CN210484549U - 一种具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组 - Google Patents

Abstract

本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，包括主动齿轮、从动齿轮、缓冲齿轮,缓冲齿轮是由弹簧钢制作，缓冲齿轮与从动齿轮的齿数、模数相同，缓冲齿轮包括圆环形安装部、弹性臂及缓冲齿轮主体，圆环形安装部中间的安装圆孔的圆心与缓冲齿轮的分度圆圆心偏置，缓冲齿轮安装在平衡轴一端并靠在从动齿轮一端表面，缓冲齿轮的齿牙与从动齿轮的齿牙相互错位，从动齿轮与主动齿轮啮合过程中，主动齿轮的每一个齿牙均是先与缓冲齿轮的齿牙接触之后再与从动齿轮的齿牙接触。本实用新型能够有效消除齿轮传动时的冲击力，最终消除平衡轴齿轮的传动噪音，提高平衡轴齿轮副的可靠性。

Description

一种具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机的平衡轴齿轮组。

背景技术

在开发小型、高效的三缸发动机时，为消除三缸发动机工作时的不平衡力矩，通常在发动机上布置一根平衡轴，平衡轴上安装有平衡轴齿轮（从动齿轮），平衡轴旋转方向与曲轴旋转方向相反，以平衡掉三缸发动机的不平衡力矩，而驱动平衡轴通常采用齿轮传动，通过曲轴上的主动齿轮驱动平衡轴上的从动齿轮。

发动机工作时，由曲轴上的主动齿轮驱动平衡轴上从动齿轮，因为车用发动机对发动机的噪音振动要求较高，在设计过程中需要通过优化结构尽量消除冲击和冲击噪音。

图1所示是发动机平衡轴的驱动齿轮副，主动齿轮1’安装在曲轴上，从动齿轮2’安装在平衡轴上，该齿轮副对安装精度要求较高，对齿轮中心距的加工要求也很高，会产生较高的制造成本，如加工、安装精度达不到要求时，齿轮传动冲击噪音的就会明显，尤其在发动机工作转速较高时、工况出现突然变化时，比如急加速、急减速等情况，如果精度低，齿轮副传动的冲击力和噪音会特别明显。同时，平衡轴轴齿轮副传动作为发动机的关键部件，需要满足可靠性要求，如果齿轮副经过长时间冲击，会出现磨损失效的风险，最终会影响发动机的寿命。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，能够有效消除齿轮传动时的冲击力，最终消除平衡轴齿轮的传动噪音，提高平衡轴齿轮副的可靠性。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，包括主动齿轮和从动齿轮, 主动齿轮通过主动齿轮中心孔安装在发动机的主动轴上，从动齿轮通过从动齿轮中心孔安装在发动机的平衡轴上，从动齿轮一端表面突出设有圆弧导向台阶，还包括缓冲齿轮,缓冲齿轮是由弹簧钢制作具有弹性的齿轮，缓冲齿轮的齿数、模数分别与从动齿轮的齿数、模数相同，缓冲齿轮的厚度小于从动齿轮的厚度，缓冲齿轮包括圆环形安装部、弹性臂及缓冲齿轮主体，圆环形安装部位于缓冲齿轮的内侧中部，弹性臂由圆环形安装部外侧边缘延伸形成，弹性臂外侧末端与缓冲齿轮主体连接，弹性臂与缓冲齿轮主体之间形成圆弧形导槽，圆环形安装部中间设有安装圆孔，安装圆孔的圆心与缓冲齿轮的分度圆圆心偏置，固定螺栓穿过缓冲齿轮的安装圆孔将缓冲齿轮安装在平衡轴一端端面，且缓冲齿轮靠在从动齿轮一端表面，从动齿轮的圆弧导向台阶穿过缓冲齿轮的圆弧形导槽，缓冲齿轮靠在从动齿轮一端表面时缓冲齿轮的齿牙与从动齿轮的齿牙相互错位，错位量稍大于主动齿轮和从动齿轮啮合的齿轮副传动啮合间隙，从动齿轮与主动齿轮啮合过程中，主动齿轮的齿牙先与缓冲齿轮的齿牙接触之后再与从动齿轮的齿牙接触。

