專利名稱：單缸機平衡軸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及單缸柴油機平衡軸(分上、下平衡軸)裝置，屬于柴油機配件裝置技術領域。
二背景技術：
單缸機平衡軸是將單缸機往復慣性力變成如同離心慣性力的力系，再用與之大小相等、方向相反的另一組離心慣性力來平衡的裝置。
傳統單缸機平衡軸結構為在平衡軸軸向方向上軸徑設計成階梯狀，每一軸徑尺寸是不同的，以避讓連桿及曲軸旋轉過程中形成的包絡線，其特點是制造、加工簡便。由于平衡軸設計中，往往只設法全部或部分地平衡一級往復慣性力，而完全平衡一級往復慣性力的條件不平衡力矩＝m1ρ1＝1/2mjR，其中m1是為了平衡一級往復慣性力而敷設在每根平衡軸上的平衡質量，ρ1是平衡質量的旋轉半徑，mj是發動機往復運動質量，R是發動機旋轉運動質量的旋轉半徑。所以設計者取盡可能小的m1，以減少平衡軸成本；盡可能大的ρ1，因平衡軸為偏心形狀，平衡軸回轉半徑加大，則ρ1加大，以產生最大的不平衡力矩。但平衡軸設計受曲軸曲柄臂、連桿大頭包絡線限制，不可能將其旋轉半徑無限加大，致使整體不平衡力矩不能滿足使用要求。
隨著單缸發動機功率加大，其缸徑加大、往復慣性力加大，需要更大的平衡軸不平衡力矩來平衡其往復慣性力，但m1及ρ1都無法任意加大，原設計存在一定限制。所以必須改變原有設計，設計新的平衡軸，以滿足整機對平衡的要求。
三
發明內容
本實用新型的目的是針對需要功率加大的發動機，其往復慣性力加大，通過設計改進，提供一種可以取得更大的不平衡力矩來平衡其往復慣性力，滿足整機平衡要求的單缸機平衡軸。
本實用新型的技術解決方案如下單缸機平衡軸，包括上平衡軸、下平衡軸，特殊之處在于在保證平衡軸與曲軸曲柄臂、連桿大頭不發生干涉的前提下，在上、下平衡軸上設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間；防碰空間位置及尺寸1、上平衡軸在上平衡軸避讓連桿大頭兩側端面處、靠平衡軸最大外圓與一側扇面結合處設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間；上平衡軸所設的防碰空間的寬度為A1、高度為C1；2、下平衡軸在下平衡軸避讓連桿大頭兩側端面處、在平衡軸扇面對稱面上與平衡軸最大外圓結合處設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間；下平衡軸所設的防碰空間的寬度為A2、高度為C2；3、曲軸、上下平衡軸的安裝關系傳統平衡軸設計中L＝R1+R2+δ，本專利中防碰空間高度C1或C2＞L-R1-R2，寬度A1或A2＞M-N，R3＝R1+C1(或C2)。
其中L為曲軸與平衡軸中心距，R1為傳統平衡軸最大轉旋半徑，R2為曲軸曲柄臂旋轉半徑，R3為本實用新型平衡軸最大旋轉半徑，δ為平衡軸與曲軸曲柄臂的徑向間隙，M為曲軸曲柄臂連桿大頭端寬度，N為連桿大頭與平衡軸軸向間隙。
由于受曲軸曲柄臂、連桿大頭包絡線限制，傳統單缸機平衡軸其最大旋轉半徑只能設計為R1，本實用新型平衡軸由于預留了防碰空間，可將其最大旋轉半徑設計為R3，而且平衡軸質量較傳統平衡軸增加了相當于R3-R1那部分的質量，ρ1也有所增加，故通過本專利所設計的平衡軸其不平衡力矩大于傳統平衡軸的不平衡力矩，取得了更大的不平衡力矩，滿足了整機平衡的要求。
四

圖1為現有技術單缸機平衡軸的左視結構示意圖；圖2為現有技術單缸機平衡軸的主視結構示意圖；圖3為本實用新型上平衡軸的左視結構示意圖；圖4為本實用新型上平衡軸的主視結構示意圖；圖5為本實用新型下平衡軸的左視結構示意圖；圖6為本實用新型下平衡軸的主視結構示意圖；圖7為本實用新型上平衡軸旋轉至某一點的狀態示意圖；圖8為本實用新型下平衡軸旋轉至某一點的狀態示意圖。
圖9為本實用新型上(下)平衡軸的旋轉至某一點時平衡軸與曲軸、連桿狀態示意圖。
附圖中1、連桿，2、曲軸，3、包絡線，4、曲軸曲柄臂，5、連桿大頭，6、上平衡軸，7、下平衡軸。
五具體實施方式
