CN109026251A - 一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置 - Google Patents

一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置，属于内燃机技术领域。本发明装置中第一级正时传动为齿轮传动，曲轴齿轮驱动平衡轴齿轮；第二级正时传动为平衡轴齿轮驱动惰轮；第三级正时传动为惰轮通过链条驱动进气凸轮轴链轮和排气凸轮轴链轮。惰轮和排气凸轮轴链轮之间有一级导向板，进气凸轮轴链轮与排气凸轮轴链轮之间有二级导向板，惰轮与进气凸轮轴链轮之间有链条张紧器；整个装置实现了远距离零部件稳定传动，满足了发动机在轴向和宽度方向紧凑布置的要求；实现了发动机正时***、喷油泵和平衡轴的有效传动，提高了整个装置的传动效率，降低了发动机噪声、摩擦损失、零件重量，减少了零件数量，提高了发动机传动效率和使用可靠性。

Description

一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置。
背景技术
现有发动机的正时传动装置，主要有齿轮传动方式、纯链传动方式共两种方式；齿轮传动方式的优点是传动效率高和传动精度高，缺点是零件重量重，噪声大；链传动方式的优点是适应较长距离的传动、重量轻、结构紧凑，缺点是传动效率不如齿轮传动、零件结构复杂需要导向和张紧装置、还需要组织润滑油来供应张紧装置、链条可靠性不如齿轮。因此如何克服现有技术的不足是目前内燃机技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置，该传动装置提高了传动效率，降低了发动机噪声、摩擦损失和零件重量，减少了零件数量，提高了发动机传动效率和使用可靠性，易于推广应用
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置，包括曲轴齿轮、平衡轴齿轮、惰轮、一级导向板、链条张紧器、链条张紧臂、链条、进气凸轮轴链轮、二级导向板和排气凸轮轴链轮；
所述的平衡轴齿轮为双层齿轮结构，前面为大齿轮，后面为小齿轮；
所述的惰轮也为双层齿轮结构，前面为链轮，后面为齿轮；
曲轴齿轮与平衡轴齿轮上的大齿轮啮合连接；平衡轴齿轮上的小齿轮与惰轮上的齿轮啮合连接；
链条与惰轮上的链轮、进气凸轮轴链轮、排气凸轮轴链轮啮合连接；
惰轮和排气凸轮轴链轮之间有一级导向板，且一级导向板与链条相接触；
进气凸轮轴链轮与排气凸轮轴链轮之间有二级导向板，且二级导向板与链条相接触；
惰轮和排气凸轮轴链轮之间有链条张紧臂，链条张紧臂与链条相接触；链条张紧器与链条张紧臂相连。
进一步，优选的是，曲轴齿轮与平衡轴齿轮上的大齿轮之间的传动比为1：1。
进一步，优选的是，平衡轴齿轮上的小齿轮与惰轮上的齿轮之间的传动比为1：2。
进一步，优选的是，惰轮上的链轮、进气凸轮轴链轮和排气凸轮轴链轮之间的传动比为1：1：1。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置实现了远距离零部件稳定传动，满足了发动机在轴向和宽度方向紧凑布置的要求；实现了发动机正时***、喷油泵和平衡轴的有效传动，提高了整个装置的传动效率，降低了发动机噪声、摩擦损失、零件重量，减少了零件数量，提高了发动机传动效率和使用可靠性。
根据机械设计手册，齿轮副传动效率为0.99，链轮与链条副传动效率为0.965。本发明取消了四个链轮与链条副传动采用了三个齿轮副传动；四个链轮与链条副传动效率=0.965*0.965*0.965*0.965*100%=86.71%，三个齿轮副传动效率=0.99*0.99*0.99*100%=97.03%，可见三个齿轮副传动效率比四个链轮与链条副传动效率提高了大约10.6%。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明发动机的齿轮与链复合正时传动装置的正视图；
图2是本发明发动机的齿轮与链复合正时传动装置的左视图；
图1-2中标注为：1、曲轴齿轮；2、平衡轴齿轮；3、惰轮；4、一级导向板；5、链条张紧器；6、链条张紧臂；7、链条；8、进气凸轮轴链轮；9、二级导向板；10、排气凸轮轴链轮。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
