿连接偏心轴结构的一种示意图；

图2是本实用新型分段式端齿连接偏心轴结构主视图；

图3是本实用新型分段式端齿连接偏心轴结构左视图；

图4是本实用新型分段式端齿连接偏心轴结构A-A剖视图；

图5是本实用新型分段式端齿连接偏心轴结构B部放大图；

图6是本实用新型前偏心轴和第一中间偏心轴连接爆炸图；

图7是本实用新型前偏心轴结构示意图；

图8是本实用新型前偏心轴的主视图；

图9是本实用新型两个单段偏心轴颈彼此相位角呈180°示意图；

图10是本实用新型三个偏心轴颈彼此相位角呈120°示意图。

图中：1、前偏心轴；2、第一中间偏心轴；3、拉杆螺栓；4、第二中间偏心轴；5、后偏心轴；6、环形管密封件；7、密封圈；8、润滑油输送主通道；9、润滑油输送孔；10、端齿；11、第一沉孔；21、第二沉孔；31、紧固螺母；61、通孔；62、环形槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型的概念。

实施例：如图1～10所示，本实用新型一种分段式端齿连接偏心轴，所述偏心轴I至少由两个中空的单段偏心轴连接而成，作为一种实施例如图1所示，其偏心轴I由四个中空的前偏心轴1、第一中间偏心轴2、第二中间偏心轴以及后偏心轴5连接组成，相邻两个单段偏心轴主轴颈的轴端上设有相互匹配的端齿10，通过端齿10连接后偏心轴I具有相互连通的润滑油输送主通道8，通过所述润滑油输送主通道8以及开设在偏心轴I径向上的润滑油输送孔9，能够将润滑油输送至偏心轴I的轴瓦及轴承。

所述偏心轴I还包括用于轴向紧固的拉杆螺栓3，所述拉杆螺栓3设置在偏心轴I内部，且拉杆螺栓3与偏心轴I主轴颈同轴，并且拉杆螺栓3的直径小于润滑油输送主通道8的直径，这样保证在安装拉杆螺栓3后留有足够的环形空间，以便润滑油顺利通过，同时还可以减小偏心轴I自身重量，从而减少发动机自身负重，如图4所示，所述拉杆螺栓3的一端固定在后偏心轴5主轴颈内部，另一端依次穿过中空的第二中间偏心轴3、第一中间偏心轴2，最后在前偏心轴1主轴颈内通过旋转紧固螺母31，将整个偏心轴I刚性连接，从而防止单段偏心轴连接处轴向窜动，提高偏心轴I整体的强度。

进一步的，在相邻两个单段偏心轴连接件之间还设置有用于防止润滑油泄漏的密封结构。

具体的，相邻两个单段偏心轴主轴颈的轴端面上分别开设有与润滑油输送主通道8相贯通的第一沉孔11和第二沉孔21，所述第一沉孔11和第二沉孔21的孔径相同，密封结构安装在第一沉孔11和第二沉孔21围成的空腔内，所述密封结构包括环形管密封件6，环形管密封件6上设有与润滑油输送主通道8相贯通的通孔61，设置通孔61的目的在于润滑油顺利通过，在环形管密封件6的外表面均匀设有若干个环形槽62，每个环形槽62上套装有用于防止润滑油泄漏的密封圈7，所述密封圈7优选的为O型橡胶密封圈，如图4-6所示，在环形管密封件6上车制有两个环形槽62，O型橡胶密封圈7套装在两个环形槽62上，然后环形管密封件6和O型橡胶密封圈7一起安装第一沉孔11和第二沉孔21围成的空腔内，优选的所述两个环形槽62分别设置在第一沉孔11和第二沉孔21，这样O型橡胶密封圈7就分别卡在两个沉孔内，能够有效的防止润滑油从端齿10接合位置泄漏；另一方面环形管密封件6安装两个沉孔中，可以提高端齿10连接处的强度，从而提高偏心轴I整体强度。

优选的，相邻两个单段偏心轴连接件的端齿10为楔形或锥形结构，且端齿10呈环形均匀排布，楔形或锥形的齿面有助于实现圆周力的强制传递，能传递大扭矩，且能够实现自锁和自动对中，这样在偏心轴I解体后复装时，不需要再做动平衡，有助于解决现场拆装困难的情况，节省成本，提高效率。另外楔形或锥形的齿面具有较高的承载百分比，连接件之间无相对运动，即无点蚀，连接处不易损坏，提高偏心轴I使用寿命。

