CN219242550U - 曲轴总成和发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种曲轴总成和一种发动机，曲轴总成包括法兰座、法兰体和多个弹性组件，法兰座设有用于连接曲轴的套接孔，法兰座能够通过套接孔套接在曲轴的外侧；法兰体与法兰座同轴设置，法兰体设有用于连接外部零件的连接部；多个弹性组件沿法兰座的周向间隔布置，法兰座通过弹性组件与法兰体连接，弹性组件的可伸缩方向与法兰座的周向一致。该曲轴总成具有解耦法兰，可套接装配在曲轴的前端或者后端，该曲轴总成可外接皮带轮或者飞轮，且内部设有可吸收曲轴扭振的弹性组件，实现了曲轴和外接皮带轮，后端飞轮等的解耦，解耦效果更好，提升了轮系寿命、易于模块化，可大幅降低解耦皮带轮的设计变化成本。

Description

曲轴总成和发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种曲轴总成，本实用新型还涉及一种发动机。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

现有技术中所采用的多为解耦皮带轮，该曲轴解耦皮带轮主要包括皮带轮、内带轮以及设置在外带轮和芯轴之间的橡胶圈或者卷簧。现有结构的缺点在于解耦皮带轮采用橡胶圈进行隔振，减振的方式，可靠性难以保证。并且通过皮带轮进行解耦，由于不同皮带轮设计不一，结构千差万别。制造难度高，变形多，结构难以实现模块化，成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有的曲轴解耦结构可靠性差，难以通用且成本较高的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种曲轴总成，包括曲轴、法兰座、法兰体和多个弹性组件，所述法兰座设有连接曲轴的套接孔；所述法兰体与所述法兰座同轴设置，所述法兰体用于连接外部零件；多个所述弹性组件沿所述法兰座的周向间隔布置，所述法兰座通过所述多个弹性组件与所述法兰体连接，所述弹性组件的可伸缩方向与所述法兰座的周向一致。

本实用新型提出的曲轴总成具有解耦法兰，解耦法兰可套接装配在曲轴前端或者后端，法兰体可外接皮带轮或者飞轮，法兰座和法兰体之间设有可吸收曲轴扭振的弹性组件，实现了曲轴和外接皮带轮，后端飞轮等的解耦，解耦效果更好。降低了轴系系统的振动带来的转动波动，NVH等问题，提升了轮系寿命，提升产品竞争力。并且，该曲轴总成还易于实现模块化。结构简单，变形少。可大幅提升零部件开发周期，外接皮带轮，后端飞轮可以根据不同应用单独设计，可大幅降低曲轴的设计变化成本。

另外，根据本实用新型的曲轴总成，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述法兰座包括法兰座本体和多个第一凸台，所述多个第一凸台沿所述套接孔的周向间隔设置，所述法兰体包括法兰体本体和多个第二凸台，所述多个第二凸台沿所述法兰体本体的周向间隔设置，所述弹性组件、所述第一凸台和所述第二凸台一一对应设置，沿所述法兰体本体的周向，所述弹性组件分别与所述第一凸台和所述第二凸台连接，所述弹性组件可伸缩地设置于所述第一凸台和所述第二凸台之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述法兰座本体设有环槽，所述环槽沿所述法兰座本体的周向设置，所述第一凸台设置在所述环槽中，所述第二凸台伸入至所述环槽中。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性组件包括设置在所述环槽中的弧形弹簧，所述弧形弹簧的两端分别与所述第一凸台和所述第二凸台连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性组件还包括设置在所述环槽中的支撑圈，所述支撑圈沿所述环槽的周向延伸，所述支撑圈与所述第一凸台连接，所述弧形弹簧套设在所述支撑圈的外侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性组件还包括第一罩壳和第二罩壳，所述第一罩壳和所述第二罩壳均与所述弧形弹簧的外形相适配，所述第一罩壳设于所述弧形弹簧沿所述法兰座的轴向的一侧，所述第二罩壳设于所述弧形弹簧沿所述法兰座的轴向的另一侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性组件还包括多个摩擦环，所述摩擦环套设于所述支撑圈的外侧，所述摩擦环设置于所述弧形弹簧和所述第一凸台之间，且所述摩擦环与所述弧形弹簧一一对应设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性组件还包括多个弹簧片，所述弹簧片套设于所述支撑圈的外侧，所述弹簧片设置于所述弧形弹簧和所述第二凸台之间，且所述弹簧片与所述弧形弹簧一一对应设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述法兰体本体呈环型结构，所述法兰体本体设有通孔，所述通孔沿所述法兰体本体的轴向贯穿所述法兰体本体，所述曲轴总成还包括第一轴套和第二轴套，所述第一轴套设于所述环槽的周向外壁与所述法兰体本体的周向外缘之间，所述第二轴套设于所述法兰体本体的周向内缘与所述环槽的周向内壁之间。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，包括曲轴总成和皮带轮，所述曲轴总成为根据本实用新型第一方面提出的曲轴总成，所述皮带轮与所述曲轴总成的法兰体连接。