如图1和图2所示，一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置，其特征在于，包括曲轴齿轮1、平衡轴齿轮2、惰轮3、一级导向板4、链条张紧器5、链条张紧臂6、链条7、进气凸轮轴链轮8、二级导向板9和排气凸轮轴链轮10；
所述的平衡轴齿轮2为双层齿轮结构，前面为大齿轮，后面为小齿轮，材料优选为合金钢，结构紧凑；
所述的惰轮3也为双层齿轮结构，前面为链轮，后面为齿轮，结构紧凑；发动机工作时主动齿轮曲轴齿轮1驱动平衡轴齿轮上2的大齿轮为第一级正时齿轮传动；曲轴齿轮1为顺时针方向工作，平衡轴齿轮2旋转方向与曲轴齿轮1相反为逆时针方向运转；
曲轴齿轮1与平衡轴齿轮上2的大齿轮啮合连接；平衡轴齿轮上2的小齿轮与惰轮3上的齿轮啮合连接；平衡轴齿轮上2的小齿轮作为主动轮驱动惰轮3上的齿轮，为第二级正时齿轮传动；惰轮3运转方向与平衡轴方向相反为顺时针运转；
链条7与惰轮3上的链轮、进气凸轮轴链轮8、排气凸轮轴链轮10啮合连接；惰轮3上的链轮通过链条7驱动进气凸轮轴链轮8和排气凸轮轴链轮10，为第三级正时传动，惰轮3运转方向与进气凸轮轴链轮8、排气凸轮轴链轮10相同，为顺时针运转；
惰轮3和排气凸轮轴链轮10之间有一级导向板4，且一级导向板4与链条7相接触；
进气凸轮轴链轮8与排气凸轮轴链轮10之间有二级导向板9，且二级导向板9与链条7相接触；
惰轮3和排气凸轮轴链轮10之间有链条张紧臂6，链条张紧臂6与链条7相接触；链条张紧器5与链条张紧臂6相连。
链条张紧臂6和链条张紧器5来确保链条的张紧和正常工作防止脱跳，
优选实施方案，曲轴齿轮1与平衡轴齿轮2上的大齿轮之间的传动比为1：1。平衡轴齿轮2上的小齿轮与惰轮3上的齿轮之间的传动比为1 ：2。惰轮3上的链轮、进气凸轮轴链轮8和排气凸轮轴链轮10之间的传动比为1：1：1。
本发明中一级导向板4材质优选采用工程塑料，能减轻重量、降低磨损；二级导向板9可采用工程塑料和钢板复合材质，能同时实现导向和适度的张紧，结构紧凑、重量轻。
本发明发动机的齿轮与链复合正时传动装置在距离较远的惰轮3与进气凸轮轴链轮8、排气凸轮轴链轮10之间采用链传动，实现了远距离零部件稳定传动；此外在距离较近的曲轴齿轮1、平衡轴齿轮2和惰轮3之间采用齿轮传动，增加了装置的传动效率，避免了采用链条传动所需要的链条导向板、张紧臂、张紧器、链条和链轮，同时取消了相应的发动机机体供给张紧器的润滑油路，减少了发动机机体重量和润滑油孔加工量以及堵头等零件，减小了装置零件数量和装置重量，提升了装置的可靠性，满足了发动机在轴向和宽度方向紧凑布置的要求；实现了发动机正时***、喷油泵和平衡轴的有效传动，提高了整个装置的传动效率，降低了发动机噪声、摩擦损失、零件重量，减少了零件数量，提高了发动机传动效率和使用可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种发动机的齿轮与链复合正时传动装置，其特征在于，包括曲轴齿轮（1）、平衡轴齿轮（2）、惰轮（3）、一级导向板（4）、链条张紧器（5）、链条张紧臂（6）、链条（7）、进气凸轮轴链轮（8）、二级导向板（9）和排气凸轮轴链轮（10）；
所述的平衡轴齿轮（2）为双层齿轮结构，前面为大齿轮，后面为小齿轮；
所述的惰轮（3）也为双层齿轮结构，前面为链轮，后面为齿轮；
曲轴齿轮（1）与平衡轴齿轮上（2）的大齿轮啮合连接；平衡轴齿轮上（2）的小齿轮与惰轮（3）上的齿轮啮合连接；
链条（7）与惰轮（3）上的链轮、进气凸轮轴链轮（8）、排气凸轮轴链轮（10）啮合连接；
惰轮（3）和排气凸轮轴链轮（10）之间有一级导向板（4），且一级导向板（4）与链条（7）相接触；
进气凸轮轴链轮（8）与排气凸轮轴链轮（10）之间有二级导向板（9），且二级导向板（9）与链条（7）相接触；
惰轮（3）和排气凸轮轴链轮（10）之间有链条张紧臂（6），链条张紧臂（6）与链条（7）相接触；链条张紧器（5）与链条张紧臂（6）相连。
2.根据权利要求1所述的发动机的齿轮与链复合正时传动装置，其特征在于，曲轴齿轮（1）与平衡轴齿轮（2）上的大齿轮之间的传动比为1：1。
3.根据权利要求1所述的发动机的齿轮与链复合正时传动装置，其特征在于，平衡轴齿轮（2）上的小齿轮与惰轮（3）上的齿轮之间的传动比为1：2。
4.根据权利要求1所述的发动机的齿轮与链复合正时传动装置，其特征在于，惰轮（3）上的链轮、进气凸轮轴链轮（8）和排气凸轮轴链轮（10）之间的传动比为1：1：1。
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