CN102094937A - 摩托车发动机平衡轴齿轮副及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
为解决现有技术平衡轴齿轮副结构复杂，增加了整车重量和传动噪声，增加了制造成本和动力损耗等问题，本发明提出一种摩托车发动机平衡轴齿轮副及其制作方法。本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的主、从动齿轮均分为齿环部分和中心部分，其中，齿环部分为工程塑料，中心部分为粉末冶金材料。本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副制作方法，主、从动齿轮均分为齿环部分和中心部分，先采用粉末冶金工艺制造齿轮的中心部分，再采用工程塑料注射成形齿轮的齿环部分。本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的有益技术效果是在满足功能及性能要求的同时，可减轻整车重量，降低噪声，降低制造成本，降低动力损耗和燃油消耗。
Description
技术领域
本发明涉及到一种摩托车发动机平衡轴齿轮副及其制作方法，特别涉及到一种采用工程塑料和粉末冶金材料结合的摩托车发动机平衡轴齿轮副及其制作方法。
背景技术
为降低或缓和单缸摩托车发动机工作时的震动，现有技术通常采用在曲柄上增加平衡轴装置的技术措施。因该平衡轴装置与曲柄轴转动同步，转速高达10000 rpm。为克服高转速带来的传动噪声及高频冲击，通常将平衡轴齿轮副设计为精度等级较高的6级精度，并且，从动齿轮还设计为带有弹簧缓冲装置的主、副齿结构，其齿轮通常采用低碳合金钢制造并采用渗碳淬火工艺提高强度及表面硬度。现有技术平衡轴齿轮副虽然可明显降低或缓和发动机工作时的震动，但其结构复杂，增加了整车重量和传动噪声，增加了制造成本和动力损耗。
发明内容
为解决现有技术平衡轴齿轮副结构复杂，增加了整车重量和传动噪声，增加了制造成本和动力损耗等问题，本发明提出一种摩托车发动机平衡轴齿轮副及其制作方法。本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的主、从动齿轮均分为齿环部分和中心部分，其中，齿环部分为工程塑料，中心部分为粉末冶金材料。
进一步的，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副主、从动齿轮的齿环部分所采用的工程塑料包括聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）、聚甲醛（POM）、聚酰胺46（PA46）、聚酰亚胺（PI）、聚醚酰亚胺（PEI）、液晶聚合物（LCP）、聚砜（PSU/PSF）、聚四氟乙烯（PTFE）等工程塑料的合金或增强、改性材料。
进一步的，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副主、从动齿轮的中心部分外圆设置有矩形齿，并在齿宽的中部设置有弧形槽。
进一步的，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副在主、从动齿轮中心部分的端面设置有环状槽或/和减重孔。
本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副制作方法，主、从动齿轮均分为齿环部分和中心部分，先采用粉末冶金工艺制造齿轮的中心部分，再采用工程塑料注射成形齿轮的齿环部分。
进一步的，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副制作方法主、从动齿轮的齿环部分的外观尺寸完全相同，并可共用同一套模具注射成形。
进一步的，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副制作方法主、从动齿轮的齿环部分所采用的工程塑料包括聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）、聚甲醛（POM）、聚酰胺46（PA46）、聚酰亚胺（PI）、聚醚酰亚胺（PEI）、液晶聚合物（LCP）、聚砜（PSU/PSF）、聚四氟乙烯（PTFE）等工程塑料的合金或增强、改性材料。
本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的有益技术效果是在满足功能及性能要求的同时，可减轻整车重量，降低噪声，降低制造成本，降低动力损耗和燃油消耗。
附图说明
附图1是现有技术摩托车发动机平衡轴齿轮副的剖视示意图；
附图2是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副实施例的剖视示意图；
附图3是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副另一实施例的三维示意图；
附图4是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副带有环状槽实施例的齿轮中心部分的三维示意图；
附图5是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副带有环状槽及减重孔实施例的齿轮中心部分的三维示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副及其制作方法作进一步的说明。
具体实施方式
附图1是现有技术摩托车发动机平衡轴齿轮副的剖视示意图，图中，1为平衡轴主动齿轮，2为从动齿轮主齿，3为从动齿轮副齿，4为蝶形垫圈，5为档圈，6为缓冲弹簧。由图可知，为降低或缓和单缸摩托车发动机工作时的震动，现有技术通常采用在曲柄上增加平衡轴装置的技术措施。因该平衡轴装置与曲柄轴转动同步，转速高达10000 rpm。为克服高转速带来的传动噪声及高频冲击，通常将平衡轴齿轮副设计为精度等级较高的6级精度，其中，从动齿轮设计为带有弹簧缓冲装置的主、副齿结构，其齿轮通常采用低碳合金钢制造并采用渗碳淬火工艺提高强度及表面硬度。现有技术平衡轴齿轮副虽然可明显降低或缓和发动机工作时的震动，但其结构复杂，增加了整车重量和传动噪声，增加了制造成本和动力损耗。
