具有1.5阶及其倍数阶消振轮廓的链轮及采用这种链轮的同步驱动装置制造方法及图纸

技术编号:2225638 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了一种消振转轮和一种采用这种转轮的同步驱动装置,其中通过在同步驱动装置的转动构件上采用消振转轮能够降低同步驱动装置中的1.5阶振动,该转动构件以驱动装置的另一转动构件的半速转动。为了消除1.5阶振动,转轮具有三凸出部非圆径向轮廓以接合同步驱动装置的连续循环的长形驱动结构。为了消除1.5阶和第3阶振动,转轮具有叠加在三凸出部轮廓上的六凸出部非圆径向轮廓以产生接合连续循环的长形驱动结构的非圆复合轮廓。该连续循环的长形驱动结构可以是链或齿带。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种同步驱动装置中的消振链轮或转轮以及采用这种链轮或转轮的同步驱动装置。特别地,本专利技术涉及一种用于链式或带式同步驱动装置的链轮或转轮,链轮或转轮构造成减小这种同步驱动装置中的1.5阶振动及其倍数阶振动。
技术介绍
同步驱动系统应用广泛,并可能最常用于内燃机以与发动机的曲轴同步的方式驱动凸轮轴、中间轴等。虽然这种同步驱动装置应用广泛,但它们确实存在缺点。尤其是发电机内汽缸的点火及由同步驱动装置驱动的凸轮轴等操纵的设备的操作导致一种称为扭转振动的不希望有的机械振动。扭转振动能导致正时误差和高水平的机械噪声。除不希望有的振动和噪声外,扭转振动还导致同步驱动装置中的链或带的跨距的张力波动,这会导致同步驱动装置中的链或带磨损加剧以及寿命缩短。当扭转振动的频率接近同步驱动装置的固有频率时,将会发生系统共振,扭转振动将会达到最大值。以前已经提出了扭转振动问题的解决方法。特别地,由本专利技术的专利技术人做出并转让给本专利技术的受让人的公开的PCT申请WO03046413,讲解了一种具有用于链或带的非圆链轮的同步驱动装置,其中链轮或转轮构造成使得在同步驱动装置中的共振减小。该申请的内容在此引入作为参考。虽然已发现PCT申请WO03046413中公开的专利技术在很多种情形下特别有利,但它在减小同步驱动装置中固有频率的某些阶的共振时不太理想。特别地,已经确定,在一些例如V6构造等的内燃机构造中,同步驱动装置的主共振点为1.5阶共振及在较小的程度上或降低的程度上为此阶共振的整数倍,例如第3阶共振。虽然PCT申请WO03046413公开的专利技术被证明在减小第2阶共振及其整数倍阶共振时是有效的,但是希望能够减小在V6发动机等中更主要的1.5阶共振及其整数倍阶的共振。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新颖的链轮或转轮及同步驱动装置,其排除或减轻现有技术中的至少一个问题。根据本专利技术的第一方面,提供了一种以同步驱动装置中另一转轮的速度的一半转动的消振链轮或转轮,该转轮包括绕转轮的外周分布的多个齿,该齿可操作以接合同步驱动装置的互连构件或环形驱动结构,该齿在绕转轮的外周设置成三个同样的凸出部,且其中每个凸出部都有一些齿位于转轮的参照圆形径向轮廓上方,一些齿位于参照圆形径向轮廓的下方,从而为转轮产生所希望的三凸出部非圆轮廓,其中,选择三凸出部非圆轮廓的形状以在同步驱动装置的环形驱动结构中产生校正扭矩,从而减小同步驱动装置中的1.5阶振动。优选地,消振转轮还包括叠加在转轮的三凸出部非圆径向轮廓上的六凸出部非圆径向轮廓以为转轮产生非圆复合径向轮廓,其中,选择复合非圆径向轮廓的形状以在同步驱动装置的环形驱动结构中产生校正扭矩,以减小同步驱动装置中的1.5阶振动和第3阶振动。根据本专利技术的另一方面,提供了一种同步驱动装置,该同步驱动装置具有通过环形驱动结构连接的至少两个转动元件,其中此至少两个元件之一以此至少两个转动元件的另一个的速度的一半转动,该驱动装置包括环形驱动结构;转轮,该转轮连接到以半速转动的至少两个转动元件的一个元件,该转轮可操作地接合环形驱动结构以转动该一个元件,转轮具有接合互连装置的三凸出部非圆径向轮廓;连接到至少两转动元件的另一个的转轮,该转轮可操作地接合互连装置以转动连接元件,其中选择连接至一个元件的转轮的三凸出部非圆径向轮廓以在同步驱动装置的环形驱动结构中产生校正扭矩,以减小同步驱动装置中的1.5阶振动。优选地,如果多个元件以驱动装置中另一元件的速度的一半转动,那么每个以半速转动元件的转轮都具有三凸出部非圆径向轮廓,以减小同步驱动装置中的1.5阶振动。