一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統的制作方法

本發明屬于汽車發動機用正時鏈傳動系統技術領域，具體涉及一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統。

背景技術：

正時系統是在發動機中必不可少。正時系統是發動機配氣機構的重要組成部分，它連接著發動機的曲軸鏈輪和凸輪軸鏈輪，是曲軸和凸輪軸協同工作的連接橋梁，發動機輸出動力最后通過曲軸的轉動來完成，凸輪軸的轉動將控制進、排氣門的適時開啟與關閉，保證發動機進、排氣門與活塞的往復運動相協調，做到進氣充足、排氣徹底。因此，只有通過發動機曲軸鏈輪以精確的傳動比來控制凸輪軸鏈輪，凸輪軸鏈輪來控制進排氣門，以實現進、排氣門的適時開啟與關閉，保證進氣量與排氣量，才能保證汽車發動機的動力輸出及時有效，可以達到最大化。

汽車發動機配氣機構中應用的正時系統主要有正時齒輪傳動、正時皮帶傳動、正時鏈傳動三種形式。正時齒輪傳動的剛度較差，發動機體積較大時，則顯得比較笨重，增加的發動機的重量，并且在當發動機高速運轉時，會影響到配氣機構中進、排氣門的啟閉，當前正時齒輪傳動基本已被淘汰；正時皮帶傳動適用于高轉速的工況，但是由于一般正時皮帶傳動的加工材料都是橡膠，存在老化的問題，需要定期的保養和維護，其自身也有一些局限性。與正時齒輪傳動和正時皮帶傳動相比，正時鏈系統能夠在發動機高轉速下工作，當發動機轉速變化范圍較大時，正時鏈傳動也可以滿足發動機的配氣需求，依然可以精確的控制傳動比，保證配氣機構的正時啟閉，而且正時鏈傳動系統結構緊湊，重量較輕，發動機體積較大時也不會過大的增加發動機重量，正時鏈傳動系統的加工材料多是金屬，自身不存在老化問題，可以實現與發動機同壽命，不需要定期的保養和維護，這就很好的彌補了正時齒輪傳動和正時皮帶傳動的不足。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是為一款V型汽油發動機設計一款可以達到其性能需求的多層式多軸式正時齒形鏈傳動系統，可以減小該款汽車發動機正時齒形鏈傳動系統的振動與噪聲，提高正時齒形鏈傳動系統的傳動平穩性，有效的解決該款汽車發動機的配氣正時問題。

本發明采用的技術方案為：一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統，主要包括三層子系統，在該發動機曲軸與凸輪軸之間加入了兩個中間軸。

一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統，包括第一層子系統1、第二層子系統2、第三層子系統3、左中間軸4和右中間軸5；

第一層子系統1包括曲軸鏈輪6、左中間軸鏈輪7、右中間軸鏈輪8、齒形鏈條9、張緊導軌10、固定導軌11和液壓張緊器12；齒形鏈條9與左中間軸鏈輪7、右中間軸鏈輪8以及曲軸鏈輪6嚙合傳動連接，固定導軌11安裝在左中間軸鏈輪7與右中間軸鏈輪8之間的齒形鏈條9上以及右中間軸鏈輪8和曲軸鏈輪6之間的齒形鏈條9上，張緊導軌10安裝在左中間軸鏈輪7和曲軸鏈輪6之間的齒形鏈條9上，液壓張緊器12與張緊導軌10接觸連接；

第二層子系統2與第三層子系統3結構相同，只是相對位置與安裝角度不同包括中間軸鏈輪13、排氣凸輪軸鏈輪14、進氣凸輪軸鏈輪15、鏈條9、張緊導軌10、固定導軌11、液壓張緊器12；齒形鏈條9與中間軸鏈輪13、排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15嚙合傳動連接，固定導軌11安裝在中間軸鏈輪13與排氣凸輪軸鏈輪14之間的齒形鏈條9上，張緊導軌10安裝在中間軸鏈輪13和進氣曲軸鏈輪15之間的齒形鏈條9上，液壓張緊器12與張緊導軌10接觸連接；第一層子系統1的左中間軸鏈輪7通過左中間軸4連接第二層子系統2的中間軸鏈輪13，第一層子系統1的右中間軸鏈輪8通過右中間軸5連接第三層子系統3的中間軸鏈輪13。

