一種柴油機齒輪傳動系的製作方法

2023-05-22 22:37:01 1

專利名稱：：一種柴油機齒輪傳動系的製作方法
技術領域：
：本發明涉及發動機與機械傳動裝置組合的
技術領域：
，具體來說是一種柴油機齒輪傳動系。
背景技術：
：配氣機構是發動機的重要組成部分，可按照發動機各缸工作過程的需要，定時開啟和關閉進、排氣門，對於柴油機而言，使新鮮空氣得以及時進入氣缸，廢氣得以及時排出氣缸。目前，發動機的配氣機構多使用頂置式氣門，其中又以凸輪軸下置式配氣機構使用最為廣泛其進、排氣門都裝在氣缸蓋上；凸輪軸裝在曲軸箱內。請參見圖l，該圖為一現有配氣機構的示意圖。該配氣機構主要包括凸輪軸齒輪1、凸輪軸2、挺柱3、推桿4、搖臂軸座5、搖臂軸6、調整螺釘和螺母7、搖臂8、鎖夾9、彈簧座10、氣門11、閥杆油封12、彈簧13、導管14、氣門座圈15、曲軸齒輪16等組成。換氣時，由曲軸通過曲軸齒輪16、凸輪軸齒輪1驅動凸輪軸2旋轉，使得凸輪軸2上的凸輪凸起部分通過挺柱3、推桿4、調整螺釘和螺母7，推動搖臂8擺轉，搖臂8的另一端便向下推開氣門11，同時使彈簧13進一步壓縮；當凸輪凸起部分的頂點轉過挺柱3後，便逐漸減小對挺柱3的推力，氣門11在彈簧13的張力作用下，氣門開啟度逐漸減小，直至最後關閉，進氣或排氣過程即告結束。壓縮和作功行程中，氣門11在彈簧13的作用下嚴密關閉，使氣缸密閉。現有技術中，凸輪軸由曲軸通過傳動裝置來驅動，所用傳動裝置有齒輪式、鏈條式、齒形皮帶式等，目前多採用圖l所示的齒輪傳動。對於柴油機而言，凸輪軸與曲軸中心距一般較大，且需要同時驅動噴油泵，因此需要加入中間惰輪，以下簡要說明。請參見圖2，該圖為一現有柴油機齒輪傳動系的示意圖。該柴油機齒輪傳動系包括凸輪軸齒輪1、曲軸齒輪16、機油泵齒輪17、第一中間惰輪18、第二中間惰輪19、噴油泵齒輪20，其中曲軸齒輪16設置於第一中間惰輪18、第二中間惰輪19之間，並分別與兩者嚙合；凸輪軸齒輪1、噴油泵齒輪20分別設置於第二中間惰輪19兩側，並分別與之嚙合；機油泵齒輪17設置於第一中間惰輪18下方，並與之嚙合。因設置兩個中間惰輪，該齒輪傳動系的結構不夠緊湊，如果擴缸，則氣缸與氣門推桿孔間的水道很窄，影響冷卻水的正常流動，且鑄造工藝上也不易實現。
發明內容有鑑於此，本發明提供一種柴油機齒輪傳動系，可使柴油機內部的空間結構更為緊湊。為解決以上技術問題，本發明柴油機齒輪傳動系的技術方案是包括中間齒輪(21)、曲軸齒輪(16)、凸輪軸齒輪(1)、噴油泵齒輪(20)、機油泵齒輪(17);所述中間齒輪(21)位於氣缸體(22)的中部；所述凸輪軸齒輪(1)位於所述中間齒輪(21)的右上方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述曲軸齒輪(16)位於所述中間齒輪(21)的下方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述噴油泵齒輪(20)位於所述中間齒輪(21)的左上方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述機油泵齒輪(17)位於所述曲軸齒輪(16)的下方，並與所述曲軸齒輪(16)嚙合。優選地，所述凸輪軸齒輪(1)中心相對於所述中間齒輪(21)中心的水平距離為71.86士5mm，豎直距離為37.97±5mm。優選地，所述噴油泵齒輪(20)中心相對於所述中間齒輪(21)中心的水平距離為81.3士5mm，豎直距離為10.2士5mm。優選地，所述中間齒輪(21)中心相對於所述曲軸齒輪(16)中心的水平距離為8.7士5mm，豎直距離為64.2士5mm。優選地，所述機油泵齒輪(17)中心相對於所述曲軸齒輪(16)中心的水平距離為22士5mm，豎直距離為37士5mm。優選地，所述曲軸齒輪(16)與所述凸輪軸齒輪(1)之間的傳動比為2:1。優選地，所述凸輪軸齒輪(1)與所述中間齒輪(21)之間設有配氣正時記號；所述噴油泵齒輪(20)與所述中間齒輪(21)之間設有噴油正時記號；所述曲軸齒輪(16)與所述中間齒輪(21)之間設有共用正時記號。優選地，所述凸輪軸齒輪(1)、曲軸齒輪(16)、噴油泵齒輪(20)為斜齒輪。優選地，所述曲軸齒輪(16)、凸輪軸齒輪(1)、噴油泵齒輪(20)為鋼製。與現有技術相比，本發明提供的柴油機齒輪傳動系，通過優化齒輪間的布置方式，可使柴油機內部的空間結構更為緊湊，具體而言僅設置一個中間齒輪，各齒輪的布置方式更為緊湊，結構更為合理，有利於增加氣缸空間；由於改變並加大配氣凸輪軸孔相對於氣缸中心位置，使得有足夠空間加大氣缸直徑。