同样优选地,还用具有六凸出部的第二轮廓叠加转轮的三凸出部非圆轮廓以为转轮形成复合非圆轮廓,选择该复合轮廓以在环形驱动结构中产生校正扭矩,以减小同步驱动装置中的1.5阶和第3阶振动。本专利技术提供一种消振转轮和一种采用这种转轮的同步驱动装置,其中同步驱动装置中的1.5阶振动能通过采用在同步驱动装置的转动构件上的消振转轮而减小,该转动构件以驱动装置的另一转动构件的半速转动。为消除1.5阶振动,转轮具有三凸出轮非圆径向轮廓以接合同步驱动装置的环形驱动结构。为消除1.5阶和第3阶振动,转轮具有复合六凸出部非圆径向轮廓以接合环形驱动结构。环形驱动结构可以是链或齿带。附图说明现将结合附图,仅通过示例来描述本专利技术的优选实施方式,其中图1示出用于V6发动机的单链同步驱动装置;图2示出用于V6发动机的双链同步驱动装置;图3示出在V6发动机的典型现有技术同步驱动装置的凸轮轴上测量的扭转振动的傅立叶瀑布图(Fourier Waterfall graph);图4示出叠加在传统齿架的齿的轮廓上的根据本专利技术的转轮齿的轮廓;图5示出图4的转轮的轮廓线以及其各齿中点的指示点;图6示出转轮齿的轮廓,根据本专利技术两个非圆轮廓叠加在传统齿架的齿的轮廓上。图7示出当用图6的转轮替换凸轮轴转轮时,在图3的V6发动机凸轮轴上测量的扭转振动的傅立叶瀑布图。具体实施例方式根据本专利技术的实施方式的同步驱动装置在图1中大致以20表示。驱动装置20包括主动轮24,其安装至内燃机的曲轴;一对进气凸轮轴转轮28和32;一对排气凸轮轴转轮36和40;以及惰轮轴转轮44,它们均由滚子链48互连。虽然图1的实施方式中同步驱动装置20采用了滚子链48以互连转轮,但对本领域普通技术人员来说,显然环形驱动装置20能够替换地采用齿带或连接转轮的任何其它合适的装置,只要转轮恰当地成形以接合连续循环的长形的驱动结构即可。因此,这里用的术语“链轮”或“转轮”意在包含用于链驱动装置的链轮或转轮和用于齿带驱动装置的链轮或转轮。另外,下面讨论中的术语“齿”意在包含用于链驱动装置的转轮的驱动接合元件和用于齿带的转轮上的齿接合结构。图1仅用来示例性解释根据本专利技术的同步驱动装置。对于本领域普通技术人员来说,显然能够有易受非整数阶共振影响的同步驱动装置的多种其它构造,这些构造能用本专利技术来处理。例如,图1示出采用单链的V6发动机的同步驱动装置的构造,而图2示出采用两个滚子链的V6同步驱动装置的另一种构造。图2中类似于图1中的部件用相同的附图标记附加“a”标识。图2中,驱动装置20a包括两个链52和56,它们分别驱动V6发动机相应气缸组上的凸轮轴转轮而不需要惰轮。特别地,链52驱动进气凸轮轴转轮28a及排气凸轮轴转轮36a,同时链56驱动进气凸轮轴转轮32a及排气凸轮轴转轮40a。每个链52和56都由安装在发动机曲轴上的被动双转轮60上相应的齿组驱动。同步驱动装置也可能有许多其它构造,包括多级驱动装置等,这种构造中1.5阶共振以及其整数倍阶共振也能用本专利技术处理。图3示出扭转振动的傅立叶瀑布图,其在V6发动机的典型现有技术同步驱动装置的凸轮轴处测量。高强度的扭转振动发生在曲轴的1.5阶,并且第3阶共振点上有明显的较小程度的扭转振动(该图中“速度”指曲轴速度)。图4以实线示出根据本专利技术构造的三十六齿转轮100的齿的非圆径向轮廓。该图中,本专利技术的从动轮100叠加在以虚线示出的传统三十六齿转轮104的齿的圆形径向轮廓上。图5示出图4的两转轮的径向轮廓线,用径向线示出各转轮的转轮齿中点的相对位置。转轮100的径向轮廓线以实线示出,传统转轮104的轮廓线以虚线示出。如图所示,传统转轮本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种消振转轮,该消振转轮被以同步驱动装置中主动轮速度的一半进行驱动,该转轮包括绕其外周的多个齿,所述齿能够操作以接合所述同步驱动装置的环状长形驱动结构,所述齿在所述转轮外周设置成三个凸出部且其中每个凸出部都有一些齿位于所述转轮的参考圆形径向轮廓的上方,一些齿位于参考圆形径向轮廓的下方,从而所述转轮产生所希望的三凸出部非圆轮廓,其中,选择所述三凸出部非圆轮廓的形状以产生校正扭矩,从而减小所述同步驱动装置中的1.5阶振动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:维托尔德盖朱斯格
申请(专利权)人:利滕斯汽车合伙公司
类型:发明
国别省市:CA[加拿大]

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