CN213206442U - 一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构，涉及发动机技术领域。本机构应用于四缸发动机，其布置在发动机气缸第三缸下方，包括平衡轴座，所述平衡轴座内水平并排设有平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ，所述平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ长度分别仅横跨发动机气缸第三缸，在所述平衡轴座内平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ上分别设置有平衡块Ⅰ和平衡块Ⅱ，所述平衡轴Ⅰ和平衡轴Ⅱ伸出平衡轴座左侧，其伸出端分别设置有齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ，所述齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ两者齿数和模数相同且相互啮合，所述齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ外侧设置有盖板。本实用新型能满足减振要求，具有结构更紧凑轻便等特点。

Description

一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别是一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构。

背景技术

在发动机的工作循环中，通过曲柄连杆机构将活塞的周期性直线往复运动转化为曲轴的周期旋转运动。目前，随着人们对NVH性能要求越来越高，NVH已成为发动机综合性能的重要考核指标之一；特别针对商用柴油机，随着客户对商用车舒适性要求越来越高，柴油机减振降噪变得越来越重要。

而往复式发动机存在机件运动的周期性，运转中产生的旋转惯性力和往复惯性力都是呈周期变化的，其中周期变化的二阶往复惯性力是发动机重要振动激励源之一，不能通过曲轴本身结构设计来抵消，需要特别加装平衡轴机构抵消二阶往复惯性力。因此，在已有机型上增加平衡轴来降低整机的振动，同时要求整机相关件不能产生太大变化，同时尽可能抵消二阶往复惯性力，减小振动。

现有技术，对于平衡轴本身结构来说，高速旋转的偏心结构容易使平衡轴产生变形，造成衬套偏磨故障率高；其次是在现有汽油机采用是三挡或多挡支撑的轴座方案,即平衡轴横跨两个气缸或更多气缸，导致平衡轴机构冗长、不紧凑；另市场上有单轴承座支撑的平衡轴方案，平衡率(平衡率：平衡轴产生的偏心力与二阶往复惯性力的比值)达不到设计要求，振动消减不明显。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构，目的是解决平衡轴机构冗长、不紧凑；平衡率达不到设计要求，振动消减不明显的问题。

为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构，应用于四缸发动机，其布置在发动机气缸第三缸下方，包括平衡轴座，所述平衡轴座内水平并排设有平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ，所述平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ长度分别仅横跨发动机气缸第三缸，在所述平衡轴座内平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ上分别设置有平衡块Ⅰ和平衡块Ⅱ，所述平衡轴Ⅰ和平衡轴Ⅱ伸出平衡轴座左侧，其伸出端分别设置有齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ，所述齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ两者齿数和模数相同且相互啮合，所述齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ外侧设置有盖板。

优选地，所述平衡块Ⅰ通过紧固销Ⅰ固定在平衡轴Ⅰ上，所述平衡块Ⅱ通过紧固销Ⅱ固定在平衡轴Ⅱ上。这样的设置可以方便平衡块Ⅰ和平衡块Ⅱ安装和拆卸。

优选地，所述紧固销Ⅰ和紧固销Ⅱ均设置有两个以上。这样可以更更老好地固定平衡块Ⅰ和平衡块Ⅱ。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构，采用短轴设计，平衡轴刚度高，满足减振要求，齿轮放置在平衡轴座外平衡块布置在内，结构更紧凑轻便。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构的A-A向剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构在发动机中安装位置图；

图中，1-平衡轴Ⅰ、2-平衡块Ⅰ、3-紧固销Ⅰ、4-齿轮Ⅰ、5-平衡轴Ⅱ、6-平衡块Ⅱ、7-齿轮Ⅱ、8-盖板、9-平衡轴座、10-紧固销Ⅱ、11-止推片、12-衬套、13-发动机气缸第三缸、14-曲轴、15-本机构。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。