本实用新型的进一步技术方案是：所述缓冲齿轮的安装圆孔的圆心与缓冲齿轮的分度圆圆心偏置0.5-2mm。

本实用新型的进一步技术方案是：所述缓冲齿轮的弹性臂包括与圆环形安装部外侧边缘垂直连接的弹性臂Ⅰ及由弹性臂Ⅰ一侧延伸形成圆弧状的弹性臂Ⅱ，圆弧形导槽在弹性臂Ⅱ与缓冲齿轮主体之间，圆弧形导槽的位置与从动齿轮的圆弧导向台阶位置相互对应，且圆弧形导槽的侧壁与圆弧导向台阶外表面之间设有间隙。

本实用新型的进一步技术方案是：所述从动齿轮的圆弧导向台阶一侧设置有安装调节销孔，偏心销穿过缓冲齿轮的圆弧形导槽后进入安装调节销孔中，通过转动偏心销可调整缓冲齿轮与从动齿轮的齿牙错位量。

本实用新型的进一步技术方案是：所述从动齿轮的端面还设有与平衡轴连接时用于定位的定位孔。

本实用新型的进一步技术方案是：所述从动齿轮上还设有用以减轻齿轮重量的动平衡减重孔。

本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组具有如下有益效果：本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组由主动齿轮和从动齿轮组成，从动齿轮上设置有一件缓冲齿轮，通过缓冲齿轮与从动齿轮的齿牙错位，当主动齿轮与从动齿轮相互啮合时，主动齿轮首先与缓冲齿轮接触啮合，通过缓冲后再与从动齿轮接触啮合，驱动平衡轴，可以有效消除平衡轴齿轮副传动中因为齿轮间隙引起的传动噪音，使齿轮副啮合传动过程更加平稳顺畅，尤其在发动机工况转速出现急促变化时，效果更加明显。

下面结合附图和实施例对本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组作进一步的说明。

附图说明

图1是现有技术的发动机平衡轴驱动齿轮副的结构示意图；

图2是本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组的从动齿轮的结构示意图；

图3是图2所示从动齿轮的另一方向视图；

图4是本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组的缓冲齿轮的平面图；

图5是本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组的缓冲齿轮的立体图；

图6是本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组的主动齿轮与从动齿轮相互啮合的立体图；

图7是本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组的主动齿轮与从动齿轮相互啮合的平面图；

图8是图7的C处局部放大视图；

附图标号说明：1-主动齿轮,11-主动齿轮的齿牙,12-主动齿轮中心孔,2-从动齿轮,21-安装调节销孔,22-定位孔,23-从动齿轮中心孔,24-动平衡减重孔,25-圆弧导向台阶,26-从动齿轮的齿牙,3-缓冲齿轮,31-弹性臂Ⅱ,32-圆弧形导槽,33-弹性臂Ⅰ,34-圆环形安装部,35-安装圆孔,36-缓冲齿轮主体,37-缓冲齿轮的齿牙,4-偏心销,O1-安装圆孔的圆心,O2- 缓冲齿轮的分度圆圆心。

具体实施方式

如图2至图7所示，本实用新型具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，包括主动齿轮、从动齿轮及缓冲齿轮。从动齿轮和缓冲齿轮组成从动齿轮组。主动齿轮通过主动齿轮中心孔安装在发动机的主动轴上，在本实施例中主动轴即发动机的曲轴（图中未示出），主动齿轮用于驱动从动齿轮组。从动齿轮通过从动齿轮中心孔安装在发动机的平衡轴（图中未示出）上。

如图2、图3所示，从动齿轮一端表面突出设有圆弧导向台阶，用于安装缓冲齿轮。从动齿轮的圆弧导向台阶一侧设置有安装调节销孔。从动齿轮的端面还设有与平衡轴连接时用于定位的定位孔。所述从动齿轮上还设有用以减轻齿轮重量的动平衡减重孔。