發動機工作時曲軸順時針旋轉，第一層子系統1的曲軸鏈輪6左側為緊邊，第二層子系統2與第三層子系統3的緊邊在中間軸鏈輪13的左側。

該V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統的三層子系統中，第一層子系統1的左中間軸鏈輪6通過左中間軸4帶動第二層子系統2的排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15，第一層子系統1通過右中間軸5帶動第三層子系統3的排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15。第一層子系統2所在平面與第二層子系統2所在平面相距5mm，第一層子系統1所在平面與第三層子系統3所在平面相距10mm。

選用的齒形鏈條9的鏈板的孔心距為6.35mm，銷軸孔半徑1.27mm，邊心距2.49mm，內側齒廓曲率半徑10mm，齒形角30°，最終選用的排列為4×5鏈條。

該V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統第一層子系統1中曲軸鏈輪6、左中間軸鏈輪7、右中間軸鏈輪8齒數相等，傳動比為1：1：1；第二層子系統2與第三層子系統3中間軸鏈輪13與排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15的傳動比為1:2，保證該正時系統曲軸與進排氣凸輪軸鏈輪傳動比分別為1:2。

第一層子系統1中曲軸鏈輪6、左中間軸鏈輪7和右中間軸鏈輪8的結構參數相同：齒數z=32，分度圓直徑d=64.785mm，齒頂圓直徑da=62.538，齒根圓直徑df =56.296，壓力角α=30°。

第二層子系統2與第三層子系統3的中間軸鏈輪13的結構參數為：中間軸鏈輪13齒數z=23，分度圓直徑d=46.634mm，齒頂圓直徑da=44.265，齒根圓直徑df =33.181，壓力角α=30°；排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15齒數z=46，分度圓直徑d=93.05mm，齒頂圓直徑da=90.899，齒根圓直徑df =84.599，壓力角α=30°。

該V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統中第一層子系統1有一條張緊導軌10和兩條相同的固定導軌11，第二層子系統2和第三層子系統3結構相同有一條張緊導軌10和一條固定導軌11；每一條導軌都是由三段圓弧連接組成，R1為中間段曲率半徑，R2和R3分別為導軌兩端曲率半徑。

本發明的有益效果：采用多層式與多軸式的布局形式，提供一種具有三層子系統的V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統，不僅能減小該款汽車發動機正時齒形鏈傳動系統的振動與噪聲，提高正時齒形鏈傳動系統的傳動平穩性，而且能有效的解決該款汽車發動機的配氣正時問題。

附圖說明

圖1是本發明一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統的主視圖。

圖2是本發明一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統的左視圖。

圖3是本發明一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統中第一層子系統的結構圖。

圖4是本發明一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統中第二、三層子系統的結構圖。

其中：1、第一層子系統；2、第二層子系統；3、第三層子系統；4、左中間軸；5、右中間軸；6、曲軸鏈輪；7、左中間軸鏈輪；8、右中間軸鏈輪；9、齒形鏈條；10、張緊導軌；11、固定導軌；12、液壓張緊器；13、中間軸鏈輪；14、排氣凸輪軸鏈輪；15、進氣凸輪軸鏈輪。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本發明做進一步詳細說明。

圖1是本發明一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統的主視圖。圖2是本發明一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統的左視圖。由圖可以看出，一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統采用多層式與多軸式的布局形式，包括第一層子系統1、第二層子系統2、第三層子系統3、左中間軸4和右中間軸5；第一層子系統1通過左中間軸4帶動第二層子系統2，第一層子系統1通過右中間軸5帶動第三層子系統3。第一層子系統2所在平面與第二層子系統2所在平面相距5mm，第一層子系統1所在平面與第三層子系統3所在平面相距10mm。