本实用新型的第二方面提出的发动机具有和本实用新型第一方面提出的曲轴总成相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的曲轴总成的剖视示意图；

图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的曲轴总成的分解结构示意图；

图3示意性地示出了根据本实用新型实施方式的曲轴总成的第一视角的结构示意图；

附图标记如下：

10：曲轴总成、111：法兰座本体、112：第一凸台、113：环槽、114：套接孔、12：第一罩壳、13：弧形弹簧、14：支撑圈、15：第二罩壳、16：第一轴套、17：第二轴套、181：法兰体本体、182：第二凸台、19：摩擦环、20：弹簧片、30：曲轴。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图3所示，本实用新型的第一方面提出了一种曲轴总成10，包括曲轴30、法兰座、法兰体和多个弹性组件，法兰座设有连接曲轴30的套接孔114；法兰体与法兰座同轴设置，法兰体用于连接外部零件；多个弹性组件沿法兰座的周向间隔布置，法兰座通过弹性组件与法兰体连接，弹性组件的可伸缩方向与法兰座的周向一致。

可以理解的是，法兰座和法兰体均为法兰型结构，法兰座轴心处设有套接孔114，套接孔114为圆形，法兰座通过套接孔114以过盈连接的方式套接在曲轴30上，弹性组件为方便沿法兰座周向设置，可以是弧形弹簧13结构，还可以是弧形弹性结构，例如弧形橡胶件，即为弧形弹性结构即可，在此不再进一步限定。弹性组件可通过设置在法兰座和法兰体上的凸起或者凹槽进行固定连接，法兰体的一侧可设置多个螺栓孔以连接皮带轮等外接零件。

本实用新型提出的曲轴总成10具有解耦法兰，解耦法兰套设在曲轴30的前端或者后端，法兰体可外接皮带轮或者飞轮，且法兰座和法兰体之间设有可吸收曲轴30扭振的弹性组件，实现了曲轴30和外接皮带轮，后端飞轮等的解耦，解耦效果更好。降低了轴系系统的振动带来的转动波动，NVH等问题，提升了轮系寿命，提升产品竞争力。并且，该曲轴总成10还易于实现模块化。结构简单，变形少。可大幅提升零部件开发周期，外接皮带轮，后端飞轮可以根据不同应用单独设计，可大幅降低解耦皮带轮的设计变化成本。

在本实用新型的一些实施例中，法兰座包括法兰座本体111和多个第一凸台112，多个第一凸台112沿套接孔114的周向间隔设置，法兰体包括法兰体本体181和多个第二凸台182，多个第二凸台182沿法兰体本体181的周向间隔设置，弹性组件、第一凸台112和第二凸台182一一对应设置，弹性组件的两端分别与第一凸台112和第二凸台182连接，弹性组件可伸缩地设置于第一凸台112和第二凸台182之间。第一凸台112的作用是固定弹性组件，第一凸台112沿法兰座本体111的周向间隔设置，弹性组件则布置在相邻的第一凸台112和第二凸台182之间，弹性组件可通过焊接卡接的方式与第一凸台112和第二凸台182固定，这样，在曲轴30扭振时，设置在法兰座和法兰体之间的弹性组件吸收曲轴30扭振，避免振动传递至法兰体，进而避免扭振传递至与法兰体连接的皮带轮。