附图2是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副实施例的剖视示意图，图中，7为主动齿轮，8为从动齿轮。附图3是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副另一实施例的三维示意图，图中，7－1为主动齿轮齿环部分，7－2为主动齿轮中心部分，8－1为从动齿轮齿环部分，8－2为从动齿轮中心部分。由图可知，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的主、从动齿轮均分为齿环部分7－1和8－1和中心部分7－2和8－2，其中，齿环部分为工程塑料，中心部分为粉末冶金材料。
显然，具有较高强度且具耐高温、耐化学侵蚀性能的特种工程塑料均可以用于制造本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的齿环，常用的工程塑料包括聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）、聚甲醛（POM）、聚酰胺46（PA46）、聚酰亚胺（PI）、聚醚酰亚胺（PEI）、液晶聚合物（LCP）、聚砜（PSU/PSF）、聚四氟乙烯（PTFE）等种工程塑料的合金或增强、改性材料。
附图4是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副带有环状槽实施例的齿轮中心部分的三维示意图，附图5是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副带有环状槽及减重孔实施例的齿轮中心部分的三维示意图。图中，7－2为齿轮中心部分，9为设置在中心部分外圆的矩形齿，10为设置在矩形齿宽中部的弧形槽，11为设置在中心部分端面上的环状槽，12为设置在中心部分端面上的减重孔。由图可知，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副齿轮中心部分的外圆设置有矩形齿9，同时，在齿宽的中部设置有弧形槽10。设置矩形齿9和弧形槽10的目的在于使中心部分和齿环部分紧密结合，在传递动力时防止中心部分和齿环部分之间的轴向移动和相对转动。
从附图2、3、4、5可知，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副安装尺寸及配合关系与现有技术平衡周齿轮副完全相同，主、从动齿轮的齿环部分完全相同，从动齿轮为一整体，不再采用弹簧缓冲装置和主、副齿结构，其结构与现有技术相比大大简化。由于主、从动齿轮的齿环部分采用工程塑料制造，而中心部分又采用粉末冶金工艺制造，工程塑料的柔韧性和粉末冶金材料的孔隙性均能够有效的吸振降噪。工程塑料注射成型后的收缩效果，使齿环更紧密附着于中心部分，可改善中心部分粉末冶金基体的抗冲击性能。另外，工程塑料的重量较轻，使得齿轮的转动惯量较小，并取消了从动齿轮的弹簧缓冲装置和主、副齿结构，使得本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的啮合力降低和动力损耗降低，使得整车的重量降低，燃油消耗降低，具有节能环保功效。
为进一步降低的本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的重量，降低动力消耗，可以在平衡轴齿轮副主、从动齿轮中心部分的端面设置环状槽及减重孔，以降低齿轮中心部分的重量。附图4是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副带有环状槽实施例的齿轮中心部分的三维示意图，图中，11为设置在中心部分端面上的环状槽。附图5是本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副带有环状槽及减重孔实施例的齿轮中心部分的三维示意图，图中，12为设置在环状槽内的减重孔。由图可知，在平衡轴齿轮副主、从动齿轮中心部分设置环状槽或/和减重孔，可以在保证此齿轮强度的同时，减轻齿轮中心部分的重量。
显然，为保证质量，本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副制作方法可以先采用粉末冶金工艺制造齿轮的中心部分，再采用工程塑料注射成形齿轮的齿环部分。注射成型齿环部分时，可以将中心部分镶嵌并包容在齿环中。由于在中心部分设置有矩形齿和弧形槽，可以保证中心部分和齿环部分紧密结合，在传递动力时防止中心部分和齿环部分之间的轴向移动和相对转动。
由于本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的主、从动齿轮的齿环部分的外观尺寸完全相同，显然，可以共用同一套模具注射成形。
本发明摩托车发动机平衡轴齿轮副的有益技术效果是在满足功能及性能要求的同时，可减轻整车重量，降低噪声，降低制造成本，降低动力损耗和燃油消耗。
Claims (7)
1.一种摩托车发动机平衡轴齿轮副，其特征在于：平衡轴齿轮副的主、从动齿轮均分为齿环部分和中心部分，其中，齿环部分为工程塑料，中心部分为粉末冶金材料。
2.根据权利要求1所述摩托车发动机平衡轴齿轮副，其特征在于：主、从动齿轮的齿环部分所采用的工程塑料包括：聚醚醚酮，即PEEK、聚苯硫醚，即PPS、聚甲醛，即POM、聚酰胺46，即PA46、聚酰亚胺，即PI、聚醚酰亚胺，即PEI、液晶聚合物，即LCP、聚砜，即PSU/PSF、聚四氟乙烯，即PTFE的合金或增强、改性材料。
3.根据权利要求1所述摩托车发动机平衡轴齿轮副，其特征在于：平衡轴齿轮副主、从动齿轮的中心部分外圆设置有矩形齿，并在齿宽的中部设置有弧形槽。
4.根据权利要求1所述摩托车发动机平衡轴齿轮副，其特征在于：平衡轴齿轮副在主、从动齿轮的中心部分的端面设置有环状槽或/和减重孔。
5.一种摩托车发动机平衡轴齿轮副制作方法，其特征在于：平衡轴齿轮副的主、从动齿轮均分为齿环部分和中心部分，其中，先采用粉末冶金工艺制造齿轮的中心部分，再采用特种工程塑料注射成形齿轮的齿环部分。
6.根据权利要求5所述摩托车发动机平衡轴齿轮副制作方法，其特征在于：平衡轴齿轮副的主、从动齿轮的齿环部分外观尺寸完全相同，并共用同一套模具注射成形。
7.根据权利要求5所述摩托车发动机平衡轴齿轮副制作方法，其特征在于：平衡轴齿轮副主、从动齿轮的齿环部分所采用的工程塑料包括：聚醚醚酮，即PEEK、聚苯硫醚，即PPS、聚甲醛，即POM、聚酰胺46，即PA46、聚酰亚胺，即PI、聚醚酰亚胺，即PEI、液晶聚合物，即LCP、聚砜，即PSU/PSF、聚四氟乙烯，即PTFE的合金或增强、改性材料。
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