圖1是一現有配氣機構的示意圖；圖2是一現有柴油機齒輪傳動系的示意圖；圖3是本發明柴油機齒輪傳動系的整體方案布置圖圖4是本發明柴油機齒輪傳動系-圖1-4中，有關附圖標記如下1、凸輪軸齒輪；2、凸輪軸；4、推桿；5、搖臂軸座;7、調整螺釘和螺母；8、搖臂；10、彈簧座；13、彈簧；16、曲軸齒輪19、第二惰輪22、氣缸體。11、氣門；14、導管;17、機油泵齒輪20、噴油泵齒輪-優選實施例中各齒輪的相互位置坐標關係圖,3、挺柱；6、搖臂軸；9、鎖夾；12、閥杆油封；15、氣門座圈；18、第一惰輪；21、中間齒輪；具體實施例方式本發明的基本構思是，設置一個中間齒輪；並相應調整凸輪軸齒輪、噴油泵齒輪、曲軸齒輪、機油泵齒輪之間的相對位置。下面結合附圖與實施例具體說明。請參見圖3，該圖為本發明柴油機齒輪傳動系的整體方案布置圖。該柴油機齒輪傳動系包括中間齒輪21、曲軸齒輪16、凸輪軸齒輪1、噴油泵齒輪20、機油泵齒輪17，其中所述中間齒輪21，位於氣缸體22的中部；所述凸輪軸齒輪l，位於所述中間齒輪21的右上方，並與所述中間齒輪21嚙合；所述曲軸齒輪16，位於所述中間齒輪21的下方，並與所述中間齒輪21嚙合；所述噴油泵齒輪20，位於所述中間齒輪21的左上方，並與所述中間齒輪21嚙合；所述機油泵齒輪17，位於所述曲軸齒輪16的下方，並與所述曲軸齒輪16嚙合。凸輪軸齒輪1、曲軸齒輪16、噴油泵齒輪20分別與中間齒輪21相嚙合，而機油泵齒輪17又與曲軸齒輪16相嚙合，這就使得整個柴油機能正常運轉。特別地，所述曲軸齒輪16與所述凸輪軸齒輪1之間的傳動比為2:l，這是因為四衝程發動機每工作一個工作循環，曲軸轉動兩圈；而各氣缸只進、排氣一次，也即凸輪軸只需轉動一圈。特別地，所述凸輪軸齒輪1、曲軸齒輪16、噴油泵齒輪20均為正時齒輪，具體而言凸輪軸齒輪1與中間齒輪21之間設有配氣正時記號；噴油泵齒輪20與中間齒輪21之間設有噴油正時記號；曲軸齒輪16與中間齒輪21之間設有共用正時記號；裝配時，必須將各正時記號對齊，以保證配氣正時。—般地，為了使齒輪嚙合平順，減小噪聲和磨損，凸輪軸齒輪1、曲軸齒輪16、噴油泵齒輪20等正時齒輪都採用斜齒輪。所述曲軸齒輪16、凸輪軸齒輪1、噴油泵齒輪20多為鋼製；相應地，所述機油泵齒輪17、中間齒輪21也可為鋼製。為了適應較大功率缸徑布置的需要，在設計過程中充分考慮到斜齒輪的優點，並與機體的形狀密切結合，對各齒輪的相互位置進行優化。其中之一，是擴大凸輪軸齒輪1到中間齒輪21的間距，簡述如下根據配氣規律，首先確定各齒輪之間的傳動比；再設中間齒輪21為標準齒輪，計算出變位係數等參數；然後綜合考慮擴缸、配氣系統布置、整機外形需要，確定中心孔位置；改變並加大配氣凸輪軸孔相對於氣缸體22中心的位置，以便有足夠的空間加大氣缸體22的直徑，從而形成了一套新的齒輪系及齒輪參數。在該設計過程中，考慮曲軸連杆的旋轉運動所經過的路線，通過齒輪的嚙合計算確定整個柴油機齒輪傳動系的布置方式。本實用新型齒輪傳動系的位置布置與機體的形狀充分結合，以下為其優選方式。請參見圖4，該圖是本發明柴油機齒輪傳動系一優選實施例中各齒輪的相互位置坐標關係圖。圖4中，各齒輪系的相對位置尺寸如下凸輪軸齒輪1中心相對於中間齒輪21中心的水平距離L2為71.86士5mm，豎直距離H2為37.97士5mm;噴油泵齒輪20中心相對於中間齒輪21中心的水平距離Ll為81.3士5mm，豎直距離Hl為10.2士5mm;中間齒輪21中心相對於曲軸齒輪16中心的水平距離L3為8.7士5mm，豎直距離H3為64.2士5mm;機油泵齒輪17中心相對於曲軸齒輪16中心的水平距離L4為22士5mm，豎直距離H4為37士5mm。確定凸輪軸齒輪1、噴油泵齒輪20、中間齒輪21、曲軸齒輪16、機油泵齒輪17的相對位置，並優化各齒輪的參數(如表1所示曲軸齒輪16的參數、表2所示中間齒輪21的參數)後，就使得上述五隻齒輪嚙合傳動，形成新的發動機齒輪傳動系。表l曲軸齒輪參數法向禊數丄5齒敎z23齒形角20o壤旋角17。左旋變位係數X5548齒圑徑向跳動FrU360.028齒距極限偏差fpt±0,014基節極限偏差fpt>士U13公法線處K配偁齒輪件號齒數Z59齒形公差ff0.012表2中間齒輪參數tableseeoriginaldocumentpage7此外，根據理論計算還可設計其它齒輪的參數，在此不再贅述。與現有技術相比，本發明提供的柴油機齒輪傳動系，通過優化齒輪間的布置方式，可使柴油機內部空間結構更為緊湊，具體而言僅設置一個中間齒輪21，各齒輪的布置方式更為緊湊，結構更為合理，有利於增加氣缸體22空間；由於改變並加大配氣凸輪軸孔相對於氣缸體22中心位置，使得有足夠空間加大氣缸體22直徑。