实施例

如图1-3所示，本实用新型提供了一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构，应用于四缸发动机，其布置在发动机气缸第三缸13下方，包括平衡轴座9，所述平衡轴座9内水平并排设有平衡轴Ⅰ1、平衡轴Ⅱ5，所述平衡轴Ⅰ1、平衡轴Ⅱ5长度分别仅横跨发动机气缸第三缸13，在所述平衡轴座9内平衡轴Ⅰ1、平衡轴Ⅱ5上分别设置有平衡块Ⅰ2和平衡块Ⅱ6，所述平衡轴Ⅰ2和平衡轴Ⅱ6伸出平衡轴座9左侧，其伸出端分别设置有齿轮Ⅰ4和齿轮Ⅱ7，所述齿轮Ⅰ4与齿轮Ⅱ7两者齿数和模数相同且相互啮合，所述齿轮Ⅰ4与齿轮Ⅱ7外侧设置有盖板8。

安装时，平衡轴座9为安装基体，平衡轴座9左右两侧壁上布置有两组共四个轴承座，两组轴承座轴线水平设置并相互平行，衬套12分别安装在四个轴座轴承孔中，平衡轴Ⅰ1、平衡轴Ⅱ5分别安装在这两组轴承座中的衬套12内，在平衡轴座内平衡轴Ⅰ1、平衡轴Ⅱ5上分别安装平衡块Ⅰ2和平衡块Ⅱ6；平衡块Ⅰ2和平衡块Ⅱ6两侧端面与平衡轴座9内壁之间分别安装止推片11，来控制轴向间隙；平衡轴Ⅰ1、平衡轴Ⅱ5分别由平衡轴座9左侧穿出，齿轮Ⅰ4与齿轮Ⅱ7分别通过热套在平衡轴Ⅰ1、平衡轴Ⅱ5穿出的端部上，同时在齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ外侧加装盖板。

如图3所示，本机构15布置在发动机第三缸13下部，具体安装位置在曲轴14第四曲拐或第四个曲拐(从前端数)下面，通过螺栓紧固在机体上；平衡轴齿圈安装在曲轴驱动盘上，通过过盈压装在曲轴14上，同时平衡轴齿圈和齿轮Ⅰ4相啮合，通过曲轴转动直接驱动平衡轴Ⅰ1上的齿轮Ⅰ4，动力通过齿轮Ⅰ4传递到齿轮Ⅱ7，两者齿数和模数相同，从而形成等速转向形成相反作用力而达到消振的作用。

如下表中对采用长跨度的平衡轴(横跨两缸及两缸以上)与本机构短平衡轴，在相同压力下的变形量对比数据：

由上表可看出，长平衡轴的变形量为0.052mm，而本机构的短轴变形量为0.0025mm，远小于长平衡轴，其刚度有较大提升，本机构短轴的平衡率达到98.8％。可见本机构采用短轴设计，平衡轴刚度高，满足减振要求，齿轮放置在平衡轴座外平衡块布置在内，结构更紧凑轻便。

进一步的，所述平衡块Ⅰ2通过紧固销Ⅰ3固定在平衡轴Ⅰ1上，所述平衡块Ⅱ6通过紧固销Ⅱ10固定在平衡轴Ⅱ5上。这样的设置可以方便平衡块Ⅰ2和平衡块Ⅱ6安装和拆卸。

另外，所述紧固销Ⅰ3和紧固销Ⅱ10均设置有两个以上。这样可以更好地固定平衡块Ⅰ2和平衡块Ⅱ6。

虽然，上文中已经用具体实施方式，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构，应用于四缸发动机，其布置在发动机气缸第三缸下方，包括平衡轴座，其特征在于，所述平衡轴座内水平并排设有平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ，所述平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ长度分别仅横跨发动机气缸第三缸，在所述平衡轴座内平衡轴Ⅰ、平衡轴Ⅱ上分别设置有平衡块Ⅰ和平衡块Ⅱ，所述平衡轴Ⅰ和平衡轴Ⅱ伸出平衡轴座左侧，其伸出端分别设置有齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ，所述齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ两者齿数和模数相同且相互啮合，所述齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ外侧设置有盖板。

2.根据权利要求1所述的一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构，其特征在于，所述平衡块Ⅰ通过紧固销Ⅰ固定在平衡轴Ⅰ上，所述平衡块Ⅱ通过紧固销Ⅱ固定在平衡轴Ⅱ上。

3.根据权利要求2所述的一种高刚度短轴单偏心块平衡轴机构，其特征在于，所述紧固销Ⅰ和紧固销Ⅱ均设置有两个以上。

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