本發明屬于機械技術領域,具體涉及一種發動機凸輪軸雙聯斜齒輪傳動裝置。
背景技術:
凸輪軸齒輪是發動機重要的傳力部件,它是連接曲軸和凸輪軸的重要橋梁,在一些強化程度較高的柴油機上,凸輪軸齒輪因要承載較大的功率,運行工況比較惡劣,其與凸輪軸的安裝方式的好壞決定了齒輪的工作壽命,并直接影響到發動機的整機可靠性;另一方面,由于凸輪軸要傳遞較高的功率,現有強化型發動機通常采用斜齒輪結構,這就不可避免會使齒輪產生軸向推力,如何精確保證齒輪軸向間隙并克服軸向力是齒輪工作可靠性的關鍵;因此,發動機凸輪軸齒輪的安裝方式必須科學、合理且可靠性高。現有發動機凸輪軸齒輪的安裝一般采用如專利《凸輪軸與正時齒輪連接結構》(CN103967952)所示結構,這種結構的凸輪軸齒輪與凸輪軸之間通過安裝在中間的單個螺栓連接,由于受到凸輪軸結構的限制,連接螺栓的直徑不宜過大,這就使單個螺栓要承受較大的軸向力,螺栓長期在較高載荷下工作時容易產生松動甚至斷裂,且工作過程中齒輪會存在較大的擺動,影響到齒輪的正常嚙合;另一方面,凸輪軸齒輪產生的軸向推力會使凸輪軸產生軸向串動,必須安裝止推環,由于止推環是易損件,需要定期檢查更換,而上述發明中提到的止推環沒有安裝在齒輪端,造成止推環拆卸非常困難。
技術實現要素:
為解決上述技術問題,本發明的目的是提出一種發動機凸輪軸雙聯斜齒輪傳動裝置,使其具有可維修性好、連接可靠且承載力高的特點。
本發明采用下述技術方案完成其發明任務:
一種發動機凸輪軸雙聯斜齒輪傳動裝置,所述的傳動裝置具有由一體成型的大斜齒輪、小斜齒輪構成的雙聯斜齒輪;雙聯斜齒輪所述的大斜齒輪與所述的小斜齒輪同心設置,且雙聯斜齒輪所述大斜齒輪、小斜齒輪的齒形均為左旋;所述大斜齒輪相鄰兩個斜齒端面上均標記有0位標識,所述小斜齒輪的其中一個斜齒端面也標記有0位標識,且小斜齒輪上所述0位標識與大斜齒輪上兩個0位標識中心線的夾角為α,α角決定了發動機的配氣相位;所述雙聯斜齒輪的中心設置有輪轂,所述的輪轂與所述的雙聯斜齒輪通過螺栓連接為一體;所述的輪轂為階梯軸狀結構,且輪轂的中心具有用以凸輪軸穿過的通孔;所述輪轂的中心通孔內安裝所述的凸輪軸;所述凸輪軸與所述的輪轂過盈配合,且所述凸輪軸的右端伸出所述的輪轂;所述凸輪軸的右端外圓面上具有定位凸臺;所述凸輪軸的端面上安裝有定位銷軸,且所述的定位銷軸位于大斜齒輪上兩個0位標識的中心線上;所述的傳動裝置還設置有止推環組件;所述的止推環組件包括有定位環、止推環、堵頭和螺栓;所述的定位環套置在所述的凸輪軸上,并與所述的凸輪軸過盈配合;所述定位環的右側端面與凸輪軸上所述的定位凸臺緊密接觸,所述定位環的左側端面與輪轂的右側端面之間具有間隙;所述的止推環為半圓環結構,填充在定位環與輪轂之間,并通過螺栓固定在機體上。
所述雙聯斜齒輪的中心具有用以安裝輪轂的通孔,所述的通孔為階梯通孔;雙聯斜齒輪的所述階梯通孔的端面上具有沿圓周方向分布的多個通孔Ⅰ,且位于大斜齒輪上兩個0位標識兩側的兩個通孔Ⅰ與兩個0位標識中心線的夾角角度不同,夾角分別為A、B。