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對本發明的限制，本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和範圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。權利要求一種柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，包括中間齒輪(21)、曲軸齒輪(16)、凸輪軸齒輪(1)、噴油泵齒輪(20)、機油泵齒輪(17)；所述中間齒輪(21)位於氣缸體(22)的中部；所述凸輪軸齒輪(1)位於所述中間齒輪(21)的右上方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述曲軸齒輪(16)位於所述中間齒輪(21)的下方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述噴油泵齒輪(20)位於所述中間齒輪(21)的左上方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述機油泵齒輪(17)位於所述曲軸齒輪(16)的下方，並與所述曲軸齒輪(16)嚙合。2.如權利要求l所述的柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，所述凸輪軸齒輪(l)中心相對於所述中間齒輪(21)中心的水平距離為71.86士5mm，豎直距離為37.97士5mm。3.如權利要求l所述的柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，所述噴油泵齒輪(20)中心相對於所述中間齒輪(21)中心的水平距離為81.3士5mm，豎直距離為10.2士5mm。4.如權利要求l所述的柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，所述中間齒輪(21)中心相對於所述曲軸齒輪(16)中心的水平距離為8.7士5mm，豎直距離為64.2士5mm。5.如權利要求l所述的柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，所述機油泵齒輪(17)中心相對於所述曲軸齒輪(16)中心的水平距離為22士5mm，豎直距離為37士5mm。6.如權利要求l所述的柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，所述曲軸齒輪(16)與所述凸輪軸齒輪(1)之間的傳動比為2:1。7.如權利要求l所述的柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，所述凸輪軸齒輪(1)與所述中間齒輪(21)之間設有配氣正時記號；所述噴油泵齒輪(20)與所述中間齒輪(21)之間設有噴油正時記號；所述曲軸齒輪(16)與所述中間齒輪(21)之間設有共用正時記號。8.如權利要求l-7任一項所述的柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，所述凸輪軸齒輪(1)、曲軸齒輪(16)、噴油泵齒輪(20)為斜齒輪。9.如權利要求8所述的柴油機齒輪傳動系，其特徵在於，所述曲軸齒輪(16)、凸輪軸齒輪(1)、噴油泵齒輪(20)為鋼製。全文摘要本發明公開一種柴油機齒輪傳動系，包括中間齒輪(21)、曲軸齒輪(16)、凸輪軸齒輪(1)、噴油泵齒輪(20)、機油泵齒輪(17)；所述中間齒輪(21)位於氣缸體(22)的中部；所述凸輪軸齒輪(1)位於所述中間齒輪(21)的右上方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述曲軸齒輪(16)位於所述中間齒輪(21)的下方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述噴油泵齒輪(20)位於所述中間齒輪(21)的左上方，並與所述中間齒輪(21)嚙合；所述機油泵齒輪(17)位於所述曲軸齒輪(16)的下方，並與所述曲軸齒輪(16)嚙合。通過優化齒輪間布置方式，可使柴油機內部的空間結構更為緊湊。文檔編號F16H55/06GK101749373SQ20081018640公開日2010年6月23日申請日期2008年12月16日優先權日2008年12月16日發明者丁洪春,夏文海,王天鑄,謝曙光,陳衛鋒申請人:江蘇江淮動力股份有限公司