如图4、图5所示，缓冲齿轮是由弹簧钢制作具有弹性的齿轮，缓冲齿轮的齿数、模数分别与从动齿轮的齿数、模数相同，缓冲齿轮的法向压力角比从动齿轮的法向压力角略小。缓冲齿轮的厚度小于从动齿轮的厚度，在本实施例中缓冲齿轮的厚度仅为从动齿轮厚度的三分之一，缓冲齿轮的厚度是根据从动齿轮厚度来定，一般缓冲齿轮的厚度为从动齿轮厚度的五分之一至三分之一。缓冲齿轮包括圆环形安装部、弹性臂及缓冲齿轮主体，圆环形安装部位于缓冲齿轮的内侧中部，圆环形安装部中间设有安装圆孔，安装圆孔的圆心与缓冲齿轮的分度圆圆心偏置，其中缓冲齿轮的安装圆孔的圆心与缓冲齿轮的分度圆圆心偏置0.5-2mm，在本实施例中，缓冲齿轮的安装圆孔的圆心与缓冲齿轮的分度圆圆心偏置1mm。由于安装圆孔的圆心与缓冲齿轮的分度圆圆心偏置使缓冲齿轮安装后在与主动齿轮啮合时形成一定的缓冲弹力。弹性臂由圆环形安装部外侧边缘延伸形成，弹性臂外侧末端与缓冲齿轮主体连接，弹性臂与缓冲齿轮主体之间形成圆弧形导槽。在本实施例中，缓冲齿轮的弹性臂包括与圆环形安装部外侧边缘垂直连接的弹性臂Ⅰ及由弹性臂Ⅰ一侧延伸形成圆弧状的弹性臂Ⅱ，圆弧形导槽在弹性臂Ⅱ与缓冲齿轮主体之间，圆弧形导槽的位置与从动齿轮的圆弧导向台阶位置相互对应，且圆弧形导槽的侧壁与圆弧导向台阶外表面之间设有间隙。弹性臂Ⅰ可以与从动齿轮圆弧导向台阶两端接触，在缓冲调整时起限位作用。

如图6、图7所示，固定螺栓（图中未示出）穿过缓冲齿轮的安装圆孔将缓冲齿轮安装在平衡轴一端端面，且缓冲齿轮紧靠在从动齿轮一端表面，从动齿轮的圆弧导向台阶穿过缓冲齿轮的圆弧形导槽。缓冲齿轮靠在从动齿轮一端表面时缓冲齿轮的齿牙与从动齿轮的齿牙相互错位，错位量稍大于主动齿轮和从动齿轮啮合的齿轮副传动啮合间隙。从动齿轮组在与主动齿轮安装配合啮合前的齿牙错位，可通过一根偏心销进行调整，偏心销穿过缓冲齿轮的圆弧形导槽后进入安装调节销孔中，通过转动偏心销可调整缓冲齿轮与从动齿轮的齿牙错位量。

将从动齿轮组安装在平衡轴之前，首先把缓冲齿轮安装在从动齿轮上，用偏心销卡住缓冲齿轮上的弹性臂Ⅱ，并插到安装调节销孔中，转动偏心销调整缓冲齿轮与从动齿轮的齿形基本重合，用螺栓通过从动齿轮中心孔、缓冲齿轮安装圆孔把从齿轮组安装紧固在平衡轴上，使从动齿轮组与主动齿轮啮合并转动顺畅。之后拔掉偏心销，利用缓冲齿轮上弹性臂Ⅰ和缓冲齿轮安装圆孔偏心等结构在安装后形成的弹力使主动齿轮先主动啮合接触缓冲齿轮，通过缓冲后再与从动齿轮接触啮合。