所述的輪轂為由三段階梯軸構成的階梯軸狀結構,其中,左段階梯軸軸頸最小,中間段階梯軸最大;輪轂的所述中間段階梯軸與雙聯斜齒輪上直徑較大的階梯通孔間隙配合。
所述輪轂的端面上具有沿圓周分布的多個減重孔。
所述的輪轂上具有多個沿圓周方向分布的螺紋通孔,且輪轂上的所述螺紋通孔與雙聯斜齒輪上的通孔Ⅰ一一對應。
所述止推環的中心具有用以避開定位環的凹槽;所述凹槽的底面上具有軸向油孔Ⅱ;所述的軸向油孔Ⅱ為通孔;所述的止推環上還具有為盲孔結構的軸向油孔Ⅰ;所述的止推環上還具有為盲孔結構的徑向油孔;所述的徑向油孔分別與軸向油孔Ⅰ、軸向油孔Ⅱ相連通;所述徑向油孔的開口端由堵頭密封。
所述的止推環上具有兩個用以螺栓穿過的階梯孔,所述的止推環通過兩個螺栓緊固在機體端面上。
本發明提出的一種發動機凸輪軸雙聯斜齒輪傳動裝置,凸輪軸雙聯斜齒輪采用整體式結構,與螺栓連接式結構相比,齒輪內側可以加工出很多減重腔,齒輪重量減輕較多,這對與采用凸輪軸齒輪懸臂安裝的發動機來說可以大大減輕靠近齒輪端的凸輪軸軸承的負荷;凸輪軸雙聯斜齒輪與輪轂之間采用多個連接螺栓緊固,與單個螺栓緊固相比,緊固更加牢靠,單個螺栓所受軸向力更小,同時避免了齒輪在工作過程中的擺動;凸輪軸雙聯斜齒輪帶動輪轂和定位環在軸向力的作用下左右串動,止推環將凸輪軸雙聯斜齒輪的軸向串動量限制在一定范圍內,止推環按厚度不同分成若干檔,安裝時可選配,將齒輪的串動量控制在0.1~0.25mm,發動機在大修時可根據磨損情況更換合適厚度的止推環,維修比較方面;止推環與輪轂之間采用壓力潤滑方式,壓力機油從機體上的油孔進入,通過止推環上的軸向油孔和徑向油孔,將壓力潤滑油分別輸送到止推環與定位環、止推環與輪轂之間的配合面上,使各配合表面得到充分的潤滑和冷卻,延長了止推環組件的使用壽命,使齒輪系統傳動更可靠。
附圖說明
圖1為本發明裝配剖視圖。
圖2為本發明中凸輪軸、輪轂與定位環的安裝剖視圖。
圖3為圖2的A-A剖視圖。
圖4為本發明中止推環的結構示意圖。
圖5為圖4的B-B剖視圖。
圖中:1、大斜齒輪;2、螺栓;3、墊片;4、凸輪軸;5、輪轂;6、機體;7、定位環;8、止推環;9、螺栓;10、定位銷軸,11、通孔Ⅰ;12、小斜齒輪,13、軸向油孔Ⅰ;14、堵頭;15、徑向油孔;16、軸向油孔Ⅱ,17、定位凸臺;18、凹槽;19、階梯孔。
具體實施方式
結合附圖和具體實施例對本發明加以說明:
如圖1所示,并結合圖2、圖3,一種發動機凸輪軸雙聯斜齒輪傳動裝置,所述的傳動裝置具有由一體成型的大斜齒輪1、小斜齒輪12構成的雙聯斜齒輪;雙聯斜齒輪所述的大斜齒輪1與所述的小斜齒輪12同心設置,且雙聯斜齒輪所述大斜齒輪1、小斜齒輪12的齒形均為左旋;所述大斜齒輪1相鄰兩個斜齒端面上均標記有0位標識,所述小斜齒輪12的其中一個斜齒端面也標記有0位標識,且小斜齒輪12上所述0位標識與大斜齒輪1上兩個0位標識中心線的夾角為α,α角決定了發動機的配氣相位;所述雙聯斜齒輪的中心具有用以安裝輪轂5的通孔,所述的通孔為階梯通孔;雙聯斜齒輪的所述階梯通孔的端面上具有沿圓周方向分布的六個通孔Ⅰ11,且位于大斜齒輪上兩個0位標識兩側的兩個通孔Ⅰ11與兩個0位標識中心線的夾角角度不同,夾角分別為A、B,另外四個通孔Ⅰ11之間的夾角角度相同;