參考圖3-7，本實用新型的最佳實施方案如下本實施方案的單缸機平衡軸分上、下平衡軸，由于平衡軸在旋轉運動過程中，只是在某一個點附近與曲軸曲柄臂或連桿大頭發生干涉，因此本實用新型的單缸機平衡軸在保證平衡軸與曲軸曲柄臂、連桿大頭不發生干涉情況下，在上、下平衡軸不同部位上設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間；防碰空間位置及尺寸為1、上平衡軸在上平衡軸避讓連桿大頭兩側端面處、靠平衡軸最大外圓與一側扇面結合處設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間；上平衡軸所設的防碰空間的寬度為A1、高度為C1；2、下平衡軸在下平衡軸避讓連桿大頭兩側端面處、在平衡軸扇面對稱面上與平衡軸最大外圓結合處設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間；下平衡軸所設的防碰空間的寬度為A2、高度為C2；3、曲軸、上下平衡軸的安裝關系傳統平衡軸設計中L＝R1+R2+δ，本專利中防碰空間高度C1或C2＞L-R1-R2，寬度A1或A2＞M-N，R3＝R1+C1(或C2)；其中L為曲軸與平衡軸中心距，R1為傳統平衡軸最大轉旋半徑，R2為曲軸曲柄臂旋轉半徑，R3為本實用新型平衡軸最大旋轉半徑，δ為平衡軸與曲軸曲柄臂的徑向間隙，M為曲軸曲柄臂連桿大頭端寬度，N為連桿大頭與平衡軸軸向間隙。
由于受曲軸曲柄臂、連桿大頭包絡線限制，傳統單缸機平衡軸其最大旋轉半徑只能設計為R1，本實用新型平衡軸由于預留了防碰空間，可將其最大旋轉半徑設計為R3，而且平衡軸質量較傳統平衡軸增加了相當于R3-R1那部分的質量，ρ1也有所增加，故通過本專利設計的平衡軸的不平衡力矩大于傳統平衡軸的不平衡力矩，取得了更大的不平衡力矩，滿足了整機平衡的要求。
權利要求1.單缸機平衡軸，包括上、下平衡軸，其特征在于在上、下平衡軸上設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間。
2.按照權利要求1所述的單缸機平衡軸，其特征在于所述上平衡軸在上平衡軸避讓連桿大頭兩側端面處、靠平衡軸最大外圓與一側扇面結合處設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間，上平衡軸所設的防碰空間的寬度為A1、高度為C1。
3.按照權利要求1所述的單缸機平衡軸，其特征在于所述下平衡軸在下平衡軸避讓連桿大頭兩側端面處、在平衡軸扇面對稱面上與平衡軸最大外圓結合處設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間，下平衡軸所設的防碰空間的寬度為A2、高度為C2。
4.按照權利要求1所述的單缸機平衡軸，其特征在于所述曲軸、上下平衡軸的安裝關系L=R1+R2+δ，防碰空間高度C1或C2＞L-R1-R2，寬度A1或A2＞M-N，R3=R1+C1或C2；其中L為曲軸與平衡軸中心距，R1為傳統平衡軸最大轉旋半徑，R2為曲軸曲柄臂回轉半徑，R3為本實用新型平衡軸最大旋轉半徑，δ為平衡軸與曲軸曲柄臂的徑向間隙，M為曲軸曲柄臂連桿大頭端寬度，N為連桿大頭與平衡軸軸向間隙。
專利摘要本實用新型涉及單缸柴油機平衡軸(分上、下平衡軸)裝置，屬于柴油機配件裝置技術領域。單缸機平衡軸，包括上、下平衡軸，其特征在于在保證平衡軸與曲軸曲柄臂、連桿大頭不發生干涉前提下，在上、下平衡軸上設有鑄造時鑄出的防碰空間或機械加工時去掉的防碰空間。由于傳統單缸機平衡軸其最大旋轉半徑只能設計為R1，而通過本實施例可將其最大旋轉半徑設計為R3，而且平衡軸質量較傳統平衡軸增加了R3－R1那部分的質量，ρ
文檔編號F16F15/26GK2911319SQ20062008291
公開日2007年6月13日 申請日期2006年4月8日 優先權日2006年4月8日
發明者李鋼, 于建清, 高云鵬, 孫傳利, 李堯文, 趙勇, 姜亞生 申請人:山東華源萊動內燃機有限公司