整个平衡轴齿轮副安装后，主动齿轮按顺时针运动，缓冲齿轮因材料、弹性臂及缓冲齿轮的圆心偏置结构作用也有顺时针转动的趋势，缓冲齿轮始终与从动齿轮保持一个小的齿牙错位量，在从动齿轮组与主动齿轮啮合过程中，主动齿轮先主动啮合接触缓冲齿轮，通过缓冲后再与从动齿轮接触啮合，即在从动齿轮与主动齿轮啮合过程中，主动齿轮的齿牙先与缓冲齿轮的齿牙接触之后再与从动齿轮的齿牙接触，驱动平衡轴转动。本实用新型通过缓冲齿轮装配在从动齿轮一端并与从动齿轮形成齿牙错位，在从动齿轮组与主动齿轮啮合过程中，使主动齿轮首先与缓冲齿轮接触，利用缓冲齿轮的弹性作用消除主动齿轮对平衡轴从动齿轮的冲击，从而避免平衡轴齿轮副传动出现冲击噪音，避免齿轮冲击造成齿轮副失效。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，包括主动齿轮（1）和从动齿轮（2）, 主动齿轮（1）通过主动齿轮中心孔（12）安装在发动机的主动轴上，从动齿轮（2）通过从动齿轮中心孔（23）安装在发动机的平衡轴上，其特征在于，从动齿轮（2）一端表面突出设有圆弧导向台阶（25），还包括缓冲齿轮（3）,缓冲齿轮（3）是由弹簧钢制作具有弹性的齿轮，缓冲齿轮（3）的齿数、模数分别与从动齿轮的齿数、模数相同，缓冲齿轮（3）的厚度小于从动齿轮（2）的厚度，缓冲齿轮（3）包括圆环形安装部（34）、弹性臂及缓冲齿轮主体（36），圆环形安装部（34）位于缓冲齿轮（3）的内侧中部，弹性臂由圆环形安装部（34）外侧边缘延伸形成，弹性臂外侧末端与缓冲齿轮主体（36）连接，弹性臂与缓冲齿轮主体（36）之间形成圆弧形导槽（32），圆环形安装部（34）中间设有安装圆孔（35），安装圆孔的圆心（O1）与缓冲齿轮的分度圆圆心（O2）偏置，固定螺栓穿过缓冲齿轮（3）的安装圆孔（35）将缓冲齿轮（3）安装在平衡轴一端端面，且缓冲齿轮（3）靠在从动齿轮（2）一端表面，从动齿轮（2）的圆弧导向台阶（25）穿过缓冲齿轮（3）的圆弧形导槽（32），缓冲齿轮（3）靠在从动齿轮（2）一端表面时缓冲齿轮的齿牙（37）与从动齿轮的齿牙（26）相互错位，错位量稍大于主动齿轮（1）和从动齿轮（2）啮合的齿轮副传动啮合间隙，从动齿轮（2）与主动齿轮（1）啮合过程中，主动齿轮的齿牙（11）先与缓冲齿轮的齿牙（37）接触之后再与从动齿轮的齿牙（26）接触。

2.如权利要求1所述的具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，其特征在于，所述缓冲齿轮（3）的安装圆孔的圆心（O1）与缓冲齿轮的分度圆圆心（O2）偏置0.5-2mm。

3.如权利要求1所述的具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，其特征在于，所述缓冲齿轮（3）的弹性臂包括与圆环形安装部（34）外侧边缘垂直连接的弹性臂Ⅰ（33）及由弹性臂Ⅰ（33）一侧延伸形成圆弧状的弹性臂Ⅱ（31），圆弧形导槽（32）在弹性臂Ⅱ（31）与缓冲齿轮主体（36）之间，圆弧形导槽（32）的位置与从动齿轮（2）的圆弧导向台阶（25）位置相互对应，且圆弧形导槽（32）的侧壁与圆弧导向台阶（25）外表面之间设有间隙。

4.如权利要求1所述的具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，其特征在于，所述从动齿轮（2）的圆弧导向台阶（25）一侧设置有安装调节销孔（21），偏心销（4）穿过缓冲齿轮（3）的圆弧形导槽（32）后进入安装调节销孔（21）中，通过转动偏心销（4）可调整缓冲齿轮（3）与从动齿轮（2）的齿牙错位量。

5.如权利要求1所述的具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，其特征在于，所述从动齿轮（2）的端面还设有与平衡轴连接时用于定位的定位孔（22）。

6.如权利要求1所述的具有缓冲功能的发动机平衡轴齿轮组，其特征在于，所述从动齿轮（2）上还设有用以减轻齿轮重量的动平衡减重孔（24）。

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