所述雙聯斜齒輪的中心設置有輪轂5,所述的輪轂5與所述的雙聯斜齒輪通過螺栓連接為一體;所述的輪轂5為階梯軸狀結構,且輪轂5的中心具有用以凸輪軸4穿過的通孔;所述輪轂5的中心通孔內安裝所述的凸輪軸4;所述凸輪軸4與所述的輪轂5過盈配合,且所述凸輪軸4的右端伸出所述的輪轂5;所述凸輪軸4的右端外圓面上具有定位凸臺17;所述凸輪軸的端面上安裝有定位銷軸10,且所述的定位銷軸10位于大斜齒輪上兩個0位標識的中心線上;所述的傳動裝置還設置有止推環組件;所述的止推環組件包括有定位環7、止推環8、堵頭14和螺栓;所述的定位環7套置在所述的凸輪軸4上,并與所述的凸輪軸4過盈配合;所述定位環7的右側端面與凸輪軸上所述的定位凸臺17緊密接觸,所述定位環7的左側端面與輪轂5的右側端面之間具有間隙;所述的止推環9為半圓環結構,填充在定位環7與輪轂8之間,并通過螺栓9固定在機體6上。
所述的輪轂5為由三段階梯軸構成的階梯軸狀結構,其中,左段階梯軸軸頸最小,中間段階梯軸最大;輪轂的所述中間段階梯軸與雙聯斜齒輪上直徑較大的階梯通孔間隙配合。
所述輪轂5的端面上具有沿圓周分布的多個減重孔6。
所述的輪轂5上具有多個沿圓周方向分布的螺紋通孔,且輪轂上的所述螺紋通孔與雙聯斜齒輪上的通孔Ⅰ11一一對應。
結合圖4、圖5,所述止推環8的中心具有用以避開定位環的凹槽18;所述凹槽18的底面上具有軸向油孔Ⅱ16;所述的軸向油孔Ⅱ16為通孔;所述的止推環上還具有為盲孔結構的軸向油孔Ⅰ13;所述的止推環上還具有為盲孔結構的徑向油孔15;所述的徑向油孔15分別與軸向油孔Ⅰ13、軸向油孔Ⅱ16相連通;所述徑向油孔14的開口端由堵頭14密封。
所述的止推環8上具有兩個用以螺栓穿過的階梯孔19,所述的止推環通過兩個螺栓緊固在機體端面上。
當輪轂5與凸輪軸4過盈安裝后,以該定位銷軸10為基準,使定位銷軸10位于大斜齒輪上兩個0位標識的中心線上;在輪轂5端面上加工六個螺紋通孔,輪轂5上的六個螺紋孔分別與凸輪軸雙聯斜齒輪1上的六個通孔Ⅰ11正對,并通過六個螺栓2和墊片3將凸輪軸雙聯斜齒輪1和輪轂5緊固在一起。
本發明所述的一種發動機凸輪軸雙聯斜齒輪傳動裝置安裝方法:首先將輪轂5過盈安裝在凸輪軸4上,在輪轂5端面上加工6個螺紋通孔;用2個螺栓9將止推環8緊固在機體6上,然后將凸輪軸雙聯斜齒輪1上的6個通孔與輪轂5上的6個螺紋通孔正對,用6個螺栓2和墊片3將凸輪軸雙聯斜齒輪1緊固在輪轂5上,盤動凸輪軸4,測量凸輪軸4的軸向串動量a是否符合要求。
本發明所述的一種發動機凸輪軸雙聯斜齒輪傳動裝置潤滑原理:壓力機油從機體6上的油孔流入止推環8上的軸向油孔Ⅰ13,經徑向油孔Ⅰ15進入軸向油孔Ⅱ16,通過軸向油孔Ⅱ16分別進入止推環8的右側端面與定位環的配合面及止推環8的左側端面與輪轂5的配合面,實現各配合區域的潤滑。