另外，所述端齿10相互间采用紧密排列或间隔设置，本实施例中端齿10采用紧密排列，以提高连接件之间的强度。

优选的，所述端齿10的齿数能被任意连接而成所述偏心轴I的偏心轴颈个数整除，因为一般转子发动机偏心轴，各偏心轴颈朝向不同方向，当有两个偏心轴颈的偏心轴时，两个偏心轴颈彼此相位角呈180°；有三个偏心轴颈的偏心轴时，三个偏心轴颈彼此相位角呈120°；有四个偏心轴颈的偏心轴时，四个偏心轴颈彼此相位角呈90°，依次类推；这意味着，根据偏心轴颈的数目，相邻端齿必须彼此有一定的角度，使齿的总数能够被二、三、四整除，在生产带二到四个偏心轴颈的偏心轴时，端齿必须至少有十二个齿，从而在安装或者更换时，能够确保其相位角度精度高，保证偏心轴围绕主轴颈转动平衡，避免产生振动，影响发动机正常运转。如本实例附图7所示，其端齿10的齿数为三十六个，其偏心轴I由四个偏心轴颈朝向不同单段偏心连接而成，因此其四个偏心轴颈彼此相位角呈90°分布，如附图9-10所示，如偏心轴I由两个或者三个偏心轴颈朝向不同单段偏心连接而成，偏心轴颈彼此相位角分别对应为180°和120°。

需要说明的是，本装置通过将复杂的偏心轴拆分成若干个单段偏心轴，从而对每个单段偏心轴进行精加工，最后相邻单段偏心轴通过端齿连接，防止周向移动，再通过拉杆螺栓进行轴向紧固，防止轴向窜动，最后在端齿连接处设置有防止润滑油泄漏的密封结构，其从整体上降低了偏心轴的加工难度，另外在使用过程中某个单段偏心轴损坏时，可以做到对损坏的单个偏心轴进行更换，节约成本，延长了偏心轴整体的使用寿命。

另外，本装置的拉杆结构和密封结构作为一种优选实施例，并不是对本装置的限制，在其相同作用下做出简单的替换均属于本装置保护的范围。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种分段式端齿连接偏心轴，其特征在于：所述偏心轴（I）至少由两个中空的单段偏心轴连接而成，相邻两个所述单段偏心轴主轴颈的轴端上设有相互匹配的端齿（10），通过所述端齿（10）连接后所述偏心轴（I）具有相互连通的润滑油输送主通道（8）；

所述偏心轴（I）还包括用于轴向紧固的拉杆螺栓（3），所述拉杆螺栓（3）设置在所述偏心轴（I）内部，且所述拉杆螺栓（3）与所述偏心轴（I）主轴颈同轴，并且所述拉杆螺栓（3）的直径小于所述润滑油输送主通道（8）的直径。

2.根据权利要求1所述的一种分段式端齿连接偏心轴，其特征在于：所述端齿（10）的齿面为楔形或锥形结构，且所述端齿（10）呈环形均匀排布。

3.根据权利要求1或2所述的一种分段式端齿连接偏心轴，其特征在于：所述端齿（10）相互间紧密排列或间隔设置。

4.根据权利要求1所述的一种分段式端齿连接偏心轴，其特征在于：相邻两个所述单段偏心轴连接件之间还设置有用于防止润滑油泄漏的密封结构。

5.根据权利要求4所述的一种分段式端齿连接偏心轴，其特征在于：相邻两个所述单段偏心轴主轴颈的轴端面上分别开设有与所述润滑油输送主通道（8）相贯通的第一沉孔（11）和第二沉孔（21），所述第一沉孔（11）和第二沉孔（21）的孔径相同，所述密封结构安装在所述第一沉孔（11）和第二沉孔（21）围成的空腔内。

6.根据权利要求5所述的一种分段式端齿连接偏心轴，其特征在于：所述密封结构包括环形管密封件（6），所述环形管密封件（6）上设有与所述润滑油输送主通道（8）相贯通的通孔（61）；

所述环形管密封件（6）的外表面均匀设有若干个环形槽（62），每个所述环形槽（62）上套装有用于防止润滑油泄漏的密封圈（7）。

7.根据权利要求6所述的一种分段式端齿连接偏心轴，其特征在于：所述密封圈（7）为O型橡胶密封圈。

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