圖3是本發明一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統中第一層子系統的結構圖。第一層子系統1包括曲軸鏈輪6、左中間軸鏈輪7、右中間軸鏈輪8、齒形鏈條9、張緊導軌10、固定導軌11和液壓張緊器12；齒形鏈條9與左中間軸鏈輪7、右中間軸鏈輪8以及曲軸鏈輪6嚙合傳動連接，固定導軌11安裝在左中間軸鏈輪7與右中間軸鏈輪8之間的齒形鏈條9上以及右中間軸鏈輪8和曲軸鏈輪6之間的齒形鏈條9上，張緊導軌10安裝在左中間軸鏈輪7和曲軸鏈輪6之間的齒形鏈條9上，液壓張緊器12與張緊導軌10接觸連接。

第一層子系統1中曲軸鏈輪6、左中間軸鏈輪7和右中間軸鏈輪8的結構參數相同：齒數z=32，分度圓直徑d=64.785mm，齒頂圓直徑da=62.538，齒根圓直徑df =56.296，壓力角α=30°。

圖4是本發明一種V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統中第二、三層子系統的結構圖。第二層子系統2與第三層子系統3結構相同，只是相對位置與安裝角度不同包括中間軸鏈輪13、排氣凸輪軸鏈輪14、進氣凸輪軸鏈輪15、齒形鏈條9、張緊導軌10、固定導軌11、液壓張緊器12；齒形鏈條9與中間軸鏈輪13、排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15嚙合傳動連接，固定導軌11安裝在中間軸鏈輪13與排氣凸輪軸鏈輪14之間的齒形鏈條9上，張緊導軌10安裝在中間軸鏈輪13和進氣曲軸鏈輪15之間的齒形鏈條9上，液壓張緊器12與張緊導軌10接觸連接；第一層子系統1的左中間軸鏈輪7通過左中間軸4連接第二層子系統2的中間軸鏈輪13，第一層子系統1的右中間軸鏈輪8通過右中間軸5連接第三層子系統3的中間軸鏈輪13。

第二層子系統2與第三層子系統3的中間軸鏈輪13的結構參數為齒數z=23，分度圓直徑d=46.634mm，齒頂圓直徑da=44.265，齒根圓直徑df =33.181，壓力角α=30°；排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15的結構參數為齒數z=46，分度圓直徑d=93.05mm，齒頂圓直徑da=90.899，齒根圓直徑df =84.599，壓力角α=30°。

選用的齒形鏈條9鏈板的孔心距為6.35mm，銷軸孔半徑1.27mm，邊心距2.49mm，內側齒廓曲率半徑10mm，齒形角30°，最終選用的排列為4×5鏈條。

該V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統第一層子系統1傳動比為1:1，第二層子系統2與第三層子系統3中間軸鏈輪13與排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15的傳動比為1:2，保證該正時系統曲軸與進排氣凸輪軸鏈輪傳動比為1:2。

該V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統中第一層子系統1有一條張緊導軌10和兩條相同的固定導軌11，第二層子系統2和第三層子系統3結構相同有一條張緊導軌10和一條固定導軌11；每一條導軌都是由三段圓弧連接組成，R1為中間段曲率半徑，R2和R3分別為導軌兩端曲率半徑。該V型汽油發動機正時齒形鏈傳動系統各層子系統中的導軌參數如下表所示：

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發動機工作過程中，第一層子系統1的曲軸鏈輪6沿順時針轉動，并且通過齒形鏈條9帶動左中間軸鏈輪7和右中間軸鏈輪8轉動，在第一層子系統中由于兩個中間軸鏈輪的受力不同，因此張緊導軌10一側的齒形鏈條9為松邊，安裝有固定導軌11的兩側的齒形鏈條9為緊邊，松邊的液壓張緊器12對齒形鏈條9進行張緊，保證該層子系統能平穩的運行。第一層子系統1的左中間軸鏈輪7通過左中間軸4帶動第二層子系統2的中間軸鏈輪13，中間軸鏈輪13通過齒形鏈條9帶動排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15；第一層子系統1的左中間軸鏈輪8帶動第三層子系統3的中間軸鏈輪13，中間軸鏈輪13通過齒形鏈條9 帶動排氣凸輪軸鏈輪14和進氣凸輪軸鏈輪15；進而控制氣門的開啟與關閉。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。