在本实用新型的一些实施例中，法兰座本体111设有环槽113，环槽113沿法兰座本体111的周向设置，第一凸台112设置在环槽113中，第二凸台182伸入至环槽113中。环槽113开设在法兰座本体111的轴向一侧，其作用是放置弹性组件，并且与法兰体的第二凸台182形成配合，环槽113沿法兰座轴向的截面可为梯形或者矩形，凸台的一端与环槽113的槽底连接，弹性组件设置在环槽113内，环槽113对弹性组件的运动方向进行导向，提高耐久性。第二凸台182也插入至环槽113中，法兰体本体181与法兰座呈对扣式结构，使得曲轴总成10整体更加紧凑。

在本实用新型的一些实施例中，弹性组件包括设置在环槽113中的弧形弹簧13，弧形弹簧13的两端分别与第一凸台112和第二凸台182连接，弧形弹簧13可伸缩地设置于第一凸台112和第二凸台182之间。弧形弹簧13为弹簧弯曲呈弧形，弧形弹簧13的弧度与环槽113相适配，通过设置弹簧吸收由曲轴30传递至法兰座本体111的扭振，进而避免振动继续传播，使得外接与法兰体的结构能够与曲轴30解耦。

在本实用新型的一些实施例中，弹性组件还包括设置在环槽113中的支撑圈14，支撑圈14沿环槽113的周向延伸，支撑圈14与第一凸台112连接，弧形弹簧13套设在支撑圈14的外侧。支撑圈14可以是环形也可以是多个弧形的组合，支撑圈14可通过第一凸台112固定在环槽113中，具体地，凸台上设有圆孔，支撑圈14可穿设于圆孔中实现固定，弧形弹簧13套接在支撑圈14的外侧，使得弧形弹簧13能够被支撑圈14支撑且导向，避免弹簧在伸缩中产生剧烈形变，造成弧形弹簧13失效。

在本实用新型的一些实施例中，弹性组件还包括第一罩壳12和第二罩壳15，第一罩壳12和第二罩壳15均与弧形弹簧13的外形相适配，第一罩壳12设于弧形弹簧13沿法兰座的轴向的一侧，第二罩壳15设于弧形弹簧13沿法兰座的轴向的另一侧。为了防止弧形撑簧运转过程中挤压变形，内部装配有撑簧支撑圈14起到了支撑作用，外侧通过第一罩壳12和第二罩壳15固定起来，防止弧形撑簧发生变形。

在本实用新型的一些实施例中，弹性组件还包括多个摩擦环19，摩擦环19套设于支撑圈14的外侧，摩擦环19设置于弧形弹簧13和第一凸台112之间，且摩擦环19与弧形弹簧13一一对应设置。摩擦环19的表面涂有耐磨层，可以有效降低摩擦系数。

在本实用新型的一些实施例中，弹性组件还包括多个弹簧片20，弹簧片20套设于支撑圈14的外侧，弹簧片20设置于弧形弹簧13和第二凸台182之间，且弹簧片20与弧形弹簧13一一对应设置。弧形撑簧和法兰体本体181中间连接弹簧片20，保护法兰体本体181，防止其过度磨损。

在本实用新型的一些实施例中，法兰体本体181呈环型结构，法兰体本体181设有通孔，通孔沿法兰体本体181的轴向贯穿法兰体本体181，曲轴总成10还包括第一轴套16和第二轴套17，第一轴套16设于环槽113的周向外壁与法兰体本体181的周向外缘之间，第二轴套17设于法兰体本体181的周向内缘与环槽113的周向内壁之间。法兰座和法兰体有效组合在一起，内部充有润滑脂，润滑脂一方面有效的润滑弧形撑簧与各摩擦副表面，防止由于摩擦产生的热量烧蚀而破坏内部可靠性，另一方面壳起到增加阻尼作用，吸收能力降低轴系扭振。为了防止润滑脂的泄露。法兰体的内外侧分别装配有第一罩壳12和第二罩壳15，罩壳的形状可根据实际需要密封的空间进行设置，在此不再进一步限定。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，包括曲轴30、皮带轮和曲轴总成10，曲轴总成10为根据本实用新型第一方面提出的曲轴总成10，曲轴总成10通过套接孔114套接于曲轴30，皮带轮与法兰体连接。

本实用新型的第二方面提出的发动机具有本实用新型第一方面提出的曲轴总成10。由于曲轴30和曲轴总成10是过盈装配，可视为一体。曲轴30在运转过程中，曲轴30前后端带动法兰座一起运行，法兰座内的凸台挤压弧形弹簧13，将曲轴30输出扭矩传递给弧形弹簧13，弧形弹簧13进一步挤压摩擦块将输出扭矩传递给法兰体，此过程中，由于法兰体和法兰座非刚性连接，内部通过弧形弹簧13过渡传递，弧形撑簧在伸缩过程中，吸收了曲轴30的能量，轴系的转速不稳定状态没有传递给法兰体，从而起到了隔振，解耦的作用。降低了法兰体的转速波动。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种曲轴总成，其特征在于，包括：

曲轴；

法兰座，设有连接曲轴的套接孔；

法兰体，所述法兰体与所述法兰座同轴设置，所述法兰体用于连接外部零件；

多个弹性组件，多个所述弹性组件沿所述法兰座的周向间隔布置，所述法兰座通过所述多个弹性组件与所述法兰体连接，所述弹性组件的可伸缩方向与所述法兰座的周向一致。

2.根据权利要求1所述的曲轴总成，其特征在于，所述法兰座包括法兰座本体和多个第一凸台，所述多个第一凸台沿所述套接孔的周向间隔设置，所述法兰体包括法兰体本体和多个第二凸台，所述多个第二凸台沿所述法兰体本体的周向间隔设置，所述弹性组件、所述第一凸台和所述第二凸台一一对应设置，沿所述法兰体本体的周向，所述弹性组件分别与所述第一凸台和所述第二凸台连接，所述弹性组件可伸缩地设置于所述第一凸台和所述第二凸台之间。

3.根据权利要求2所述的曲轴总成，其特征在于，所述法兰座本体设有环槽，所述环槽沿所述法兰座本体的周向设置，所述第一凸台设置在所述环槽中，所述第二凸台伸入至所述环槽中。

4.根据权利要求3所述的曲轴总成，其特征在于，所述弹性组件包括设置在所述环槽中的弧形弹簧，所述弧形弹簧的两端分别与所述第一凸台和所述第二凸台连接。

5.根据权利要求4所述的曲轴总成，其特征在于，所述弹性组件还包括设置在所述环槽中的支撑圈，所述支撑圈沿所述环槽的周向延伸，所述支撑圈与所述第一凸台连接，所述弧形弹簧套设在所述支撑圈的外侧。

6.根据权利要求4所述的曲轴总成，其特征在于，所述弹性组件还包括第一罩壳和第二罩壳，所述第一罩壳和所述第二罩壳均与所述弧形弹簧的外形相适配，所述第一罩壳设于所述弧形弹簧沿所述法兰座的轴向的一侧，所述第二罩壳设于所述弧形弹簧沿所述法兰座的轴向的另一侧。

7.根据权利要求5所述的曲轴总成，其特征在于，所述弹性组件还包括多个摩擦环，所述摩擦环套设于所述支撑圈的外侧，所述摩擦环设置于所述弧形弹簧和所述第一凸台之间，且所述摩擦环与所述弧形弹簧一一对应设置。

8.根据权利要求5所述的曲轴总成，其特征在于，所述弹性组件还包括多个弹簧片，所述弹簧片套设于所述支撑圈的外侧，所述弹簧片设置于所述弧形弹簧和所述第二凸台之间，且所述弹簧片与所述弧形弹簧一一对应设置。

9.根据权利要求3至8任一项所述的曲轴总成，其特征在于，所述法兰体本体呈环型结构，所述法兰体本体设有通孔，所述通孔沿所述法兰体本体的轴向贯穿所述法兰体本体，所述曲轴总成还包括第一轴套和第二轴套，所述第一轴套设于所述环槽的周向外壁与所述法兰体本体的周向外缘之间，所述第二轴套设于所述法兰体本体的周向内缘与所述环槽的周向内壁之间。

10.一种发动机，其特征在于，包括：

曲轴总成，所述曲轴总成为根据权利要求1至9任一项所述的曲轴总成；

皮带轮，所述皮带轮与所述曲轴总成的法兰体连接。

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